La Hidrodinámica de Daniel Bernoulli

A hombros de gigantes

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Toda la estructura de la Hidrodinámica de Daniel Bernoulli, en la que investiga gran cantidad de problemas teórico-prácticos, gira en torno a un tema central, que se conoce como el teorema que lleva su nombre. Describe el movimiento de un fluido moviéndose a lo largo de una línea de corriente. Y expresa que en un fluido ideal, sin viscosidad ni rozamiento, que circule por un circuito cerrado, la energía que posee se mantiene constante a lo largo de su recorrido.

Este principio se aplica tanto para una chimenea, como una tubería de agua o el vuelo de los aviones,  o para aplicar el efecto de un balón de fútbol. Posteriormente Euler y Lagrange se encargarán de precisar matemáticamente las ideas esbozadas por Daniel.

En esta magnífica obra, también desarrolló la teoría de la cinética de los gases, en la que las moléculas que los componen se mueven independientemente entre sí en todas las direcciones del espacio que ocupan, chocando de forma elástica unas con otras y contra las paredes del recipiente. Fue capaz de ofrecer las leyes básicas de la teoría de gases, y perfiló la ecuación de estado que sería desarrollada por Van der Waals un siglo después.

Daniel Bernoulli realizó un aporte importante al cálculo de probabilidades al sistematizar el uso de los métodos infinitesimales. Y se interesó por el problema del análisis de los errores en las observaciones. En esa época era común considerar el promedio de las observaciones realizadas como el mejor valor de la magnitud medida.

Bernoulli mostró la insuficiencia de tal razonamiento y aconsejó utilizar un método que puede considerarse un antecedente al método de los mínimos cuadrados desarrollado posteriormente por Gauss.

En 1732, Daniel regresó a Basilea donde trabajó como profesor de botánica y anatomía. Sus conferencias de Fisiología se hicieron rápidamente famosas, por su capacidad didáctica. Mantuvo su relación amistosa y científica con Leonhard Euler mediante una abundante y valiosa correspondencia entre ambos, en la que discutieron de la mecánica de los medios flexibles y elásticos, y en particular sobre los problemas de pequeñas oscilaciones de cuerdas y vigas. 

Como solía suceder en esta familia, acabó enfrentado con su padre por un problema de celos. Johann lo llegó a expulsar de su casa y también publicó un libro Hydraulica en el que trató de atribuirse los descubrimientos de su hijo en esta materia.

Pero a pesar de los problemas familiares, la fama de Daniel como hombre de ciencias era notoria en toda Europa. Dos años después de la muerte de su padre, la universidad de Basilea le otorgó sin concurso la cátedra de Física, manteniéndole su derecho a participar con voz y voto, en las actividades de la Facultad de Medicina. Sus clases de Física Experimental. eran extraordinariamente atractivas y sus conferencias solían estar abarrotadas de un público venido de toda Europa para escuchar al maestro.

“A lo largo de su vida ganó 10 Premios de la Academia de Ciencias de París“

Daniel Bernoulli fue elegido miembro de la Royal Society el 3 de mayo de 1750. En dos ocasiones fue rector de la Universidad de Basilea y siempre se sintió muy comprometido con el desarrollo de esta institución. De hecho, hizo donaciones considerables de dinero para equipamiento de laboratorios y compra de nuevos títulos en la Biblioteca. Al final de su vida, llevó a cabo varias obras de beneficencia como la financiación de un pequeño hostal que servía de refugio a los estudiantes temporales sin recursos.

El 17 de marzo de 1782 Daniel Bernoulli murió de parada cardiorrespiratoria en la ciudad que tanto lo admiraba. A lo largo de su vida publicó 86 trabajos y ganó 10 Premios de la Academia de Ciencias de París. Sólo fue superado por el líder de todos los matemáticos de la época, su amigo Leonhard Euler que ganó 13 Premios. Su nombre figura en lugar destacado en la Historia de la Ciencia.

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