Bernoulli, el impulsor de la navegación con hélices

El físico y matemático suizo Daniel Bernoulli fue el más famoso de la familia de eminentes matemáticos suizos.  Nació en Groningen, Holanda, el 8 de febrero de 1700. Pasó los primeros 5 años de su vida en esta ciudad donde su padre trabajaba como catedrático.  En 1705, la familia regresó a la ciudad suiza de Basilea, de donde era originaria. Fue entonces cuando sus dotes para las Matemáticas comenzaron a hacerse evidentes.  A los 16 años Daniel era Magíster en Filosofía y conocía varias lenguas.

Destacó en Matemáticas Puras y en las aplicadas, en la teoría de las ecuaciones diferenciales, el cálculo de probabilidades y la sumación de series infinitas...Pero sobre todo, se apasionó por las Matemáticas Mixtas como la hidromecánica, la náutica, la mecánica racional, la teoría de la elasticidad o la teoría de la música.

Su curiosidad infinita y su ansia por el conocimiento, le llevaron también a estudiar medicina y filosofía en las universidades de Heidelberg, Estrasburgo y Basilea. Terminó sus estudios de Medicina en 1721 con una tesis sobre la respiración.

Daniel Bernoulli intentó ser admitido como profesor en la Universidad de Basilea, pero su candidatura fue rechazada, a pesar de que su padre era uno de los miembros más destacados del claustro.

Ante ese rechazo, viajó a Venecia para trabajar con el fisiólogo Michelotti, amigo de la familia. En la capital del Véneto también recibió la influencia del conde Riccati, quién destacó por sus trabajos en la proyección de mejoras hidráulicas en los canales.

Sus logros en esta ciudad fueron resumidos en sus 'Ejercitaciones Matemáticas', obra que recoge sus trabajos sobre  cálculo de probabilidades, teoría de los líquidos, la ecuación diferencial de Riccati y cuadraturas de figuras planas. La obra alcanzó tal resonancia en Italia que Daniel fue aceptado como miembro de la recién creada Academia de Ciencias de Bolonia. También le ofrecieron la presidencia de la Academia de Ciencias de Génova, cargo que rechazó.

En 1723 ganó junto con su padre la competición anual que patrocinaba la Academia de las Ciencias francesa. En 1724, Catalina I de Rusia le propuso junto a su hermano Nicolás para la recién fundada Academia de Ciencias de San Petersburgo. Un año después, ambos se instalaron en la ciudad rusa. Nicolás trabajaría en la sección de Matemática, como profesor de Mecánica, y Daniel en la sección de Física como profesor de Fisiología.

Por desgracia, Nicolás fallecería poco después a causa de unas fiebres. Daniel permaneció en la Academia donde fundó una escuela rusa de fisiología mecánico-matemática a la que invitó a su amigo y compañero de estudios en Basilea, Leonhard Euler. Estos serán los años más creativos de su vida científica, estimulado por las discusiones con su eminente colega.

El primer artículo científico que Daniel entregó a la Academia de Ciencias de San Petersburgo tenía el título de Nueva teoría del movimiento del agua que fluye a través de diferentes canales. Era uno de los primeros intentos serios de la aplicación de los principios dinámicos en hidromecánica y obtuvo como reconocimiento la cátedra de matemáticas en 1730. También participó en los cálculos ingenieros necesarios para la construcción de más de 80 fuentes, estanques y un acueducto en el nuevo Palacio de Verano, residencia de los zares.

El trabajo más importante de Daniel Bernoulli en Rusia fue su obra 'Hydrodynamica', que saldría de la imprenta en 1738. Incluye el primer análisis correcto del flujo del agua a través de un orificio en un recipiente,  para lo que se basó en el principio de conservación de la energía desarrollado por su padre. Estudió el flujo de los fluidos y formuló el teorema según el cual la presión ejercida por un fluido es inversamente proporcional a su velocidad de flujo. 

También estableció la teoría matemática de las ruedas hidráulicas y eólicas así como de las bombas de agua y de los tornillos hidráulicos. Por primera vez se distinguía con claridad entre las presiones hidrostática e hidrodinámica.

A partir de estos trabajos, Bernoulli formuló la idea del principio de empuje de la hélice y su posible utilización para el impulso de los barcos.