اكتشافات دانييل برنولي




معلومات عن سيرة دانييل برنولي اشتهر عالم الرياضيات والفيزيائي السويسري دانييل بيرنولي ( 1700-1782 ) بعمله في مجال الديناميكا المائية ، لكنه قام أيضًا بعمل رائد في النظرية الحركية للغازات ، وعندما كان دانيال في الحادية عشرة من عمره ، أصبح تلميذًا لأخيه نيكولاس البالغ من العمر 16 عامًا ، وواصل دراسته في إيطاليا حتى كان عمره 24 عامًا وحصل على الدكتوراه في الطب ، وفي العام التالي ، ذهب إلى سان بطرسبرغ ، روسيا ، كأستاذ للرياضيات ، وبعد 8 سنوات عاد إلى سويسرا بسبب صحته ، وقام أولاً بتدريس علم التشريح وعلم النبات ، ثم تحول إلى الفلسفة التجريبية والمضاربة ( أو الفيزياء النظرية الحديثة ) ، وقد عرف باسم والد الفيزياء الرياضية .

سيرة دانييل بيرنولي

وُلد دانييل بيرنولي في جرونينجن بهولندا لعائلة من علماء الرياضيات المتميزين  ، وجاءت عائلة برنولي في الأصل من أنتويرب ، في ذلك الوقت في هولندا الإسبانية ، لكنها هاجرت هربًا من الاضطهاد الإسباني للبروتستانت ، وبعد فترة وجيزة في فرانكفورت ، انتقلت العائلة إلى بازل في سويسرا ،  وقد كان دانيال ابن يوهان برنولي أحد المطورين الأوائل لحساب التفاضل والتكامل ، وابن أخ يعقوب برنولي الذي كان أول من اكتشف نظرية الاحتمالات ، وقد كان لديه شقيقان ، نيكلاوس ويوهان الثاني .
وقد شجعه والده يوهان برنولي على دراسة الأعمال ، ومع ذلك ، رفض دانيال ، لأنه أراد أن يدرس الرياضيات ، ثم استسلم لاحقا لرغبة والده ودرس الأعمال ، ثم طلب منه والده أن يدرس في الطب ، ووافق دانيال بشرط أن يعلمه والده الرياضيات على انفراد ، والتي استمروا بها لبعض الوقت ، وقد درس دانيال الطب في بازل ، وهايدلبرغ ، وستراسبورج ، وحصل على درجة الدكتوراه في علم التشريح وعلم النبات في عام 1721 .
لقد كان صديقًا حميمًا وقريبًا ليونارد يولر ، وذهب إلى سانت بطرسبرغ في عام 1724 كأستاذ للرياضيات ، لكنه كان غير سعيد للغاية هناك ، وأصيب بمرض مؤقت في عام 1733 مما جعله يقوم بمغادرة سانت بطرسبرغ ، وعاد إلى جامعة بازل ، حيث شغل على التوالي كراسي الطب ، والميتافيزيقيا ، والفلسفة الطبيعية حتى وفاته  ، وفي مايو ، 1750 تم انتخابه زميل الجمعية الملكية .

انجازات دانييل بيرنولي

في كتابه الصادر عام 1738 بعنوان ” العينة النظرية الحديثة  ” والذي يعرض فيه لنظرية جديدة حول قياس المخاطر، وقدم برنولي حلاً لمفارقة سان بطرسبرج كأساس للنظرية الاقتصادية لنفور المخاطر ، علاوة على المخاطر ، لاحظ برنولي في كثير من الأحيان أنه عند اتخاذ القرارات التي تنطوي على بعض عدم اليقين ، لم يحاول الناس دائمًا تحقيق أقصى قدر من المكاسب النقدية المحتملة ، بل حاولوا تعظيم المنفعة ، وهو مصطلح اقتصادي يشمل رضاهم وفوائدهم الشخصية ، وأدرك برنولي أنه بالنسبة للبشر ، هناك علاقة مباشرة بين الأموال المكتسبة والمنفعة ، لكنها تتناقص مع زيادة الأموال المكتسبة ، على سبيل المثال ، بالنسبة للشخص الذي يبلغ دخله 10000 دولار في السنة ، فإن توفير 100 دولار إضافي في الدخل سيوفر فائدة أكبر من ذلك للشخص الذي دخله 50000 دولار في السنة . [1]
عام 1738 نشر بيرنولي هيدروديناميكا ، وفي هذه الرسالة توجد معادلة برنولي الشهيرة له تحكم تدفق السوائل من حيث السرعة ، والضغط ، والطاقة الكامنة ، والتي تعتمد عليها الكثير من التكنولوجيا الحديثة ، وخاصة الديناميكا الهوائية  ، وكان مهتمًا بالتطبيق العملي ، وكذلك من الناحية النظرية ، ابتكر عددًا من التجارب التي أظهرت الآثار التي تنبأ بها.
وقد فاز برنولي أو شارك في 10 جوائز من أكاديمية باريس للعلوم ، وهو إنجاز يعادله شخص واحد آخر وصديقه ومنافسه ليونارد يولر ، وبسبب اختلاف الرأي مع أويلر ، أصبح برنولي مهتمًا بالظواهر الصوتية واكتشف أن أنبوب العضو المغلق يمكن أن ينتج توافقيات غريبة فقط ، وأن الضغط يحدد السعات النسبية للتوافقيات ، وتضمن عمله الأخير تطبيق نظرية الاحتمالات على مسائل عملية مختلفة ، مثل التلقيح  . [2]

اكتشاف برنولي معادلة السوائل

بعد أن اكتشف دانييل بيرنولي العديد من الاكتشافات ، عاد حينئذ إلى عمله السابق في الحفاظ على الطاقة ، وقد كان من المعروف أن الجسم المتحرك يتبادل طاقته الحركية للحصول على الطاقة الكامنة عندما يرتفع ، وأدرك دانيال أنه بطريقة مماثلة ، يتبادل السائل المتحرك طاقته الحركية للضغط ، ورياضيا يكتب هذا القانون كالتالي :
1/2 * rho * u ^ 2 + p = ثابت .
حيث p الضغط ، rho  هي كثافة السائل و u هي سرعته ، ونتيجة لهذا القانون هو أنه إذا زادت السرعة فإن الضغط ينخفض ، ويتم استغلال هذا من قبل جناح الطائرة المصممة لإنشاء مساحة من الهواء يتدفق بسرعة فوق سطحه ، ويكون ضغط هذه المنطقة أقل .

عودة برنولي إلى منزله

في سن الثلاثين ، حصل والد دانييل على جائزة الأكاديمية الفرنسية ، وكان دانيال نفسه قد أكمل تقريبا أطروحته Hydrodynamica هيدروديناميكا ، وتاق للعودة إلى بازل ، وعلى الرغم من المحاولات العديدة التي خسرها دانيال مرارًا وتكرارًا في صناديق الاقتراع لشغل مناصب أكاديمية في بازل ، إلا أنه نجح أخيرًا بعد عامين ،  وعاد إلى المنزل في عام 1734 ليكتشف أنه ووالده حصلا على جائزة أخرى من الأكاديمية الفرنسية للعلوم ، وأصبح والده غاضبًا وغير راضٍ عن الاعتراف بأن ابنه كان على الأقل مساوًا له ، ونتيجة لذلك تم طرد دانيال من منزل والده .
استغرق دانيال 3 سنوات أخرى لاستكمال عمله على السوائل ، ووضع دانيال في المقدمة ” هيدروديناميكا ، لدانيال بيرنولي ، ابن يوهان ” ، ويعتقد أنه عرف نفسه بهذه الطريقة المتواضعة كمحاولة لإصلاح الخلاف بينه وبين والده ، ولكن بعد عام نشر والده أعماله الخاصة التي تسمى Hydraulics والتي يبدو أن لها الكثير من القواسم المشتركة مع ابنه ، وكان الحديث عن الانتحال الصارخ ، إلى حد ما فقد دانييل بيرنولي الكثير من ريادته في الرياضيات بعد هذه الأحداث ، وتحول أكثر إلى الطب وعلم وظائف الأعضاء ، وبقي في بازل . [3]

وفاة دانييل بيرنولي

تم تكريم دانيال بيرنولي خلال حياته لإسهاماته الهائلة في الرياضيات والفيزياء ، وكان عضوا منتخبا في الجمعيات العلمية الرائدة في ذلك الوقت مثل تلك الموجودة في سانت بطرسبرغ ، وبرلين ، وبولونيا ، وباريس ، ولندن ، وبرن زيورخ ، وتورينو ، ومانهايم ،   وتوفي دانيال في 17 مارس 1782 عندما كان عمره 82 عامًا .


تعبيراتتعبيرات