丹尼爾·伯努利 (Daniel Bernoulli)
(1700年2月8日~1782年3月17日)
丹尼爾·伯努利生于荷蘭格羅寧根，著名數(shù)學(xué)家，約翰·伯努利之子，為伯努利家族代表人物之一。其伯努利定律適用于沿著一條流線的穩(wěn)定、非粘滯、不可壓縮流，在流體力學(xué)和空氣動(dòng)力學(xué)中有關(guān)鍵性的作用。
有一次在旅途中，年輕的丹尼爾同一個(gè)風(fēng)趣的陌生人閑談，他謙虛地自我介紹說：“我是丹尼爾·伯努利?！蹦吧肆⒓磶еI諷的神情回答道：“那我就是艾薩克·牛頓?！?這位年輕的瑞士人沒有撒謊，沒錯(cuò)，他的確就是丹尼爾·伯努利。盡管受到了傲慢的英國佬的嘲笑，但他仍然認(rèn)為這是他有生以來受到過的最誠懇的贊頌，這使他一直到晚年都甚感欣慰。
如果你是理工科的學(xué)生，不可能沒有聽說過伯努利的名字，不僅僅是我們透平機(jī)械人最熟悉的，發(fā)現(xiàn)流體力學(xué)中大名鼎鼎的伯努利定律的丹尼爾·伯努利，在教科書中頻頻出現(xiàn)的伯努利姓氏，完全可以稱的上是科學(xué)世家。根據(jù)美國科普大師ET貝爾的著作《數(shù)學(xué)大師》記載，這個(gè)家族三代至少出現(xiàn)了8位值得科學(xué)史學(xué)家大書特書的人物。而在他們一代又一代的眾多子孫中，至少有一半相繼成為杰出人物。伯努利家族的后裔有不少于120位被人們系統(tǒng)地追溯過，他們在數(shù)學(xué)、科學(xué)、技術(shù)、工程乃至法律、管理、文學(xué)、藝術(shù)等方面享有名望，有的甚至聲名顯赫。最不可思議的是這個(gè)家族中有兩代人，他們中的大多數(shù)數(shù)學(xué)家，一開始并非有意選擇數(shù)學(xué)研究做為職業(yè)，然而卻忘情地沉溺于數(shù)學(xué)之中，有人調(diào)侃他們就像酒鬼碰到了烈酒。
生平
丹尼爾·伯努利是約翰的次子。約翰·伯努利一位多產(chǎn)的數(shù)學(xué)家，他有大量論文涉及曲線的求長、曲面的求積、等周問題和微分方程，指數(shù)運(yùn)算也是他發(fā)明的。他的數(shù)學(xué)貢獻(xiàn)包括解決懸鏈線問題 (1691年)，提出洛必塔法則 (1694年)、最速降線 (1696年) 和測地線問題 (1697年)，給出求積分的變量替換法 (1699年)，研究弦振動(dòng)問題 (1727年)，出版《積分學(xué)教程》(1724年出版微分學(xué)部分，至1742年才出版積分學(xué)部分) 等。約翰還是公認(rèn)的變分法奠基人，培養(yǎng)了一大批出色的數(shù)學(xué)家，其中包括18世紀(jì)最著名的數(shù)學(xué)家歐拉 (Leonhard Euler,1707—1783)、瑞士數(shù)學(xué)家克萊姆 (G. Cramer,1704—1752)、法國數(shù)學(xué)家洛必塔 (G. F. L'Hopital,1661—1704)，以及他自己的兒子丹尼爾和侄子尼古拉二世等。1713年，丹尼爾13歲時(shí)開始進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)哲學(xué)和邏輯學(xué)，并在1715年獲得學(xué)士學(xué)位，1716年獲得藝術(shù)碩士學(xué)位。在這期間，他的父親，特別是他的哥哥尼古拉·伯努利第二 (Nikolaus Bernoulli II,1695—1726) 教他學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，使他受到了數(shù)學(xué)家庭的熏陶，想進(jìn)修數(shù)學(xué)，但他的父親勸他說學(xué)數(shù)學(xué)掙不到錢，建議他經(jīng)商。不過丹尼爾的脾氣很固執(zhí)，使父親后來不得不做出讓步。于是就讓他學(xué)醫(yī)，起初在巴塞爾，1718年到了海德堡，1719年到施特拉斯堡，在1720年他又回到了巴塞爾。丹尼爾于1721年獲巴塞爾大學(xué)醫(yī)學(xué)博士學(xué)位，但在家風(fēng)的熏陶感染下，不久便轉(zhuǎn)向數(shù)學(xué)，在父兄指導(dǎo)下從事數(shù)學(xué)研究，并且成為這個(gè)家族中成就最大者。
1724年，丹尼爾赴意大利威尼斯，在哥德巴赫的協(xié)助下，發(fā)表《數(shù)學(xué)練習(xí)》。該書的第二部分關(guān)于流體力學(xué)，并立即引起學(xué)術(shù)界關(guān)注，隨后被邀請到俄國圣彼得堡科學(xué)院工作。同年，他還用變量分離法解決了微分方程中的“里卡蒂”方程的求解問題。次年，25歲的丹尼爾受聘為圣彼得堡科學(xué)院數(shù)學(xué)教授，并被選為該院名譽(yù)院士。
圣彼得堡科學(xué)院
1727年他與歐拉一起工作，起初歐拉作為丹尼爾的助手，后來接替了丹尼爾的數(shù)學(xué)院士職位。這期間丹尼爾講授醫(yī)學(xué)、力學(xué)、物理學(xué)，做出了許多顯露他富有創(chuàng)造性才能的工作。但是，由于哥哥尼古拉第二的暴死以及嚴(yán)酷的天氣等原因，1734年他回到了巴塞爾。在巴塞爾他出任解剖學(xué)和植物學(xué)教授。遺憾的是，1734年丹尼爾回到巴塞爾之后，與父親約翰鬧翻了。起因是，那一年丹尼爾提供了一篇關(guān)于天文學(xué)的論文去應(yīng)征巴黎科學(xué)院的大獎(jiǎng)，不巧的是，父親約翰也提交了一篇應(yīng)征那次大獎(jiǎng)的論文，結(jié)果是兩個(gè)人共同分享了那次大獎(jiǎng)。這件事激怒了約翰，認(rèn)為是兒子預(yù)先設(shè)計(jì)了一個(gè)圈套想要與他平起平坐。事后，丹尼爾回到他父親的家時(shí)被拒之門外。一直到死，約翰也沒有諒解兒子。這件事從負(fù)面影響了丹尼爾在數(shù)學(xué)上的學(xué)術(shù)進(jìn)取，他再也沒有了在圣彼得堡時(shí)對嚴(yán)格數(shù)學(xué)的那種激情。他甚至說：“如果地球上沒有數(shù)學(xué)家，真實(shí)的物理也許會(huì)更好?！痹诟缸臃茨恐螅つ釥栍幸饣乇芩赣H約翰的研究領(lǐng)域，對數(shù)學(xué)的熱情降低了許多，相反，約翰卻有意進(jìn)入丹尼爾所熟悉的流體力學(xué)領(lǐng)域。在大約1739年或稍后，約翰出版了《水力學(xué)》，不過書的出版時(shí)間卻有意標(biāo)注為丹尼爾的《流體動(dòng)力學(xué)》的出版日期——1738年之前的1732年。他這樣做的目的，似乎是要人相信丹尼爾的書是由抄襲他的書而來。但后人自有公論，約翰的書才是一本典型的抄襲之作。
約翰在他的書中，試圖盡量從牛頓的原理直接進(jìn)行推演，以表明這是自己的獨(dú)立著作，以掩蓋書中有相當(dāng)多的部分都是取自丹尼爾書中的內(nèi)容。但他所得到的大部分結(jié)論，并沒有超出丹尼爾的書。
公允地說，丹尼爾并沒有對約翰做出什么不恭的舉動(dòng)，而且他和其他人一直合作得很好。人無完人，約翰在數(shù)學(xué)史上的確夠得上是一位第一流的學(xué)者，但他對其兄雅各布地位的嫉妒和對待自己兒子的態(tài)度，都顯露出了自己做人不夠厚道的歷史既不會(huì)埋沒他的成就，也不會(huì)隱藏他的丑行。
學(xué)術(shù)成就
物理方面：
1738年出版了《流體動(dòng)力學(xué)》一書，共13章。這是他最重要的著作。書中用能量守恒定律解決流體的流動(dòng)問題，寫出了流體動(dòng)力學(xué)的基本方程，后人稱之為“伯努利方程”，提出了“流速增加、壓強(qiáng)降低”的伯努利原理。
他還提出把氣壓看成氣體分子對容器壁表面撞擊而生的效應(yīng)，建立了分子運(yùn)動(dòng)理論和熱學(xué)的基本概念，并指出了壓強(qiáng)和分子運(yùn)動(dòng)隨溫度增高而加強(qiáng)的事實(shí)。
從1728年起，他和歐拉還共同研究柔韌而有彈性的鏈和梁的力學(xué)問題，包括這些物體的平衡曲線，還研究了弦和空氣柱的振動(dòng)。
他曾因天文測量、地球引力、潮汐、磁學(xué)、洋流、船體航行的穩(wěn)定、土星和木星的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)和振動(dòng)理論等成果而獲獎(jiǎng)。
數(shù)學(xué)方面：有關(guān)微積分、微分方程和概率論等，他也做了大量而重要的工作。
來源：勢加透博XecaTurbo（ID：Xeca-Turbo）
聯(lián)系客服
