Бернулли Даниил (Bernoulli Daniel).

член Болонской академии наук (1724)

член Берлинской академии наук (1747)

член Парижской академии наук (1748)

член Лондонского королевского общества (1750)

Бернулли Даниил (1700, Гронинген, Нидерланды — 1782, Базель, Швейцария) - математик;

профессор физиологии (1725), профессор математики (1727), иностранный почетный член (1733) Петербургской академии наук

Даниил Бернулли (Daniel Bernoulli) родился 29 января (9 февраля) 1700 г. в Гронингене (или Грёнингене; Groningen) на севере Нидерландов в семье Иоганна Бернулли (Johann Bernoulli) (1667-1748), в то время, профессора математики Университета Гронингена и его жены – Доротеи Фалькнер, которая происходила из знаменитого и очень древнего рода Базеля.

Род Бернулли происходил из Антверпена (Нидерланды) и прослеживается с XV века. В 1582 г. из-за религиозных притеснений испанских католических властей купец-протестант Якоб Бернулли с семьёй покинул Антверпен и переселился во Франкфурт-на-Майне. Поскольку и в Германии религиозные распри не прекращались, в 1622 г. внук Якоба, носивший то же имя (1598—1634), обосновался в Базеле (Швейцария) и принял швейцарское гражданство. Семья Бернулли (Bernoulli) — швейцарская протестантская семья, многие члены которой в XVII-XVIII веках внесли существенный вклад в науку. В частности, к этой династии принадлежат 9 крупных математиков и физиков, а также известные историки, искусствоведы, архитекторы, юристы и др.

Иоганн Бернулли (отец Даниила Бернулли) – великий математик своего времени, самый знаменитый представитель семейства Бернулли. Один из первых разработчиков математического анализа, после смерти Ньютона — лидер европейских математиков. Иностранный член Парижской АН (1699), Берлинской АН (1701) и Лондонского Королевского общества (1712), почетный член Петербургской АН (1725). Иоганн был младшим братом Якоба Бернулли (Jakob Bernoulli) (1654-1705) — известного математика, профессора математики Базельского университета (с 1687 г.), одного из основателей теории вероятностей и математического анализа. В семье Иоганна Бернулли было три сына. Старшим был – Николай (Никола) (Nicolas Bernoulli) (1695-1726), юрист и математик, профессор (академик) математики Петербургской академии наук (с 1725 г.). Средним – Даниил; младшим – Иоганн II (Johann II Bernoulli) (1710-1790) – швейцарский математик и физик, профессор риторики, затем математики в Базельском университете, унаследовав кафедру отца — Иоганна I Бернулли, член Французской и Берлинской академий наук.

Даниил Бернулли с детства занимался математикой под руководством отца и брата Николая и проявлял к ней особенный интерес. Он окончил гимназию Базеля и отец Даниила решил сделать его коммерсантом. Иоганн Бернулли дважды делал неудачную попытку поместить сына на должность приказчика, но Даниил добился возможности следовать своему влечению к науке.

После окончания гимназии в 1713 г. его отправили во Францию совершенствовать знание французского языка. Вернувшись из Франции, Даниил Бернулли учился в Базельском университете (Universität Basel) на философском факультете, окончив который получил в 1716 г. степень магистра. По настоянию отца Даниил занялся изучением медицины, как наиболее практичной из профессий. Сначала он слушал лекции по этому предмету в Базеле, затем в течение полутора лет — в Гейдельберге, после чего учился в Страсбурге. В 1720 г. он вернулся в Базель, а в 1721 г. выдержал медицинский экзамен и написал диссертацию «De respiratione» («О дыхании»), в которой стремился математическим путем разрешать физиологические вопросы. Он стал лиценциатом медицины (промежуточная степень между бакалавром и доктором).

С 1723 г. Даниил Бернулли занимался практической медициной в Венеции под руководством итальянского профессора медицины, члена ведущих европейских научных обществ и академий (с 1725 г. – почетного члена Петербургской АН) Пьетро Антонио Микелотти (или Михелотти) (Pietro Antonio Michelotti), который состоял в тесной научной переписке с отцом Даниила – Иоганном Бернулли. За два года до приезда Д. Бернулли в Венеции была опубликована “физико-механико-медицинская” диссертация Микелотти “О разделении жидкостей в теле животного”, в которой рассматривались вопросы гидродинамики живых организмов. Она вышла в одном переплете со вторым изданием медицинской диссертации И. Бернулли “О движении мускулов”, что свидетельствовало о научном авторитете И. Бернулли среди итальянских ученых и благоприятствовало деятельности Даниила в Венеции. С помощью “одного знатного венецианца” Д. Бернулли в 1724 г. издал “Математические упражнения” (“Даниила Бернулли из Базеля, сына Иоганна, некоторые математические упражнения”), направленные в защиту идей отца и дяди (Якоба Бернулли) от нападок некоторых итальянских ученых. Книга представляет как бы обзор научной деятельности автора за предыдущие годы и содержит многие идеи, развитые им впоследствии. Через год некоторые результаты были опубликованы в “Acta Eruditorium” и стали достоянием более широкого круга ученых. “Математические упражнения” состоят из четырех разделов: три посвящены математике, один (второй) —приложениям математики к гидравлике и медицине. В части книги, связанной с математикой, Д. Бернулли полемизирует с итальянскими математиками (Д. Ризетти, Д. Риккати и др. ) по разрабатываемой в то время проблемам чистой математики. Здесь содержится много ссылок на работы, помещенные в разное время в“Acta Eruditorium”; это служит свидетельством того, что автор был в курсе новейших открытий. Этот труд принес автору известность в научных кругах.

В 1724 г. Даниил Бернулли отправился в город Падуя (Padua/Padova), чтобы продолжить занятия медициной уже под руководством итальянского врача и анатома, профессора практической медицины Болонского (с 1706) и Падуанского (с 1711) университетов – Джованни Баттиста Морганьи (Giovanni-Battista Morgagni).

В том же 1724 г. Бернулли избрали членом Болонской академии наук (Италия), а в конце 1724 г. он получил предложение занять пост президента академии, открываемой в Генуе.

Пока Даниил Бернулли принимал решение, из России пришло приглашение поступить на службу в только что созданную императором Петром I Петербургскую академию. Предложение было заманчивым, но Даниилу не хотелось расставаться со старшим братом Николаем, к которому он испытывал большую привязанность. Затруднение разрешилось очень просто. Президент Петербургской академии Лаврентий Блюментрост пригласил обоих братьев Бернулли. Их отец, Иоганн Бернулли, ставший вместе с немецким философом, юристом и математиком Христианом фон Вольфом (Christian Freiherr von Wolff; 1679-1754), одним из первых (в 1725 г.) иностранных почетных членов новой Петербургской академии, высказал о ней мнение, которое вполне объясняло побудительные мотивы западноевропейских ученых, устремившихся в Петербург, а также послужило родительским благословением сыновьям: «...лучше несколько потерпеть от сурового климата страны льдов, в которой приветствуют муз, чем умереть от голода в стране с умеренным климатом, в которой муз обижают и презирают».

27 октября 1725 г. Николай и Даниил Бернулли прибыли в Петербург. Даниил получил должность профессора физиологии с жалованьем 800 рублей в год, Николай – механики и математики. Братья сразу же включились в работу Академии. К сожалению, деятельность Николая Бернулли продолжалась недолго. Климат северной столицы оказался для него слишком суровым. 29 июля 1726 г. Николай умер в Петербурге.

4 декабря 1725 г. Даниил Бернулли на заседании академической конференции (общем собрании академиков) сделал свое первое научное сообщение «De secretion humorum in corpore animali contra Pitcarnium» (“Возражение Питкарну против его теории о выделении соков в теле животного”). На эту же тему через две недели он сделал второй доклад. Впоследствии тематика исследований Д. Бернулли изменилась: он стал изучать движение мышц человека и животных. Следующими сообщениями Д. Бернулли были: “О сложении и разложении сил” (1 февраля 1726 г. ), “Геометрические доказательства к рассуждению о сложении сил” (14 июня 1726 г. ) и первые публикации в первом томе “Комментариев” Петербургской академии наук (1728) — “Исследование принципов механики и геометрические доказательства относительно сложения и разложения сил”, “Опыт новой теории движения мускулов”. В этих работах Д. Бернулли развивал идеи, изложенные его отцом - И. Бернулли в диссертации “О движении мускулов”.

Коллегой Д. Бернулли по кафедре анатомии и физиологии был доктор медицины Иоганн-Георг Дювернуа (1691–1789), приехавший в Петербург из Тюбингенского университета. Он проводил исследования человеческого организма главным образом посредством патологоанатомических вскрытий, широко применяя в своей работе микроскопические наблюдения. Третьим профессором той же кафедры стал (в 1730 г.) ученик Д. Бернулли и И.-Г. Дювернуа - Иосия Вейтбрехт (1702–1747), получивший известность трудами по физиологии органов сердечно-сосудистой системы, а также по связкам человеческого тела.

Физиологические исследования Д. Бернулли, И.-Г. Дювернуа и И. Вейтбрехта ознаменовали возникновение первой научной школы в России.

В 1726 г. по рекомендации Даниила Бернулли в Петербургскую академию наук пригласили в качестве адъюнкта (помощника профессора) по физиологии молодого ученого из Базеля, хорошего знакомого семьи Бернулли и ученика его отца, Иоганна Бернулли в Базельском университете – Леонарда Эйлера (Leonhard Euler), который в дальнейшем стал выдающимся математиком и механиком, внёсшим фундаментальный вклад в развитие этих наук (а также физики, астрономии и ряда прикладных наук).

В духе механистических воззрений XVII—XVIII вв. Даниил Бернулли на кафедре анатомии и физиологии Петербургской академии наук пытался с помощью механикоматиматических методов изучать тайны живой природы. Но вскоре чистая математика взяла верх и по новому контракту от 30 июня 1727 г. он перешел на кафедру математики, получив должность «professons matheseos sublimions» (профессор чистой математики).

В 1728 г. Бернулли напечатал «Замечания о рекуррентных последовательностях» и к 1729 г. подготовил свой главный труд: монографию «Гидродинамика», который был опубликован в 1738 г.

С самого приезда братьев Бернулли в Петербург против них стали интриговать академики Якоб (Яков) Герман (Jakob Hermann) и Георг Бернгард Бюльфингер/Бильфингер (Bülfinger/Bilfinger Georg Bernhard). Столкновения между ними скоро приняли самый острый характер и не только в научных дискуссиях, но и в личностном плане. Как вспоминал позже сам Бернулли, Бильфингер в научных спорах упрекал его (со злым умыслом и с завистью) в заимствованиях умозаключений у его отца – известного в Европе математика Иоганна Бернулли, а якобы, своих мыслей у Даниила нет. Бернулли очень огорчался и раздражался таким заявлениям коллег-академиков, они задевали его честь. Вражда эта прекратилась только после отъезда в 1731 г. Германа и Бильфингера за границу. Но к тому времени обострились отношения Бернулли с Шумахером. С другой стороны, петербургский климат дурно влиял на здоровье Даниила Бернулли. Все эти обстоятельства заставили Даниила подумать об отъезде на родину, и при составлении второго контракта он обговорил возможность уехать из России в любое время, предупредив об этом за 6 месяцев. Такое предупреждение он сделал 22 ноября 1731 г., но оставался после этого в России еще полтора года, ведя переговоры об условиях его увольнения из Академии. Бернулли рассчитывал при увольнении получить звание почетного члена Академии, ежегодную пенсию в 200 руб. и «титул придворного советника, которым и от других монархов уже некоторые профессора пожалованы, чином и преимуществами здешних советников государственных коллегий, или другой какой чин, о котором я, яко старший профессор, некоторую надежду иметь могу».

По распоряжению президента Академии наук Блюментроста каждый профессор обязан был написать какой-либо трактат. В 1732 г. Д. Бернулли опубликовал работу “Замечания о рекуррентных последовательностях”, где изложил метод решения алгебраических уравнений, не нуждающийся в предварительном определении границ, между которыми лежат положительные и отрицательные корни.

23 марта 1733 г. Даниилу Бернулли было присвоено звание «иностранный почетный член» Петербургской академии наук и 24 июня 1733 г. он уехал из Петербурга.

Сотрудничество Бернулли с Питербургской академией наук не прерывались и после отъезда его из России. Он присылал для академических изданий свои мемуары, исполнял поручения Академии и живо интересовался всеми происходившими в ней событиями, получая о них постоянные сведения от Леонард а Эйлера (Leonhard Euler). С Эйлером он находился в постоянной переписке до 1750 г. А в 1770-х годах его петербургским корреспондентом стал ученик Эйлера, родом из Базеля, адъюнкт по математики (с 1776) и ординарный академик (с 1783) Петербургской академии наук Николай Иванович Фус (иногда Фусс) (Nicolaus Fuss).

Из Петербурга Бернулли отправился в Париж, где встретил самый дружеский прием среди ученых, и в конце 1733 г. вернулся в Щвейцарию. По приезду в Базель, Даниил Бернулли получил в Базельском университете кафедру анатомии и ботаники, но больше занимался экспериментальной физикой. В 1750 г. он возглавил кафедру физики, которую и занимал до последних дней своей жизни.

Наука была единственной страстью Даниила Бернулли. Возможно, поэтому он не был женат. Из-за занятий наукой у него были натянутые отношения с отцом, с которым они все время вели споры о приоритете. Отец и сын независимо занимались одними и теми же проблемами и занимались успешно. Об этом ярко свидетельствует следующий факт. В 1732 г. Парижская академия наук объявила научный конкурс на тему «О взаимном наклонении планет». Две работы были признаны лучшими, и премию было решено разделить между их авторами. Когда были вскрыты конверты, то оказалось, что эти авторы – отец и сын Бернулли. «Я радуюсь, что и твой сын носит печать Бернулли и хранит наследственный блеск фамилии» – писал Лейбниц Иоганну Бернулли.

Были премированы и другие сочинения Д. Бернулли: “О лучшем способе устройства якорей” (1738), “О морском приливе и отливе” (1740), “О наилучшем способе устройства магнитных стрелок наклонения” (1743), “О лучшем способе определения времени в море” (1745-1746), “Теория магнита” (1742, 1744, 1746), “О теории течений и о лучшем способе их наблюдать” (1751 удвоенная премия), “О наиболее выгодном способе замены действия ветра на больших судах” (1753), “О наилучшем способе уменьшения боковой и килевой качки судна” (1757).

Более всего Даниил Бернулли прославился трудами в области математической физики и теории дифференциальных уравнений — его считают, наряду с Д’Аламбером и Эйлером, основателем математической физики.

Даниил Бернулли основательно обогатил кинетическую теорию газов, гидродинамику и аэродинамику, теорию упругости и т. д. Он первый выступил с утверждением, что причиной давления газа является тепловое движение молекул. В 1738 вышла в свет знаменитая работа Даниила Бернулли «Гидродинамика, или Записки о силах и движениях жидкостей (Hydrodynamica, sive de viribus et motibus fluidorum commentarii)», в которой сформулированы основы механики жидкости. В этом сочинении Бернулли впервые ввел понятия работы и коэффициента полезного действия, представил уравнение стационарного движения идеальной жидкости (уравнение Бернулли), изложил идеи кинетической теории газов. С точки зрения молекулярной теории он объяснил закон Бойля-Мариотта.

Бернулли принадлежит одна из первых формулировок закона сохранения энергии (живой силы, как тогда говорили), а также (одновременно с Эйлером) первая формулировка закона сохранения момента количества движения (1746). Он много лет изучал и математически моделировал упругие колебания, ввёл понятие гармонического колебания, дал принцип суперпозиции колебаний.

В математике Даниил Бернулли опубликовал ряд исследований по теории вероятностей, теории рядов, численным методам и дифференциальным уравнениям. Он первый применил математический анализ к задачам теории вероятностей (1768), до этого использовались только комбинаторный подход. Бернулли продвинул также математическую статистику, рассмотрев с применением вероятностных методов ряд практически важных задач.

Научный авторитет Даниила Бернулли был очень высок. Свидетельством этого было избрание его членом многих иностранных академий наук: Берлинской АН (1747), Парижской АН (1748), Лондонского королевского общества (1750).

17 марта 1782 г. Даниил Бернулли умер в Базеле (слуга нашел его в кресле заснувшим навсегда).