Daniel Bernoulli Kimdir?

Tanım

Daniel Bernoulli (1700- 1782).

Daniel Bernoulli 1738 yılında büyük eseri Hydrodynamica’yı sadece kıskanç babası tarafından intihal edildiğini görmek için yayınlamıştır. Bernoulli, bir sıvının basıncını nasıl etkilediğini şu şekilde açıklamıştır: Bernoulli Etkisi, bir uçağın kanatlarının kaldırma kuvvetini nasıl oluşturduğunu açıklar. Bernoulli’ nin kinetik kuramı, James Clerk Maxwell’ in bir yüzyıldan fazlasına dayanmaktadır. Bernoulli, ekonomi ve evrim gibi çok sayıda çeşitli alanda mevcut risk teorisi üzerinde ses getiren çalışmalar yapmıştır.

Hakkında 

Daniel Bernoulli 8 Şubat 1700’ de Netherlands, Groningen’ de doğmuştur. Ebeveynleri Johann Bernoulli ve Dorothea Falkner’ dir.

Genlerindeki Matematik

Daniel’ in annesi Dorothea Falkner, İsviçre’ nin Basel şehrinde çok tanınan ve varlıklı bir ailenin kızıdır.

Daniel’ in babası Johann Bernoulli de Basel şehrindendir. Nitelikli bir tıp doktoru ve kalkulusun yeni matematiğinde uzman ve bunu ilerleten insanlardan biri olarak parlak bir matematikçidir. Johann’ ın itibarı oldukça yüksekti ki, ‘’Döneminin Arşimeti’’ olarak biliniyordu.

Tıpkı babası Johann gibi, Daniel de matematik alanında hızlı gelişmeler göstermiştir. Daniel’ in iki erkek kardeşi de üstün düzeyde matematikçiler olmuşlardır. Ağabeyi Nicolaus, zeki olmasına rağmen Daniel’e karşı anlayışsız ve sert davranan babasından daha çok şey öğretmiştir.

Bernoulli ailesinde matematik konusu büyük bir başarıydı, çünkü Johann’ ın ağabeyi Jacob da parlak bir matematikçi idi.

Her Ne Yaparsan Yap, Bir Matematikçi Olma! 

Daniel’in babası Groningen Üniversitesi’nde matematik bölümü başkanı idi.

1705’ de, Daniel beş yaşında iken, aile, babasının Basel Üniversitesi’nde matematik bölümü başkanı olduğu, ailesinin memleketi İsviçre’nin Basel şehrine taşındı.

Bir matematikçi olarak yüksek başarısına, ününe rağmen, Daniel’in babası matematikçilerin aldığı düşük ücrete içten içe üzülmüştü. Bernoulli ailesi, önceden varlıklı tüccarlardı ve Daniel’ in babası Daniel’in kişisel özelliklerinin ailesini eski şöhretine geri döndürmek için gerekli olduğunu düşünüyordu.

Babası, bu işe gönülsüz olan Daniel’i iş konusunda çalışmaya zorladı. Fakat, Daniel’in matematiğe karşı büyük bir tutkusu vardı. Bazı gelgitlerden sonra, babası ve Daniel aralarında çok inatlaştılar ve sonunda bir nevi anlaştılar. Daniel tıp üzerine çalışacaktı.

Görsel 1: limit formüllerinden birisi.

Bernoulli’nin Avrupa Turu

Daniel Bernoulli, sözünün eri biri idi. 15 yaşının başlarında, Heidelberg, Almanya; Strasbourg, Fransa ve Basel, İsviçre’ de tıp üzerine çalıştı. Babası da bu anlaşmanın bir parçası olduğu için bu durumun gerçekleşmesinden dolayı mutluydu, ona ileri matematik ve fizik öğretmeyi kabul etti-özellikle de enerjinin korunması üzerine kendi düşünceleri hakkında.

Tuhaf Seçim Süreci 

Daniel Bernoulli, 1721’ de 21 yaşında iken solunum üzerine yazdığı tezi ile tıp doktoru olarak mezun oldu.

Basel Üniversitesi’nde öğretmenlik yapmayı umuyordu fakat, adayların öğretmenliği kimin kazanacağını öğrenmek için çektikleri kurada tuhaf bir seçim sürecinde kaybetti.

Daniel Bernoulli, Basel’de iş bulmak için deneyip, kaybederken, matematik üzerine çalışmaya devam etti.

Venedik, Eğlence ve Matematik

Daniel Bernoulli, 1723 yılında uygulamalı tıp öğrenmek için Venedik, İtalya’ya taşındı. Hastaları ziyaret etti ve doktorların yanında hastanelerde çalıştı. Bunun yanı sıra, opera, tiyatro ve kıyafet balolarında zaman geçirdi.

Fakat, matematik sevdasından vazgeçmedi, özellikle de uygulamalı matematikten. Galileo ve Newton’ ın izinde, kainatın sırlarını çözmek için de hevesli idi.

Daniel Bernoulli, bir kaptan akan suyu ölçtüğü, akışkanlar mekaniği deneyleri gerçekleştirdi. Kaptaki sıvının yüksekliği arttıkça, suyun daha hızlı aktığını gözlemledi. Kaptaki suyun yüksekliği ile basıncı, ve kaptan akan hızı arasında matematiksel bir ilişki kurdu. Ayrıca, duruma kinetik enerjiyi potansiyel enerjiye dönüştüren bir bakış açısından da baktı.

Görsel 2: Su yükseldikçe, bulunduğu kaptan dışarı çıkması daha da hızlanıyor.

1724’ de akışkanlar mekaniği, olasılık, diferansiyel denklemler ve geometriye faydalı katkılar yaptığı Matematiksel Egzersizler adlı ilk çalışmasını yayınlamıştır.

Ödül ve Profesörlük 

Daniel Bernoulli, denizci şehir Venedik’te iken, Paris Akademisinin denizdeki zaman için bir kum saatinin en iyi tasarımı için bir ödülleri olduğunu öğrendi. Buna cevabı ise, hırçın denizlerden etkilenmeyen kum damlaması olan bir kum saati tasarlamak oldu. Bu tasarımı ile Grand Ödülü’nün sahibi oldu. Bu, kabul edilen Matematiksel Egzersizleri ile birlikte, ona Rusya’nın Saint Petersburg’daki Bilim Akademisinde profesörlük teklifi kazandırdı.

Tıbbi bilgi geçmişine bakıldığında, matematik değil fizyoloji profesörü olarak akademiye atandı.

St. Petersburg’dan matematik profesörlüğü teklifi alan abisi Nicolaus ile birlikte 1725’ de Rusya’ ya gittiler.

Saint Petersburg

Bernoulli’nin Saint Petersburg’daki ilk çalışmaları onun pozisyonunu yansıttı, göz siniri, kaslar ve tıbbi matematik gibi konularda makaleler yazdı.

Daha sonraki yıllarında, Bernoulli’nin uyumlu olduğu bilinse de, diğer profesörlerle şiddetli akademik anlaşmazlıklar yaşadığı akademide durum başlarda böyle değildi.

Ne yazık ki, Rusya’ya geldikten sonra bir yıldan daha kısa bir süre içinde, Nicolaus yüksek ateşten vefat etti. Daniel oldukça mutsuzdu ve sert Rus havası moralini düzeltemedi.

Babası ona yardım etmeyi denedi, en iyi matematik öğrencilerinden biri olan Leonhard Euler’i Saint Petersburg’daki yalnız oğlunun yanına gönderdi.

Bir süre sonra tarihin en büyük matematikçilerinden biri olacak olan Euler, 1727’ de Saint Petersburg’ a vardı. Yalnızca Bernoulli’nin özlediği çay, kahve ve konyak getirmekle kalmayıp, ikisini de kısa süre sonra mutlu edecek fikir alışverişinde bulunarak Bernoulli’ ye kariyerinin en iyi işi için ilham verdi.

Euler’den bağımsız, Daniel Bernoulli’nin kendi adına mükemmel biri olduğu unutulmamalıdır. Anlamlı deneyler ve gözlemlerini fiziksel yasalara ve matematiğe dönüştürme becerisinde özel bir deha gösterdi. Daha güçlü bir matematikçi olan Euler, Bernoulli’nin matematiğini geliştirdi.

Bernoulli, 1730’da Akademiye matematik profesörü olarak atandı, fakat o ana kadar oradan ayrılmayı planlıyordu.

   ‘’ …olguların bilgisine dayalı olmayan bir felsefe yoktur, fakat bu bilgiden herhangi bir kar elde etmek için bir matematikçi olmak kesinlikle gereklidir.’’   

-Daniel Bernoulli

Daniel Bernoulli’nin Bilime Katkıları

Bernoulli’nin büyük buluşlarının çoğu, akışkanlar mekaniği ile ilgili başyapıtında -Hydrodynamica- 1733’ te Saint Petersburg’ da tamamlandı ve 1738’ de Strasbourg’da yayınlanmak üzere toplandı. 

Gazların Kinetik Teorisi

1700’lerin başlarında James Hermann liderliğinde bazı bilim insanları, maddenin küçük hareketli parçacıklardan oluştuğuna inanıyordu. Hareket ne kadar hızlıysa, sıcaklık o kadar yüksekti.

Bu tip kinetik teori, 1800’lerde evrensel olarak kabul edilene kadar tartışma konusu idi.

1729’ da Euler, Robert Boyle’un 1662’ deki gaz verilerine dayanan bir kinetik teori ile gazların davranışını matematiksel olarak açıklamaya çalıştı. Euler, tüm gaz parçacıklarının aynı hızda hareket edeceğini varsayarak yanlış bir harekette bulundu.

Bernoulli’nin güçlü dehası, parçacıkların farklı hızlarda bir dağılım göstereceğini görmekti.

Bernoulli’nin fiziksel dünyayı yorumlama becerisi, James Clerk Maxwell’in bir asır sonraki çalışmasını öngörerek, kinetik teoriye istatistiksel bir faktör eklemesine izin verdi.

Bernoulli Etkisi 

Bernoulli, ilk kez babasından öğrendiği fikirlerine geri döndü ve onları geliştirdi. Hareket halindeki akışkanlara enerji tasarrufu fikrini uyguladı.

Bunu yaparken de en ünlü fikri olan Bernoulli Etkisi’ni keşfetti. Bu, bir sıvı hızının arttığı bölgeden akarken ki basıncın düşüşü idi. Bu etkiyi doğru bir şekilde matematiksel olarak ifade etti.

Bernoulli Etkisi gerçek hayattaki uygulamaların çoğuna sahip idi ve çoğunlukla da uçak kanatlarının kaldırma sağlamasının nedeni olarak gösterilmektedir.

Görsel 3: Uçak kanatlarındaki Bernoulli Etkisi. Kanat hava kanadının üst kısmında, alt kısma göre daha hızlı akacak şekilde tasarlanmış. Bu kaldırma, bir basınç farkı ile sonuçlanır. 

Risk Ölçümü 

Bernoulli, 1730’ların başlarında her zamankinden tamamen farklı bir alanda bir makale yazdı. Bu makaleyi  -Risk Ölçümü Üzerine Yeni Bir Teori Yorumlama- yayınlaması 1738’ e kadar sürdü. Bernoulli, riski değerlendirmek için verilerin geometrik ortalamasını kullandı; risk nasıl en aza indirilir; ve riskin tamamen önlenmesinin en iyi olduğu durumlar.

Bu makalede, zenginlik ve fayda arasındaki farkı inceledi. Makale, ekonomik teori, portföy teorisi, evrimsel biyoloji ve davranışsal ekolojiden etkilendi.

Kaynak: https://www.famousscientists.org/daniel-bernoulli/

Görsel Kaynak: https://www.outils-pour-reflechir.fr/mauvaises-decisions/

Editör: Hazal Kalsın DEMİR