Daniel Bernoulli FRS ( / b ɜːr ˈ n uː l i / bur- NOO -lee ; Alemán estándar suizo: [ˈdaːni̯eːl bɛrˈnʊli] ; [1] 8 de febrero [ OS 29 de enero] 1700 - 27 de marzo de 1782 [2] ) fue un matemático y físico suizo [2] y fue uno de los muchos matemáticos destacados de la familia Bernoulli de Basilea. Es particularmente recordado por sus aplicaciones de las matemáticas a la mecánica, especialmente la mecánica de fluidos , y por su trabajo pionero en probabilidad y estadística . [3] Su nombre es conmemorado en el principio de Bernoulli , un ejemplo particular de la conservación de la energía , que describe las matemáticas del mecanismo subyacente al funcionamiento de dos tecnologías importantes del siglo XX: el carburador y el ala del avión . [4] [5]
Daniel Bernoulli nació en Groningen , en los Países Bajos, en una familia de distinguidos matemáticos. [6] La familia Bernoulli era originaria de Amberes, en ese momento en los Países Bajos españoles , pero emigró para escapar de la persecución española de los protestantes . Después de un breve período en Frankfurt, la familia se mudó a Basilea, en Suiza.
Daniel era hijo de Johann Bernoulli (uno de los primeros desarrolladores del cálculo ) y sobrino de Jacob Bernoulli (uno de los primeros investigadores en teoría de la probabilidad y el descubridor de la constante matemática e ). [6] Tenía dos hermanos, Niklaus y Johann II . Daniel Bernoulli fue descrito por WW Rouse Ball como "de lejos el más capaz de los Bernoulli más jóvenes". [7]
Se dice que tuvo una mala relación con su padre. Ambos participaron y empataron por el primer lugar en un concurso científico en la Universidad de París . Johann expulsó a Daniel de su casa, supuestamente porque no podía soportar la "vergüenza" de que Daniel fuera considerado su igual. Johann supuestamente plagió ideas clave del libro de Daniel Hydrodynamica en su libro Hydraulica y las retrotrajo a una fecha anterior a Hydrodynamica . [ cita requerida ] Los intentos de Daniel de reconciliarse con su padre no tuvieron éxito. [8]
Cuando estaba en la escuela, Johann animó a Daniel a estudiar empresariales, alegando que la remuneración económica para los matemáticos era escasa. Daniel inicialmente se negó, pero luego cedió y estudió empresariales y medicina a instancias de su padre, con la condición de que su padre le enseñara matemáticas de forma privada. [8] Daniel estudió medicina en Basilea , Heidelberg y Estrasburgo , y obtuvo un doctorado en anatomía y botánica en 1721. [9]
Fue contemporáneo y amigo íntimo de Leonhard Euler . [10] Fue a San Petersburgo en 1724 como profesor de matemáticas, pero allí fue muy infeliz. Una enfermedad temporal [8] junto con la censura de la Iglesia Ortodoxa Rusa [11] y desacuerdos sobre su salario le dieron una excusa para abandonar San Petersburgo en 1733. [12] Regresó a la Universidad de Basilea , donde ocupó sucesivamente las cátedras de medicina , metafísica y filosofía natural hasta su muerte. [13]
En mayo de 1750 fue elegido miembro de la Royal Society . [14]
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Su primera obra matemática fue Exercitationes ( Ejercicios matemáticos ), publicada en 1724 con la ayuda de Goldbach . Dos años más tarde señaló por primera vez la frecuente conveniencia de resolver un movimiento compuesto en movimientos de traslación y movimiento de rotación. Su obra principal es Hydrodynamica , publicada en 1738. Se asemeja a la Mécanique Analytique de Joseph Louis Lagrange en que está organizada de modo que todos los resultados son consecuencias de un único principio, a saber, la conservación de la energía . A esto le siguió una memoria sobre la teoría de las mareas, a la que, junto con las memorias de Euler y Colin Maclaurin , se le otorgó un premio de la Academia Francesa : estas tres memorias contienen todo lo que se hizo sobre este tema entre la publicación de Philosophiae Naturalis Principia Mathematica de Isaac Newton y las investigaciones de Pierre-Simon Laplace . Bernoulli también escribió una gran cantidad de artículos sobre diversas cuestiones mecánicas, especialmente sobre problemas relacionados con cuerdas vibrantes , y las soluciones dadas por Brook Taylor y por Jean le Rond d'Alembert . [7]
En su libro de 1738 Specimen theoriae novae de mensura sortis (Exposición de una nueva teoría sobre la medición del riesgo) , [15] Bernoulli ofreció una solución a la paradoja de San Petersburgo como base de la teoría económica de la aversión al riesgo , la prima de riesgo y la utilidad . [16] Bernoulli a menudo notó que al tomar decisiones que implicaban cierta incertidumbre, las personas no siempre intentaban maximizar su posible ganancia monetaria, sino que intentaban maximizar la " utilidad ", un término económico que abarca su satisfacción y beneficio personal. Bernoulli se dio cuenta de que para los humanos, existe una relación directa entre el dinero ganado y la utilidad, pero que disminuye a medida que aumenta el dinero ganado. Por ejemplo, para una persona cuyos ingresos son de $10,000 por año, $100 adicionales en ingresos proporcionarán más utilidad que a una persona cuyos ingresos son de $50,000 por año. [17]
Uno de los primeros intentos de analizar un problema estadístico que involucraba datos censurados fue el análisis que Bernoulli realizó en 1766 sobre los datos de morbilidad y mortalidad por viruela para demostrar la eficacia de la inoculación . [18]
En Hydrodynamica (1738) sentó las bases de la teoría cinética de los gases y aplicó la idea para explicar la ley de Boyle . [7]
Trabajó con Euler en elasticidad y en el desarrollo de la ecuación de viga de Euler-Bernoulli . [19] El principio de Bernoulli es de uso crítico en aerodinámica . [13]
Según Léon Brillouin , el principio de superposición fue enunciado por primera vez por Daniel Bernoulli en 1753: "El movimiento general de un sistema vibratorio está dado por una superposición de sus vibraciones propias". [20]
En 2002, Bernoulli fue incluido en el Salón Internacional de la Fama del Aire y el Espacio en el Museo del Aire y el Espacio de San Diego . [21]
