Curiosidades sobre o matemático e físico suíço Daniel Bernoulli (1700 - 1782)

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Daniel Bernoulli (1700 - 1782) foi um matemático e físico suíço, nascido na Holanda.

Daniel Bernoulli foi reconhecido pelas suas aplicações da matemática à mecânica, especialmente à mecânica de fluídos e também por ter sido o primeiro a entender a pressão atmosférica em termos moleculares.

Daniel pertencia à famosa família matemática suíça. Era filho de Johann Bernoulli e sobrinho de Jacob Bernoulli. Nasceu, portanto, numa família de matemáticos importantes, mas também numa família onde havia muita rivalidade, ciúme, inveja e amargura. 

Entrou na Universidade de Basileia aos 13 anos para estudar filosofia e lógica. Terminou o seu bacharelato em 1715 e obteve o seu diploma de mestre em 1716, com apenas 16 anos de idade. Daniel, queria seguir as pisadas do pai e estudar matemática.  Mas, o pai queria que o filho seguisse a carreira dos negócios. Daniel opôs-se e acabou por voltar à Universidade de Basileia com o aval do pai para estudar medicina, pois o pai afirmava que não se ganhava dinheiro com a matemática. 

Daniel aplicou a física matemática à medicina para obter o seu doutoramento. Após o seu doutoramento Daniel tentou embarcar numa carreira académica, mas não teve sorte no sorteio para a seleção dos candidatos e acabou por viajar até Veneza para estudar medicina prática.

O seu primeiro trabalho matemático Mathematical Exercise foi publicado em 1724, em Veneza, com a ajuda de Goldbach. Daniel também projetou uma ampulheta para ser usada no mar, este trabalho ganhou o prémio da Academia de Paris em 1725, ano em que Daniel regressou à Basileia. 

Reconhecido pelo seu trabalho, Daniel foi convidado a assumir a cadeira de matemática em São Petersburgo e no final de 1725, Daniel e o seu irmão Nicolaus, viajaram para São Petersburgo. Passado oito meses Nicolaus morre de febre e Daniel pensa regressar a Basileia. O pai, no entanto, conseguiu que um dos seus melhores alunos, Leonard Euler, fosse para São Petersburgo para trabalhar com Daniel. Como curiosidade refira-se que Euler chegou em 1727 e este período em São Petersburgo, até Daniel se ir embora em 1733, seria o seu período mais produtivo.

O seu trabalho mais importante enquanto esteve em São Petersburgo foi em hidrodinâmica. Até o próprio termo é baseado no título da obra que ele produziu, chamada Hydrodynamica e, antes de deixar São Petersburgo, Daniel deixou um rascunho do livro para ser impresso. Esta obra só seria publicada em 1738 e, na altura, pela primeira vez fez-se a distinção entre hidrostática e hidrodinâmica. 

Neste trabalho Daniel analisa as propriedades básicas do fluxo de um fluído, a pressão, a densidade e a velocidade, e enuncia o seu famoso princípio e equação, o Princípio de Bernoulli e a Equação de Bernoulli. Uma descoberta notável aparece também no Capítulo 10 deste livro, onde discutiu a base para a teoria cinética dos gases. Daniel foi capaz de fornecer as leis básicas para a teoria dos gases e, embora não com todos os detalhes, a Equação de estado descoberta por Van der Waals um século depois. 

Apesar da óbvia vantagem científica de trabalhar com Euler, Daniel não vivia feliz em São Petersburgo e em 1731 preferiu voltar para a Basileia e dar aulas de botânica. 

Em 1734 Daniel e o pai submeteram trabalhos independentes sobre órbitas planetárias e foram declarados covencedores do Grande Prémio da Academia de Paris. Este facto resultou num colapso no relacionamento entre os dois, pois o pai ficou furioso ao pensar que o filho tinha sido classificado como seu igual. Como resultado Daniel foi banido da casa do pai. A partir desta altura, Daniel nunca mais recuperou o vigor para a investigação matemática que mostrou em São Petersburgo. 

Embora tenha deixado São Petersburgo, Daniel começou uma correspondência imediata com Euler e os dois trocaram muitas ideias sobre sistemas vibratórios. Euler usou as suas grandes habilidades analíticas para colocar muitas das visões de Daniel da física, numa forma matemática rigorosa. 

Hydrodynamica foi publicada em 1738 como já referido e, no ano seguinte, Johann Bernoulli publicou Hydraulica, que é amplamente baseado no trabalho do filho. No entanto, Johann tentou fazer parecer o contrário ao colocar a data de 1732 no livro em vez da data verdadeira. Johann tentou ganhar crédito por um trabalho que não era seu e ao mesmo tempo desacreditar o próprio filho.

Note-se que Daniel não tinha ciúmes ou inveja dos membros da sua própria família, chegou a produzir um trabalho conjunto com o seu irmão mais novo Johann (II). 

Em 1750, Daniel foi nomeado para a cadeira de física e lecionou em Basileia por 26 anos, até 1776. Daniel deu algumas aulas notáveis de física, realizando experiências durante essas aulas. Com base em evidências experimentais, foi capaz de conjeturar certas leis que só foram verificadas muitos anos depois. Entre elas estava a Lei de Coulomb em eletrostática.

Daniel Bernoulli foi também quem sugeriu a Euler para aplicar o cálculo de variações aos problemas elásticos de vigas, dando origem à importante Equação de Euler-Bernoulli

Daniel Bernoulli ganhou, entre outros prémios, o Grande Prémio da Academia de Paris por 10 vezes. Foi muito homenageado durante a sua vida. Foi eleito para a maioria das principais sociedades científicas da sua época, incluindo as de Bolonha, São Petersburgo, Berlim, Paris, Londres, Berna, Turim, Zurique e Mannheim.

Terminamos com um vídeo de explicação fácil sobre a Equação de Bernoulli apresentado por Paul Andersen:

 

Fonte: https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Bernoulli_Daniel/

 

Por Adília Marinho

Publicado/editado: 08/02/2022