Daniel I. Bernoulli

8. února 1700 až 27. března 1782
švýcarský lékař a botanik, amatérský matematik a fyzik

Snad žádná rodina nezasáhla do přírodních věd tolik, jako švýcarská rodina Bernoulli. Celkem 9 členů se proslavilo svou prací v přírodních vědách. A to většina z nich měla matematiku a fyziku jenom jako svůj koníček. Jejich povoláním byla nejčastěji teologie, právo nebo medicína.

Daniel Bernoulli se narodil se v holandském Groningenu v nejslavnější dynastii matematiků v dějinách. Jeho děda Nicolaus Bernoulli pocházel z Holandska. Odtud se rodina přestěhovala do Německa a nakonec do švýcarské Basileje. Danielův otec Johann I. Bernoulli měl tři syny. V roce 1695 se narodil nejstarší Nicolaus, o pět let později prostřední Daniel a za dalších deset let nejmladší Johann. Protože se křestní jména v rodu Bernoulliů často opakovala, označovali se římskými číslicemi jako monarchové. Otec byl Johann I, Danielův starší bratr byl Nicolaus III. a jeho mladší bratr Johann II. Sám Daniel byl první.

Daniel Bernoulli.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Pavel Trnka. Under Creative Commons.

První vědecká práce

Daniel od mala žil v Basileji. Zde v roce 1721 dokončil studium medicíny tím, že obhájil dizeratační práci zaměřenou na experimentální popis dýchání a jeho matematicko–fyzikální zpracování. Byl nejen mimořádně nadaný, ale také všestranný a nevynechal snad žádnou z oblastí přírodních věd. V Basileji se spřátelil s Leonhardem Eulerem, o 7 let mladším švýcarským matematickým géniem.

V roce 1723 odešel do Benátek, kde pokračoval ve studiu medicíny u profesora Michelottiho. O rok později vydal svou prvotinu Matematické cvičení, kde poslední část věnoval rychlosti krve v krevním oběhu, vlivu tlaku krve na krevní oběh, výkonu lidského srdce apod.

Bernoulliho schéma měření krevního tlaku.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.

V Petrohradu

V roce 1725 obdržel Daniel pozvání z Ruska a stal fyziologem v nově zřízené petrohradské Akademii věd. Založil ji car Petr Veliký na radu ﬁlozofa a matematika Gottfrieda Leibnize, který však zemřel těsně před jejím otevřením. Akademie byla zpočátku obsazená jen cizinci, ale po smrti cara Petra Velikého se do ní nahrnuli se průměrní vědci a dobrodruzi, kterým šlo jen o peníze.

Daniel Bernoulli byl jediný velký učenec v Petrohradu. Zabýval se nejen matematikou, ale i biologií a proslul i jako vynikající lékař. Na Akademii přišel společně se svým starším bratrem, ale Nicolaus už nedokázal své nadání projevit, protože se o rok později utopil. Po bratrově smrti přijal Daniel místo profesora matematiky, které v roce 1731 přenechal svému příteli Leonhardu Eulerovi. Mezitím se však na ruském trůně opět vystřídal panovník, začala desetiletá krutovláda carevny Anny a pro Akademii to nevěstilo nic dobrého.

Zpátky ve Švýcarsku

V roce 1733 proto Bernoulli raději z Ruska odešel, cestoval a přednášel matematiku, fyziku, anatomii a botaniku na univerzitách v rodném Groningenu a v Basileji. Zasazoval se o rozšíření newtonovské mechaniky v Evropě a sám vyřešil řadu základních fyzikálních problémů. Za své práce získal mimo jiné i deset cen francouzské Académie des sciences.

Daniel Bernoulli: Hydrodynamica.

Jeho stěžejní dílo Hydrodynamica vyšlo roku 1738. Jsou zde shrnuty výsledky Danielova experimentálního i teoretického studia kapalin, včetně proslulé Bernoulliho rovnice, která popisuje proudění tekutin. Touto prací položil základy celého nového oboru fyziky – hydrodynamiky.

Portrét Daniela Bernoulliho.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.

V dodatku ke knize se věnoval i plynům. Jako jeden z mála evropských učenců věřil, že se plyny skládají z částic a vytvořil vůbec první kinetickou teorii plynů. Považoval plyny za pružnou kapalinu tvořenou částicemi a pro jejich popis použil teorii pravděpodobnosti. Vůbec poprvé v dějinách vědy se mu tak podařilo odvodit z úvah o mikroskopické struktuře plynů makroskopické rovnice popisující jejich chování při změnách tlaku a teploty. Touto teorií ale předstihl svou dobu a v celé Evropě nenašel nikoho, kdo by v tu chvíli na jeho práci navázal. Většina evropských učenců totiž měla k atomistické představě o hmotě odpor. Bernoulliho teorie plynů musela čekat na své znovuobjevení dalších 100 let!

Daniel Bernoulli zemřel v Basileji 27. března 1782.

Zdroj: commons.wikimedia.org. Public Domain.

Použité zdroje

[1] MALÍŠEK, V. Zakladatel kinetické teorie plynů. Daniel Bernoulli. Matematika a fyzika ve škole, únor 1982, roč. 12, č. 6, s. 409–410.

[2] Dějiny matematiky a fyziky v obrazech, pátý soubor. Redigoval Jaroslav Folta. 1. vydání. Praha: Jednota československých matematiků a fyziků, 1989. ISBN 80–7015–012–2.