XVII století – věk osvícení. V mnoha oborech vědění byl silami vyspělých myslí nahrazen náboženský základ poznání světa čistě vědeckým. Unikátním fenoménem v tomto procesu je rodina Bernoulli, která vyprodukovala několik vědců světové úrovně najednou. Jedno z nejzářivějších jmen z této galaxie je Daniel Bernoulli. Rozsahem svého talentu a rozmanitostí svých vědeckých zájmů připomínal velké vědce renesance.
Hlavní zásluhou jeho a dalších členů rodiny pro budoucí generace je dát matematice roli univerzálního nástroje pro výzkum v různých odvětvích vědy – ve fyzice, chemii, biologii a mnoha dalších.
Matematika jako rodinný podnik
Předci rodiny Bernoulli pocházeli z Flander, z regionu jižního Nizozemska, který se později stal součástí Belgie. V Antverpách, kde žil jeden z předků slavného rodu Jacob, začal útlak příznivců protestantismu, mezi které patřil i Bernoulli. Byli nuceni odejít nejprve do Německa a poté do Basileje, kde dostali švýcarské občanství. Jakubův syn - Nikolaj, kterýrodokmen rodiny je označen jako starší, měl 11 dětí. Stal se zakladatelem slavné matematické dynastie. Jedno z Jacobových dětí, Johann, učil na univerzitě v Groningenu. Daniel Bernoulli (1700-1782) se narodil v tomto holandském městě 29. ledna 1700.
Když bylo budoucímu velkému vědci 5 let, Johann Bernoulli a jeho rodina se vrátili do Basileje, kde získal místo profesora matematiky. Poté, co začal Daniela vzdělávat, bylo jasné, že není o nic méně nadaný než jeho bratři Jacob a Nikolai Jr. Johann ale předpokládal pro Daniela výnosnější kariéru – obchodníka nebo lékaře – a proto na jeho naléhání začal Daniel Bernoulli od svých 15 let studovat medicínu, nejprve na univerzitě v Basileji a poté v německém Heidelbergu.
Medicína a matematika
Daniil se začal zajímat o studium proudění v kapalných a plynných médiích, když se stal žákem slavného anglického lékaře Williama Harveyho. Pečlivě si přečetl svou práci o studiu průtoku krve v lidském těle - Harvey byl průkopníkem velkých a malých kruhů krevního oběhu.
Brzy Daniel Bernoulli obhájil svou dizertační práci a pokusil se získat učitelské místo. V té době se výběr uchazečů často prováděl losem. Pokus mladého vědce byl neúspěšný, ale stal se důvodem jeho zájmu o matematické aspekty teorie pravděpodobnosti.
V roce 1724 se Daniel přestěhoval do Benátek, aby pokračoval ve studiu praktického lékařství u slavného lékaře Antonia Michelottiho.
DanilaIvanovič
V Itálii vážně onemocněl, ale pokračoval ve výzkumu. Provedl mnoho experimentů, aby našel vzorce v chování vody, když vytéká z nádoby a prochází potrubím různých sekcí. Tato práce mu dala autoritu v nové oblasti fyziky, kterou nazval hydrodynamika.
V roce 1725 obdržel Daniil Bernoulli pozvání od ruské císařovny Kateřiny I., aby zaujal místo vedoucího katedry matematiky na Akademii věd v Petrohradě. Počítala také s jeho účastí, jakožto významného specialisty na hydrodynamiku, na vytvoření kaskády fontán v Peterhofu.
Pobyt vědce v Rusku poznamenala tragédie – 9 měsíců po jeho příjezdu do Petrohradu zemřel na horečku jeho bratr Nikolaj, který přijel s ním. Navzdory obtížné morálce, která ho provázela po celý pobyt v cizí zemi, Daniel nashromáždil materiál pro své hlavní vědecké dílo Hydrodynamika, vydané v roce 1738. Formuloval hlavní ustanovení zákonů, které určují povahu toků v kapalinách a plynech, které dostaly jméno Bernoulli.
Nemoc doma přiměla vědce, aby se ucházel o místo v Basileji, kam se Daniel Bernoulli vrátil v roce 1733. Od té doby je jeho životopis spojen pouze s tímto městem, kde žil bez přestávky až do své smrti v roce 1782.
Vztah s otcem
Když v roce 1734 Daniel přihlásil svou „Hydrodynamiku“do soutěže na pařížské Akademii věd, ukázalo se, že jeho rivalem je jeho otec. Rozhodnutí Akademie bylokompromitující, ale rozhněvaná rodičem. Daniel Bernoulli a Johann Bernoulli byli prohlášeni za rovnocenné vítěze, ale být na stejné úrovni se svým synem se zdálo být pro starého profesora ponižující.
Danielův vztah s otcem byl přerušen, navzdory synově touze to napravit. Při vydávání „Hydrodynamiky“ve Štrasburku v roce 1738 přidal na titulní stranu ke svému jménu vyzývavě „syn Johanna“. Starší Bernoulli byl ale nekompromisní. O rok později vyšla jeho kniha „Hydraulika“. Konkrétně to datoval do roku 1732, aby označil svou prioritu.
Daniel Bernoulli a jeho příspěvek k rozvoji teorie pravděpodobnosti
V „Komentářích Petrohradské akademie“Bernoulli publikoval článek, který se zabýval tímto výrokem, nazývaným Petrohradský paradox. Týkalo se to hry, o které se poprvé zmínil Danielův synovec Nikolay: když hodíte mincí nkrát, shozená hlava přinese hráči výhru 2 k síle n mincí. Matematický výpočet pravděpodobnosti výhry vede k nekonečné hodnotě, ale zdravý rozum ukazuje, že odměna za hraní hry by měla mít konečnou hodnotu. Při řešení paradoxu Daniel používá nahrazení matematického očekávání výhry morálním, stejně jako vztah mezi pravděpodobností a osobní užitečností.
Další důležitý výzkum Bernoulliho v této oblasti souvisel s Danielovou hlavní profesí – lékařskou – a s novýmisekce vědy, matematické statistiky a teorie chyb. Publikoval článek o účinnosti očkování proti neštovicím.
Legacy
Práce Daniela Bernoulliho v teorii diferenciálních rovnic je vysoce ceněna "čistými" matematiky. A matematická fyzika je vědní obor, kde je vědec považován za jednoho ze zakladatelů.
Skutečný fyzik-univerzál, kromě základních zákonů hydrodynamiky, Bernoulli obohatil kinetickou teorii plynů a teorii pružnosti, která je věnována celé řadě prací o vibracích strun. Moderní aerodynamika je také založena na zjištěních, která poprvé provedl Daniel.
Paříž, Berlín, Bologna, St. Petersburg Akademie věd, Královská společnost v Londýně - Daniil Bernoulli byl členem těchto vědeckých sdružení. Fotografie s jeho portrétem zdobí stěny mnoha vědeckých institucí nesoucích jeho jméno, včetně laboratoře v Institutu pro matematický výzkum komplexních systémů Moskevské státní univerzity.
