Matematik ve bilim tarihinin en önemli isimlerinden biri olan Daniel Bernoulli, 18. yüzyılda yaşamış ünlü bir İsviçreli matematikçi, fizikçi ve hekimdir. Bernoulli ailesinin en parlak üyelerinden biri olarak kabul edilir. Akışkanlar mekaniği, olasılık kuramı ve istatistik alanlarında önemli katkılarda bulunmuştur. Bernoulli ilkesi, enerjinin korunumu ilkesinin bir örneği olarak onun adını taşır. Bu ilke, karbüratör ve uçak kanadı gibi 20. yüzyılın önemli teknolojilerinin çalışma mekanizmasını matematiksel olarak açıklar.

Bu makalede, Daniel Bernoulli’nin hayatı, çalışmaları ve başarıları hakkında detaylı bilgiler sunacağız. Makaleyi aşağıdaki alt başlıklara göre düzenleyeceğiz:

• Daniel Bernoulli’nin İlk yılları ve eğitimi
• Sankt-Peterburg’da profesörlük
• Basel’e dönüşü ve sonraki çalışmaları
• Bernoulli ilkesi ve Akışkanlar mekaniği
• Olasılık kuramı ve istatistik
• Tıp alanındaki katkıları
• Ölümü ve mirası
• Sonuç

İlk yılları ve eğitimi

Daniel Bernoulli, 8 Şubat 1700’de Basel, İsviçre’de doğdu. Babası Johann Bernoulli, ünlü bir matematikçi ve akademisyendi. Annesi Dorothea Falkner ise bir eczacının kızıydı. Daniel, Bernoulli ailesinin 10 çocuğundan biriydi. Ailesi, 16. yüzyılda Hollanda’dan İsviçre’ye göç etmiş Protestan bir aileydi. Daniel, küçük yaşlardan itibaren babasından matematik dersleri aldı. Babası, oğlunun matematikteki yeteneğini fark etti ve onu bu alanda teşvik etti. Daniel, 13 yaşında Basel Üniversitesi’ne girdi ve 15 yaşında felsefe alanında lisans derecesi aldı. Ardından tıp eğitimi almaya başladı. Babası, oğlunun matematikten uzaklaşmasından hoşlanmadı ve ona tıp alanında da matematiksel problemler verdi. Daniel, tıp eğitimi sırasında İtalya’ya gitti ve Padova Üniversitesi’nde anatomist Marcello Malpighi’nin öğrencisi oldu. Burada insan vücudunun mekanik yapısını inceledi. Ayrıca, Venedik’te botanikçi Giovanni Domenico Santorini ile tanıştı ve bitkilerin anatomisini öğrendi. Daniel, 1721’de tıp alanında doktorasını aldı ve Basel’e döndü.

Sankt-Peterburg’da profesörlük

Daniel Bernoulli, Basel’de tıp pratiği yapmaya başladı, ancak çok başarılı olamadı. Bu yüzden, matematik ve fizik alanlarında kendini geliştirmeye devam etti. 1724’te, Rusya Bilimler Akademisi’nden matematik profesörlüğü teklifi aldı. Babası da aynı teklifi almıştı, ancak oğlunun gitmesini istedi. Daniel, babasının isteği üzerine Sankt-Peterburg’a gitti ve akademinin kurucu üyelerinden biri oldu. Sankt-Peterburg’da Daniel Bernoulli, matematik ve fizik alanlarında önemli çalışmalar yaptı. Özellikle, akışkanlar mekaniği ve olasılık kuramı üzerine yoğunlaştı. Bu alanlarda yaptığı çalışmalar, daha sonra Hydrodynamica ve Ars Conjectandi adlı eserlerinde yayınladı. Ayrıca, akademinin yayın organı olan Commentarii Academiae Scientiarum Imperialis Petropolitanae’de birçok makale yazdı. Daniel Bernoulli, Sankt-Peterburg’da iken, ünlü matematikçi Leonhard Euler ile tanıştı ve yakın arkadaş oldu. Euler, Daniel’in kuzeni olan Nicolaus Bernoulli’nin öğrencisiydi. Daniel ve Euler, birlikte birçok matematiksel problemi çözdüler ve birbirlerinin çalışmalarını etkilediler. Örneğin, Daniel Bernoulli’nin akışkanlar mekaniği üzerine yaptığı çalışmalar, Euler’in akışkanların hareket denklemlerini türetmesine yardımcı oldu. Daniel Bernoulli, Sankt-Peterburg’da 8 yıl kaldı. Bu süre zarfında, hem bilimsel hem de kişisel zorluklar yaşadı. Bilimsel olarak, babası Johann Bernoulli ile rekabet halindeydi ve bazen onunla çatışmaya giriyordu. Babası, oğlunun çalışmalarını eleştiriyor ve bazen onun fikirlerini kendine mal etmeye çalışıyordu. Kişisel olarak ise, Daniel Bernoulli, Sankt-Peterburg’un iklimine ve kültürüne uyum sağlayamadı. Ayrıca, 1725’te yaşanan büyük yangın ve 1728’de yaşanan kolera salgını gibi felaketlerden de etkilendi.

Basel’e dönüşü ve sonraki çalışmaları

Daniel Bernoulli, 1732’de Sankt-Peterburg’dan ayrılarak Basel’e döndü. Burada, babasının ölümüne kadar matematik profesörü olarak çalıştı. Babası 1748’de öldükten sonra, Daniel Bernoulli, onun yerine anatomik ve botanik profesörü oldu. Bu görevi 1750’ye kadar sürdürdü. Daha sonra, fizik profesörü olarak atandı ve 1777’de emekli olana kadar bu görevi yaptı. Basel’e döndükten sonra da Daniel Bernoulli, matematik ve fizik alanlarında çalışmalarına devam etti. Özellikle, akışkanlar mekaniği, olasılık kuramı, istatistik, tıp, astronomi ve müzik teorisi gibi konularda birçok makale yazdı. Bu makalelerin bir kısmı, Paris Bilimler Akademisi’nin yayın organı olan Histoire de l’Académie Royale des Sciences’te yayınlandı. Daniel Bernoulli, Paris Bilimler Akademisi’nin de üyesiydi ve akademinin düzenlediği birçok yarışmada ödül kazandı. Daniel Bernoulli’nin Basel’de yaptığı en önemli çalışmalardan biri, 1753’te yayınladığı Specimen theoriae novae de mensura sortis adlı makalesiydi. Bu makalede, Daniel Bernoulli, beklenen değer kavramını eleştirdi ve risk altında karar verme problemlerini çözmek için beklenen fayda kavramını önerdi. Bu kavram, daha sonra ekonomi ve finans alanlarında geniş bir şekilde kullanıldı.

Bernoulli ilkesi ve akışkanlar mekaniği

Daniel Bernoulli’nin en ünlü çalışması, 1738’de yayınladığı Hydrodynamica adlı kitabıdır. Bu kitap, akışkanlar mekaniği alanındaki ilk sistematik çalışmadır. Ayrıca Daniel Bernoulli, bu kitapta, akışkanların hareketini matematiksel olarak analiz etti ve birçok yeni kavram ve formül ortaya koydu. Kitabın en önemli sonucu, Bernoulli ilkesi olarak bilinen ilkedir. Bu ilke, sabit bir akışkanın hareket halindeki bir parçacığının toplam enerjisinin sabit olduğunu söyler. Bu enerji, parçacığın kinetik enerjisi, potansiyel enerjisi ve basınç enerjisi olarak üç bileşene ayrılabilir. Bu bileşenler arasında bir ters orantı vardır. Yani, parçacığın hızı arttıkça basıncı azalır ve tersi de geçerlidir. Bernoulli ilkesi, akışkanlar mekaniğinin temel yasalarından biridir ve birçok pratik uygulamaya sahiptir. Örneğin, karbüratör, bu ilkeye dayanarak çalışır. Karbüratör, hava akımının hızını artırarak basıncını düşürür ve böylece yakıtın emilmesini sağlar. Bir başka örnek ise, uçak kanadıdır. Uçak kanadı, üst yüzeyinin alt yüzeyinden daha uzun olacak şekilde tasarlanmıştır. Bu sayede, üst yüzeyden geçen hava daha hızlı akar ve basıncı daha düşük olur. Alt yüzeyden geçen hava ise daha yavaş akar ve basıncı daha yüksek olur. Bu basınç farkı, uçağa kaldırma kuvveti sağlar.

Olasılık kuramı ve istatistik

Daniel Bernoulli, olasılık kuramı ve istatistik alanlarında da önemli katkılarda bulunmuştur. Bu alanlara ilgisi, babası Johann Bernoulli’nin ve amcası Jakob Bernoulli’nin çalışmalarından kaynaklanmaktadır. Daniel Bernoulli, amcasının ölümünden sonra, onun el yazmalarını düzenlemek ve yayınlamakla görevlendirilmişti. Bu el yazmaları, Ars Conjectandi adlı kitabı oluşturdu. Bu kitap, olasılık kuramının ilk klasik eseridir. Daniel Bernoulli, Ars Conjectandi’nin dördüncü bölümünü yazdı. Bu bölümde, Daniel Bernoulli, büyük sayılar yasasını kanıtladı. Bu yasa, bir rassal olayın uzun vadede gerçekleşme olasılığının, olayın teorik olasılığına yaklaşacağını söyler. Örneğin, bir madeni para atışında yazı gelme olasılığı %50’dir. Ancak, birkaç atışta yazı gelme sayısı %50’den farklı olabilir. Ancak, atış sayısı arttıkça, yazı gelme sayısının atış sayısına oranı %50’ye yaklaşır. Daniel Bernoulli, ayrıca, istatistiksel verileri analiz etmek için yeni yöntemler geliştirdi. Özellikle, 1760’ta yayınladığı Théorie analytique des probabilités adlı makalesinde, doğal olayların neden olduğu ölüm oranlarını inceledi. Bu makalede, Daniel Bernoulli, binom dağılımını kullanarak veba salgınının nüfus üzerindeki etkisini hesapladı. Ayrıca, aşı yapmanın veba ölüm oranını nasıl azaltacağını gösterdi.

Tıp alanındaki katkıları

Daniel Bernoulli, sadece matematik ve fizik alanlarında değil, aynı zamanda tıp alanında da önemli çalışmalar yaptı. Tıp eğitimi almış ve bir süre tıp pratiği yapmıştı. Bu deneyimler, onun tıbbi problemleri matematiksel olarak çözmesine yardımcı oldu. Daniel Bernoulli’nin tıp alanındaki en önemli çalışması, 1766’da yayınladığı Essai d’une nouvelle analyse de la mortalité causée par la petite vérole et des avantages de l’inoculation pour la prévenir adlı makalesidir. Bu makalede, Daniel Bernoulli, çiçek hastalığına karşı aşı yapmanın faydalarını gösterdi. Çiçek hastalığı, o dönemde çok yaygın ve ölümcül bir hastalıktı. Daniel Bernoulli, bu hastalığın nüfus üzerindeki etkisini istatistiksel olarak analiz etti ve aşı yapmanın hem bireysel hem de toplumsal düzeyde avantajlarını ortaya koydu. Daniel Bernoulli, ayrıca, insan vücudunun mekanik yapısını inceledi. Özellikle, kan basıncını ölçmek için yeni bir yöntem geliştirdi. Bu yöntem, kan damarının titreşimini ölçerek kan basıncını hesaplamayı sağlıyordu. Bu yöntem, daha sonra sfigmomanometre adlı cihazın temelini oluşturdu. Daniel Bernoulli, aynı zamanda, insan vücudunun ısı dengesini de araştırdı. Vücut ısısının nasıl oluştuğunu ve nasıl korunduğunu açıklamaya çalıştı. Bu konuda yazdığı makalelerden biri, 1753’te Paris Bilimler Akademisi tarafından ödüllendirildi.

Ölümü ve mirası

Daniel Bernoulli, 17 Mart 1782’de Basel’de öldü. 82 yaşındaydı. Ölüm nedeni bilinmemektedir. Mezarı, Basel’deki Münster Kilisesi’nin avlusundadır. Daniel Bernoulli, matematik ve bilim tarihinin en önemli isimlerinden biri olarak kabul edilir. Akışkanlar mekaniği, olasılık kuramı, istatistik, tıp ve diğer alanlarda yaptığı çalışmalar, bu alanların gelişimine büyük katkı sağlamıştır. Ayrıca, Bernoulli ailesinin en parlak üyelerinden biri olarak, aile geleneğini sürdürmüş ve aile üyeleriyle birlikte matematik ve bilim alanlarında birçok yenilik yapmıştır. Daniel Bernoulli’nin adı, birçok matematiksel ve fiziksel kavram ve formülle anılır. Örneğin, Bernoulli ilkesi, Bernoulli denklemi, Bernoulli sayısı, Bernoulli dağılımı, Bernoulli deneyi, Bernoulli polinomu, Bernoulli süreci gibi kavram ve formüller onun adını taşır. Ayrıca, Daniel Bernoulli’nin portresi, İsviçre’nin 20 franklık banknotunun üzerinde yer alır.

Sonuç

Bu makalede, Daniel Bernoulli’nin hayatı, çalışmaları ve başarıları hakkında detaylı bilgiler sunduk. Daniel Bernoulli, 18. yüzyılda yaşamış ünlü bir İsviçreli matematikçi, fizikçi ve hekimdir. Akışkanlar mekaniği, olasılık kuramı, istatistik, tıp ve diğer alanlarda önemli katkılarda bulunmuştur. Bernoulli ilkesi, enerjinin korunumu ilkesinin bir örneği olarak onun adını taşır. Bu ilke, karbüratör ve uçak kanadı gibi 20. yüzyılın önemli teknolojilerinin çalışma mekanizmasını matematiksel olarak açıklar. Daniel Bernoulli, aynı zamanda, Bernoulli ailesinin en parlak üyelerinden biri olarak, aile geleneğini sürdürmüş ve aile üyeleriyle birlikte matematik ve bilim alanlarında birçok yenilik yapmıştır. Daniel Bernoulli’nin adı, birçok matematiksel ve fiziksel kavram ve formülle anılır. Ayrıca, Daniel Bernoulli’nin portresi, İsviçre’nin 20 franklık banknotunun üzerinde yer alır. Daniel Bernoulli, matematik ve bilim tarihinin en önemli isimlerinden biri olarak kabul edilir. Ayrıca, onun yaptığı çalışmalar, bu alanların gelişimine büyük katkı sağlamıştır. Onun mirasını takdir etmek ve ondan ilham almak için, onun sözleriyle bitirelim: “Matematik bilimi doğanın sırlarını açığa çıkarmak için en güvenilir rehberdir.”

Kaynaklar:

• Bernoulli, D. (1738). Hydrodynamica. Johann Reinhold Dulsecker.
• Bernoulli, D. (1713). The fourth part of a new analysis of the doctrine of chances. In J. Bernoulli (Ed.), Ars conjectandi (pp. 97-158). Thurneysen Brothers.