Главная » Условно-съедобные грибы » Жизнь и деятельность семьи бернулли. Даниил Бернулли: биография, фото, вклад в развитие теории вероятности

Жизнь и деятельность семьи бернулли. Даниил Бернулли: биография, фото, вклад в развитие теории вероятности

Семья Бернулли - известная семья протестантов, которая подарила миру десяток хорошо известных ныне представителей науки. Судьбу членов знаменитой фамилии можно проследить с XV века, в котором семейство, избегая притеснения властей, переехало из Южных Нидерландов сначала во Франкфурт-на-Майне, а после этого в Базель. Там родоначальник династии взял в жёны знатную и обеспеченную девушку и превратился в богатого купца. В дальнейшем в поколениях этой семьи появляется 9 учёных мужей мировой величины в области математической и физической науки. У всех на слуху тройка самых видных представителей этого рода:

Якоб Бернулли, годы жизни которого с 1654 по 1708. Его брат Иоганн, живший в период с 1667 по 1748 годы. И Даниил, рождённый в 1700 и умерший в 1782 году, являющийся сыном Иоганна.

Остальных представителей семьи Бернулли также невозможно обойти вниманием, поэтому остановим взгляд на ключевых фактах их биографий.

Николай 1 (1687 - 1759) - получил юридическое образование, впоследствии изучил математическую дисциплину и преподавал её в Падуе, а позднее преподавал право и логику в Базеле. Приходится сыном Николаю, основателю династии.

Николай 2 Бернулли (1695-1726) - сын Иоганна, первоначально получил диплом юриста, преподавал правовой аспект в Берне, а затем, переехав в Россию, преподавал математику в городе Святого Петра - Санкт-Петербурге.

Даниил 1 (1700-1782) - средний сын Иоганна. Выучился на врача. Почётный член академии наук, получил этот титул в Санкт-Петербурге за достижения в области математики, механики.

Иоганн 2 (1710- 1790) - последний сын Иоганна, изучал юриспруденцию и право. Преподавал красноречие, а потом математику в Базеле.

Иоганн 3 (1744-1807) - является старшим сыном Иоганна 2. Как и большинство его родственников, первоначально получил юридическое образование, а потом всерьёз занялся математикой. Был астрономом при академии наук в Берлине, а потом руководителем класса математики.

Даниил 2 (1751-1834) - средний сын Иоганна 2. Получил диплом врача, после чего дослужился до должности профессора красноречия в Базеле.

Якоб 2 Бернулли(1759-1789) - юрист, впоследствии увлекся физикой и математикой. С 1786 жил в России. Создав семью, погиб в результате несчастного случая во время купания в Неве. На тот момент ему исполнилось 30 лет.

Чтобы представление о научной династии Бернулли было более полным, вернёмся к судьбам и достижениям троих самых ярких и хорошо известных её представителей.

Якоб Бернулли

Якоб появился на свет в семье успешного фармацевта Николая Бернулли в 1654 году. С юных лет он был вынужден изучать богословие, хотя всем сердцем любил математику и изучал её своими силами. В 23-летнем возрасте юноша отправился во Францию, задавшись целью познакомиться с идеями Декарта. Впоследствии, достигнув своего, молодой учёный переехал в Англию, где познакомился с мировоззрением Гука и Бойля.

Вернувшись в Базель, какое-то время Якоб Бернулли занимался преподаванием. 1684 год превратил молодого педагога в семейного человека, именно в этом году он взял в жёны добропорядочную женщину, которая вскоре родила ему двоих детей, дочку и сына.

С 1687 года Якоб занимает должность профессора физики при университете в Базеле. Мемуар Лейбница по анализу, который он изучил тремя годами ранее, произвёл на старшего представителя семейства Бернулли такое впечатление, что он немедленно написал автору письмо с просьбой объяснить ему парочку наиболее сложных для понимания фрагментов сочинения. Поскольку в тот момент Лейбниц был командированным в Париж, ответить он смог лишь через 3 года, и все эти годы Якоб томился ожиданием, продолжая "грызть гранит наук". Приобщил он к непростому увлечению и своего брата по имени Иоганн. Вернувшись из Парижа, Лейбниц начал сотрудничать с обоими братьями Бернулли, и на протяжении последующих двух десятилетий троица талантливых учёных возглавляла союз математиков Европы. В 1699 году братья Бернулли получили членство Парижской Академии наук.

Впервые несомненных успехов Якоб добился в математике, решив задачу о форме кривой Лейбница. Применив знания нового анализа, он вывел уникальное уравнение. Им же было впервые озвучено и введено в научный обиход понятие "интеграл". К наиболее значимым достижениям старшего Бернулли относится изучение теории рядов, формулировка закона больших чисел, решение задачи о брахистохроне. Якоб написал монографию, не успев опубликовать её при жизни, он покинул этот мир в 1705 году. Его труд был предъявлен миру уже в 1713 году. Работа была издана братом Николая старшего (основателя династии Бернулли) и называлась "Искусство предположений", представляя собой сочинение по теории вероятности с рекомендациями по практическому применению.

Иоганн Бернулли

Годом рождения Иоганна считается 1667 год, в совершеннолетнем возрасте он уже добился степени магистра искусств, а наряду с этим еще изучал медицину. Старший брат Якоб приобщил его к изучению математики, и вместе они стали разбирать труды Лейбница, хотя медицину Иоганн тоже не бросал. В 1691 году, находясь на французской земле, ведет пропаганду нового исчисления, занимается персональными работами и открывает первую в Париже школу анализа. Вернувшись на родину, Иоганн передает маркизу де Лопиталю, которого можно назвать его учеником, черновой вариант новейшего учения, в котором сформулировал собственные открытия, наблюдения и тезисы. Спустя несколько лет Лопиталь издал собственный учебник, в который включил постулаты своего учителя, подвергнув их незначительной коррекции. И хотя львиная доля открытий и тезисов принадлежала Бернулли, автором книги считался именно Лопиталь.

И только после смерти ученика Иоганн начал бороться за свои права на издание. С 1693 года Иоганн присоединяется к переписке старшего брата и Лейбница. Спустя 12 месяцев защищает докторскую диссертацию на медицинскую тему исоздает собственную семью, а еще через 12 месяцев удостаивается должности профессора в университете Гронинген. Профессия была связана, конечно, с математикой. Иоганн Бернулли совершил множество открытий в сфере интегральных и дифференциальныхвычислений, усовершенствовал решения дифференциальных уравнений, а также открыл уникальное свойство геодезических линий. Сформулированные им теория удара и учение о живой силе, сделали его не только известным математиком, но и талантливым физиком.

С 1699 года Иоганн вместе со старшим братом Якобом становится членом Парижской Академии, а после того, как 1705 год унёс жизнь его брата, возвращается университет Базеля, и начинает преподавать греческий язык. 1708 год подарил Иоганну место на кафедре Якоба в Базеле и он остается там до конца своих дней. Иоганн Бернулли покинул этот мир в 1748 году, оставив после себя большое количество последователей, в числе которых числится и его сын Даниил.

Даниил Бернулли

1700 год явил миру Даниила Бернулли. Случилось это в городе Гронинген, поэтому родиной Даниила Бернулли считается Голландия, именно здесь отец будущего ученого Иоганн работал преподавателем. С юных лет юноша увлекался наукой, пойдя по стопам папы и дяди. И хотя молодой Бернулли основательно изучал медицину, решение математических задач было его любимым занятием. В 1721 году он успешно выдержал испытания в высшей медицинской школе, после чего защитил диссертацию и переехал в Италию с целью приобрести врачебный опыт на практике.

Популярность Даниилу принес сборник "Математические этюды", публикация которого осуществилась в 1724 году. А уже в 1725 вместе с братом Николаем Даниил приезжает в Россию и обосновывается в городе на Неве, где сначала занимается медициной, а после кончины брата переводится преподавать математику в Петербургскую академию наук. После смерти императора Петра (1), а некоторое время спустя и императрицы Екатерины, для российского храма науки настают не лучшие времена, и Даниил возвращается на родину. Он остаётся почетным членом академии наук, опубликовав в её изданиях 47 сочинений.

1738 год был ознаменован выходом в печать фундаментального труда Даниила Бернулли "Гидродинамика", в котором публикуется известный "закон Бернулли". На протяжении жизни учёный не был женат и не оставил потомков. Прежде всего он прославился научными трудами по математике, а также по физике, в которых разрабатывал кинетическую теорию газов, гидро- и аэродинамику, теорию упругости и в числе прочего вывел "уравнение Бернулли". Умер Даниил в 1782 году на своем рабочем месте.

Завершая рассказ о семействе Бернулли, хочется отметить, что носители этой звёздной фамилии были, пожалуй, ярчайшей научной династией в истории. Удивительно даже не то, что представители рода сделали ряд значительных открытий в разных областях науки, а то, что практически все члены семьи посвятили жизнь преимущественно математике и физике. Открытиями и формулами Бернулли человечество пользуется до сих пор, уравнения и интегралы изучают в высших школах, а открытые ими физические законы подняли науку того времени на принципиально новую высоту.

XVII век - век просвещения. Во многих отраслях знаний силами передовых умов религиозная основа познания мира сменялась чисто научной. Уникальное явление в этом процессе - семья Бернулли, давшая сразу несколько ученых мирового уровня. Одно из самых ярких имен из этой плеяды - Даниил Бернулли. Масштабом дарования и разнообразием научных интересов он напоминал великих ученых Возрождения.

Главная заслуга его и других членов семьи перед будущими поколениями состоит в придании математике роли универсального инструмента для исследований в разных отраслях науки - в физике, химии, биологии и многих других.

Математика как семейное дело

Предки семьи Бернулли были родом из Фландрии, из той области Южных Нидерландов, которая впоследствии вошла в состав Бельгии. В Антверпене, где жил один из прародителей знаменитой семьи - Якоб, начались притеснения сторонников протестантизма, к которым относились и Бернулли. Они были вынуждены уехать сначала в Германию, а потом в Базель, где получили швейцарское гражданство. Сын Якоба - Николай, который на родословном древе семьи обозначен Старшим, имел 11 детей. Он и стал основателем знаменитой математической династии. Один из детей Якоба - Иоганн - преподавал в университете Гронингена. В этом голландском городе 29 января 1700 года и родился Даниил Бернулли (1700-1782 гг.).

Когда будущему великому ученому исполнилось 5 лет, Иоганн Бернулли с семьёй вернулся в Базель, где получил должность профессора математики. После того как он стал заниматься образованием Даниила, стало понятно, что он одарен не меньше, чем его братья - Якоб и Николай-младший. Но Иоганн предполагал для Даниила более прибыльную - купеческую или врачебную - карьеру, поэтому, по его настоянию, с 15 лет Даниил Бернулли стал изучать медицину сначала в университете Базеля, а затем в германском Хайдельберге.

Медицина и математика

Интерес к исследованию потоков в жидкой и газообразной среде проявился у Даниила, когда он стал учеником знаменитого английского врача Он внимательно ознакомился с его работой по исследованию кровотоков в человеческом организме - Гарвей был первооткрыватем большого и малого кругов кровообращения.

Вскоре Даниил Бернулли защитил диссертацию и попытался получить пост преподавателя. В то время выбор претендентов часто осуществлялся с помощью жребия. Попытка молодого ученого была неудачной, но стала причиной возникновения у него интереса к математическим аспектам теории вероятности.

В 1724 году Даниил переезжает в Венецию, чтобы продолжить изучение практической медицины у знаменитого врача Антонио Мичелотти.

Данила Иванович

В Италии он серьезно заболел, но продолжил свои исследования. Он провел множество экспериментов по поиску закономерностей в поведении воды при вытекании её из контейнера и прохождении через трубки разного сечения. Эта работа создала ему авторитет в новой области физики, названной им гидродинамикой.

В 1725 году Даниил Бернулли получил приглашение от российской императрицы Екатерины I занять должность главы отделения математики в Академии наук Санкт-Петербурга. Она рассчитывала и на участие его, как видного специалиста по гидродинамике, в создании каскада фонтанов в Петергофе.

Пребывание ученого в России ознаменовалось трагедией - через 9 месяцев после приезда в Петербург от лихорадки умер приехавший с ним брат Николай. Несмотря на тяжелое моральное состояние, сопровождавшее его во время всего пребывания в чужой стране, Даниил накопил материал для своего главного научного труда - «Гидродинамики», изданной в 1738 году. В ней были сформулированы основные положения законов, определяющих природу потоков в жидкостях и газах, получившие имя Бернулли.

Тоска по дому заставляла ученого подавать просьбы о должности в Базеле, куда в 1733 году и вернулся Даниил Бернулли. Биография его с тех пор была связана только с этим городом, где он безвыездно прожил до своей кончины в 1782 года.

Отношения с отцом

Когда в 1734 году Даниил предоставил свою «Гидродинамику» на конкурс в Парижскую академию наук, оказалось, что его соперником является отец. Решение Академии было компромиссным, но вызвавшим гнев со стороны родителя. Даниил Бернулли и Иоганн Бернулли объявлялись равнозначными победителями, но нахождение на одной ступени с сыном показалось для старого профессора унизительным.

Отношения Даниила с отцом были разорваны, несмотря на стремление сына наладить их. При издании «Гидродинамики» в Страсбурге в 1738 году он демонстративно добавил к своему имени на титульном листе «сын Иоганна». Но старший Бернулли был непримирим. Через год вышла его книга «Гидравлика». Он специально датировал её 1732 годом, чтобы обозначить свой приоритет.

Даниил Бернулли и его вклад в развитие теории вероятности

В «Комментариях Санкт-Петербургской Академии» Бернулли опубликовал работу, в которой рассматривалось утверждение, получившее название санкт-петербургского парадокса. Оно касалось игры, впервые упомянутой племянником Даниила - Николаем: при подкидывании монеты n-раз, выпавший «орел» приносит игроку выигрыш в количестве 2 в степени n монет. Математическое вычисление вероятности выигрыша приводит к бесконечной величине, но здравый смысл показывает, что вознаграждение за участие в игре должно иметь конечную величину. При разрешении парадокса Даниил использует замену выигрыша моральным, а также взаимоотношение вероятности и личной полезности.

Другое важное исследование Бернулли в этой области было связано с основной профессией Даниила - врачебной - и с новыми разделами науки, и теории ошибок. Он опубликовал работу, посвященную эффективности прививок от оспы.

Наследие

Работы Даниила Бернулли в теории высоко ценятся «чистыми» математиками. А математическая физика - отрасль науки, где ученый считается одним из основоположников.

Настоящий физик-универсал, кроме фундаментальных законов гидродинамики, Бернулли обогатил кинетическую теорию газов и теорию упругости, которой посвящен целый цикл работ о колебаниях струн. Современная аэродинамика также базируется на выводах, впервые сделанных Даниилом.

Парижская, Берлинская, Болонская, Санкт-Петербургская Академии наук, Лондонское королевское общество - членом этих научных объединений был Даниил Бернулли. Фото с его портретом украшает стены многих научных учреждений, носящих его имя, в том числе лаборатория в Институте математических исследований сложных систем при МГУ.

Иоганн стал магистром (искусств) в 18 лет, перешёл на изучение медицины, но одновременно увлёкся математикой (хотя медицину не бросил). В 1691 будучи во Франции, пропагандирует новое исчисление, создав первую парижскую школу анализа. В этом же 1691 г. появился первый печатный труд Иоганна в Acta Eruditorum: он нашёл уравнение «цепной линии». В 1692 им получено классическое выражение для радиуса кривизны кривой. В 1696 Иоганн публикует задачу о брахистохроне: найти форму кривой, по которой материальная точка быстрее всего скатится из одной заданной точки в другую. Ещё Галилей размышлял на эту тему, но ошибочно полагал, что брахистохрона – дуга окружности. В 1699 вместе с Якобом избран иностранным членом Парижской Академии наук. В 1702 совместно с Лейбницем открыл приём разложения рациональных дробей на сумму простейших. В 1705 вернулся в Базельский университет, профессором греческого языка. В 1708 после смерти брата Якоба (1705) приглашается на его кафедру в Базеле и занимает её до самой смерти (1748). Другими научными заслугами Иоганна Бернулли являются постановка классической задачи о геодезических линиях и нахождение характерных геометрических свойств этих линий, а позднее вывод их дифференциальное уравнение. Необходимо также отметить, что он воспитал множество учеников, среди которых – Эйлер и Даниил Бернулли.

Заключение

Фамилия Бернулли встречается очень часто, но до некоторого времени я не знал, что она принадлежит ряду ученых - родственников. Я думаю, многие даже и не слышали этой фамилии или не догадываются, что Бернулли были теми людьми, о которых говорят, что они посвятили себя полностью науке.

Примечательно не то, что это семейство сделало ряд значимых открытий в разных областях науки, а то, что они, за исключением только некоторых членов семьи, были как-либо связаны с наукой, в частности с математикой. Нельзя сравнивать «умных» представителей этой фамилии с другими великими учеными, но они, пожалуй, были самыми гениальными учеными своего времени. Многие их открытия даже сейчас кажутся нам нереальными, недоказуемыми, но и как все гениальное - простыми.

Список использованной литературы

    Белл Э. Т. Творцы математики: пособие для учителей / Белл Э. Т. - М. : Просвещение, 1979. – 255 с.

    Бернулли Д. Гидродинамика или записки о силах и движениях жидкостей / Д. Бернулли. - M . : АН СССР, 1959. - 552 с.

    Никифоровский В. А. Великие математики Бернулли / В. А. Никифоровский. - М. : Наука, 1984. – 177 с.

    Цейтен Г. Г. История математики в XVI и XVII веках / Г. Г. Цейтен. - М. - Л. : ОНТИ, 1938. - 470 с.

Среди первых швейцарцев, прибывших в столицу Российской империи, были ученые, приглашенные для постоянной работы в Россию и получившие профессорские места в Академии Наук. Академия была идей Петра, который к сожалению умер за год до ее открытия в 1725 г.

В короткий срок Академия Наук завоевала прочный авторитет в европейских научных кругах. В России не было в то время академических учреждений, таким образом государству пришлось привлекать иностранных профессоров.

В самом деле в первые 20 лет работы Академии в ней не было ни одного русского ученого. В целом, на протяжении XVIII в. в ней работало 111 иностранных ученых. По количеству приглашенных профессоров немцы занимали первое место.
Швейцарцы насчитывали 9 ученых: довольно впечатляющая цифра, если для сравнения привести число французских и английских академиков (соответственно 4 и 1).

Династии Эйлер и Бернулли

Две выдающиеся швейцарские династии Эйлер и Бернулли из Базеля навсегда связали свою судьбу с Россией, а труды этих ученых по праву вошли в историю русской науки. Николай и Даниил Бернулли приехали в Петербург в 1725 г. Николай, профессор математики и автор ценных трудов по механике, умер в 1726 г. от язвы желудка, Даниил (1700-1782) продолжал работать до 1733 г., занимаясь изучением гидродинамики.

Его труды лежат в основе современного понимания законов гидродинамики и гидравлики, использующиеся в широком спектре наук, начиная геологией и заканчивая астрономией. В 1733 г. он возвратился в Базель, где получил место профессора по физиологии. Из его писем можно сделать вывод, что он скучал по интеллектуально стимулирующему окружению, которое было в Петербурге, а также по оборудованию, предоставленное Академией Наук в распоряжение ученых.

Даниил Бернулли обычно обсуждал свои идеи с Леонардом Эйлером (1707-1783) – одним из самых талантливых математиков, каких только рождало человечество. Эйлер был учеником Иоганна Бернулли, отца Даниила Бернулли. Став магистром философии, он вскоре получил приглашение от президента Академии Наук занять должность адъюнкта (помощника) Даниила Бернулли, академика, который рекомендовал кандидатуру молодого ученого. Эйлер был человеком гениального ума и полон энтузиазма. Ему были подвластны математическое естествознание, проблемы техники, логики, философии. Будучи математиком по призванию, Эйлер успешно работал в области астрономии, картографии и механики. В отличие от других иностранных ученых, он не только выучил русский язык, но даже умел писать на нем.

Эйлером была придумана числовая игра «Латинские квадратики», ставшей прообразом современного судоку. Его интерес к трехмерным моделям привел к открытию теоремы о выпуклых многогранниках, доказательством которой служит обыкновенный футбольный мяч, сшитый из лоскутов кожи и имеющий сферическую форму.

В 1741 г. он принял приглашение прусского короля Фридриха II, пожелавшего возродить Берлинское научное общество.

В 1766 г. русской царице Екатерине II удалось убедить Эйлера возвратиться обратно в Академию, где он оставался до самой смерти, почти совсем потеряв зрение.

Великий немецкий математик Фробениус так отзывался об Эйлере: «Эйлеру не хватало только одной вещи, чтобы стать великим гением: быть непонятным для окружающих».

Сын Эйлера, Иоганн Альбрехт (1734 - 1800), последовал за отцом в Петербург, где стал академиком по физике, а позднее, в 1769 г. – секретарем. С начала 1740 г. обстановка в Академии изменилась к худшему, до тех пор пока на пост президента Академии не была назначена принцесса Екатерина Романовна Дашкова (1744-1810), которой удалось возродить былую славу Академии. Иоганн Альбрехт очень быстро подружился с княгиней, которая отличалась образованностью и энергией. Она часто приглашала его к себе в гости, где они допоздна засиживались за трапезой. Княгиня Дашкова угощала его икрой и устрицами, а Иоганн Альбрехт – «лекерлями», знаменитыми сладостями из Базеля.

Семьи Эйлер и Бернулли породнились, когда 16-летняя дочь Иоганна Альбрехта, Шарлотта, вышла замуж за Якоба, племянника Даниила Бернулли, ставшего в 1786 г. членом Академии. Однако замужество было очень коротким: по истечении двух месяцев после церемонии Бернулли скончался от несчастного случая (утонул в Неве).

Род Фусс

Своими выдающимися математиками известен род Фусс из Базеля, который также был в родстве с родом Эйлер. Первый из них, Николай (1755 - 1826) приехал в Петербург в 1773 г. по приглашению Эйлера, нуждавшемуся в помощнике из-за прогрессирующей слепоты. Николая ему порекомендовал Даниил Бернулли.

В 1783 г. Фусс был удостоен звания профессора математики, а в 1800 г. он стал секретарем Академии. Фусс - автор ряда учебных руководств, которые сыграли заметную роль в развитии математического образования в России. Николай женился на Альбертине, внучке Эйлера, а их сыновья, Павел Генрих (1798 - 1855) и Николай (1810 - 1867) стали известными математиками Петербурга. Третий их сын, Георг (1806 - 1854) стал астрономом, а сын Георга, Виктор (1839 - 1915) пошел по стопам отца и был одним из первых активистов, работающих в Пулковской обсерватории под Петербургом.

Герман Гесс

Герман Гесс (1802 - 1850) (в России известен как Герман Иванович Гесс) родился в Швейцарии, а вырос в России, куда его отец-художник был приглашен на место гувернера. Получив медицинское образование, он вскоре защитил диссертацию на степень доктора медицины. Его страстью всегда оставалась химия. Пробыв три года врачом в Иркутске, он участвовал в геолого-минералогических экспедициях на Урале и в Сибири, проводил анализы минеральных вод и минералов в районе Байкала. Статьи, которые он опубликовал на основании собранных данных, принесли ему известность в Петербурге и вскоре он был избран адъюнктом Академии Наук по части химии. Он открыл лабораторию в Академии, где проводил многочисленные опыты, в частности термохимические исследования. Ему принадлежит открытие основного закона термохимии.

Гесс вел успешно педагогическую работу. Он преподавал в Горном институте, обучая новое поколение специалистов, занимавшееся позднее исследованиями в области горной и металлургической промышленности. Он является одним из первых профессоров в России, начавших лабораторное преподавание химии. В его учебнике появились химические формулы и уравнения, материал излагался с позиций атомистической теории. По нему учился Д.И. Менделеев, великий русский ученый, открывший периодическую систему химических элементов.

Гесс ввел новую химическую номенклатуру. Кроме того, он много трудился на общественное благо, участвуя в таких проектах как строительство систем водоснабжения Петербурга или устройство газового освещения в городе.



Предыдущая статья: Следующая статья:

© 2015 .
О сайте | Контакты
| Карта сайта