El matemático, estadístico, físico y médico suizo Daniel Bernoulli, nació en Groninga, Países Bajos, el 29 de enero (calendario juliano) / 8 de febrero de 1700 (calendario gregoriano). Destacó no solo en matemática pura, sino también en matemática aplicada, principalmente estadística y probabilidad. Hizo importantes contribuciones en hidrodinámica y elasticidad.
Se le recuerda especialmente por sus aplicaciones de las matemáticas a la mecánica, sobre todo a la mecánica de fluidos, y por sus trabajos pioneros en probabilidad y estadística. Su nombre se conmemora en el principio de Bernoulli, un ejemplo particular de la conservación de la energía, que describe las matemáticas del mecanismo subyacente al funcionamiento de dos importantes tecnologías del siglo XX: el carburador y el ala del avión
Su primera obra matemática fue los Exercitationes (Ejercicios matemáticos), publicados en 1724 con la ayuda de Goldbach. Dos años más tarde señaló por primera vez la conveniencia frecuente de resolver un movimiento compuesto en movimientos de traslación y movimiento de rotación. Su obra principal es Hydrodynamica, publicada en 1738. Se asemeja a la Mécanique Analytique de Joseph Louis Lagrange por estar organizada de forma que todos los resultados son consecuencia de un único principio, el de la conservación de la energía. Le siguió una memoria sobre la teoría de las mareas, a la que, junto con las memorias de Euler y Colin Maclaurin, la Academia Francesa concedió un premio: esas tres memorias contienen todo lo que se hizo sobre ese tema entre la publicación de los Philosophiae Naturalis Principia Mathematica de Isaac Newton y las investigaciones de Pierre-Simon Laplace. Bernoulli también escribió un gran número de trabajos sobre diversas cuestiones mecánicas, especialmente sobre los problemas relacionados con las cuerdas vibrantes, y las soluciones dadas por Brook Taylor y por Jean le Rond d’Alembert.
Juntos, Bernoulli y Euler intentaron descubrir más sobre el flujo de los fluidos. En particular, querían conocer la relación entre la velocidad a la que fluye la sangre y su presión. Para investigar eso, Daniel experimentó pinchando la pared de una tubería con una pequeña pajita abierta y observó que la altura a la que el fluido subía por la pajita estaba relacionada con la presión del fluido en la tubería.
Pronto los médicos de toda Europa midieron la presión arterial de los pacientes introduciendo tubos de vidrio con punta directamente en sus arterias. No fue hasta unos 170 años más tarde, en 1896, cuando un médico italiano descubrió un método menos doloroso que sigue utilizándose en la actualidad. Sin embargo, el método de Bernoulli para medir la presión se sigue utilizando hoy en día en los aviones modernos para medir la velocidad del aire que pasa por el avión; es decir, su velocidad aérea.
Para profundizar en sus descubrimientos, Daniel Bernoulli retomó su trabajo anterior sobre la conservación de la energía. Se sabía que un cuerpo en movimiento intercambia su energía cinética por energía potencial cuando gana altura. Daniel se dio cuenta de que, de forma similar, un fluido en movimiento intercambia su energía cinética específica por presión, siendo la primera la energía cinética por unidad de volumen
En su libro de 1738 “Exposición de una nueva teoría sobre la medición del riesgo”, Bernoulli ofreció una solución a la paradoja de San Petersburgo como base de la teoría económica de la aversión al riesgo, la prima de riesgo y la utilidad. Bernoulli observó a menudo que, al tomar decisiones que implicaban cierta incertidumbre, las personas no siempre trataban de maximizar su posible ganancia monetaria, sino que intentaban maximizar la «utilidad», un término económico que engloba su satisfacción y beneficio personales.
Bernoulli se dio cuenta de que para los seres humanos existe una relación directa entre el dinero ganado y la utilidad, pero que esa disminuye a medida que aumenta el dinero ganado. Por ejemplo, a una persona cuyos ingresos son de 10 000 euros al año, un ingreso adicional de 100 euros le proporcionará más utilidad que a una persona cuyos ingresos son de 50 000 euros al año. Uno de los primeros intentos de analizar un problema estadístico con datos censurados fue el análisis que hizo Bernoulli en 1766 de los datos de morbilidad y mortalidad de la viruela para demostrar la eficacia de la inoculación
En Hydrodinamica (1738) sentó las bases de la teoría cinética de los gases y aplicó la idea para explicar la ley de Boyle-Mariotte. Trabajó con Euler en la elasticidad y en el desarrollo de la ecuación del rayo de Euler-Bernoulli. El principio de Bernoulli es de gran utilidad en la aerodinámica. Según Léon Brillouin, el principio de superposición fue enunciado por primera vez por Daniel Bernoulli en 1753.
Daniel Bernoulli, murió el 27 de marzo de 1782 en Basilea, Suiza.
Referencias
- Daniel Bernoulli. Enciclopedia Británica. https://www.britannica.com/biography/Daniel-Bernoulli
- Daniel Bernoulli. Wikipedia. https://es.wikipedia.org/wiki/Daniel_Bernoulli