DANIEL BERNOULLI lebte in einer Zeit, die durch zunehmende Spezialisierung wissenschaftlicher Tätigkeit charakterisiert war. Zeitgenossen waren unter anderem GABRIEL DANIEL FAHRENHEIT (1686-1736) und ANDERS CELSIUS (1701-1744), die beide Thermometer weiterentwickelten und Temperaturskalen schufen. Gelehrte wie ISAAC NEWTON (1643-1727), BENJAMIN FRANKLIN (1706-1790) oder MICHAIL LOMONOSSOW (1711-1765) entdeckten grundlegende physikalische und chemische Gesetze und Zusammenhänge. Auch im technischen Bereich gab es zahlreiche Fortschritte. In England wurde die erste gußeiserne Brücke gebaut, das Walzen von Eisen wurde entwickelt, im Arbeitszimmer von FRIEDRICH DEM GROSSEN im Neuen Palais in Potsdam wurde die erste zentrale Warmluftheizung der Neuzeit installiert und JOHANN FRIEDRICH BÖTTGER (1682-1719) stellte das erste Porzellan in Europa her. Auf politischem Gebiet wirkten in dieser Zeit FRIEDRICH DER GROSSE (1712-1786) in Preußen und PETER I. (1672-1725) in Russland, auf musikalischem Gebiet waren GEORG FRIEDRICH HÄNDEL (1685-1759) und JOHANN SEBASTIAN BACH (1685-1750) tätig.
Leben und Wirken
DANIEL BERNOULLI ist Mitglied einer berühmten Familie, zu der eine
Reihe von bedeutenden Wissenschaftlern gehören. Die Familie
BERNOULLI stammt ursprünglich aus den Niederlanden. JAKOB BERNOULLI,
geb. 1598, wanderte wegen der von Herzog ALBA in den Niederlanden eingeschränkten
Religionsfreiheit aus Antwerpen nach Basel aus. Dort brachte die Familie
in den folgenden drei Generationen acht berühmte Gelehrte hervor.
JAKOBs Sohn NIKOLAUS BERNOULLI (1623 bis 1708) hatte 11 Kinder, von denen
JAKOB (1654 bis 1705, 5. Kind) und JOHANN (1667 bis 1748, 10. Kind) hervorzuheben
sind. Beide waren nacheinander Professor für Mathematik in Basel
und wurden durch zahlreiche physikalisch-mathematische Untersuchungen
berühmt.
DANIEL BERNOULLI (Bild 1) wurde als Sohn des Mathematikers JOHANN BERNOULLI
vor dessen Baseler Zeit am 8. Februar 1700 im niederländischen Groningen
geboren. Obwohl schon früh seine mathematische Begabung deutlich
wurde, musste er zunächst eine kaufmännische Lehre beginnen.
Nach deren Abbruch begann er ein Medizinstudium, das er in Basel, Straßburg
und Heidelberg absolvierte. Daneben beschäftigte er sich mit mathematischen
und naturwissenschaftlichen Problemen.
1723 ging BERNOULLI nach Venedig und war dort als Arzt tätig. 1725
wurde er an die Akademie in St. Petersburg berufen, wo er eine Professur
für Mathematik übernahm, sich aber auch mit physikalischen Problemen
beschäftigte. Sein Nachfolger auf dieser Stelle war der berühmte
LEONARD EULER.
1733 kehrte BERNOULLI nach Basel zurück und wurde an der dortigen
Universität Professor für Anatomie und Botanik. Ab 1750 lehrte
er auch Physik. BERNOULLI starb am 17. März 1782 in Basel.
Wissenschaftliche Leistungen
Auf physikalischem Gebiet beschäftigte sich BERNOULLI zunächst
mit dem Problem von Schwingungen
und untersuchte insbesondere die Zusammenhänge an schwingenden Saiten.
Sein Hauptarbeitsgebiet war aber die Physik
der Flüssigkeiten und Gase. 1738 erschien sein Hauptwerk zur
Hydrodynamik von strömenden
Flüssigkeiten.
Er beschrieb darin grundlegende Gesetze der Strömungslehre
und legte damit den Grundstein der modernen Hydrodynamik. Mit seiner Kontinuitätsbedingung
beschrieb er, dass in einer stationären Strömung ein enger Zusammenhang
zwischen dem Rohrquerschnitt und der Fließgeschwindigkeit besteht:
Je kleiner der Rohrquerschnitt ist, desto
größer ist die Strömungsgeschwindigkeit (Bild 2).
Darüber hinaus fand er einen grundlegenden Zusammenhang zwischen
dem Druck in Flüssigkeiten bzw. Gasen und der Strömungsgeschwindigkeit:
Je größer die Strömungsgeschwindigkeit
einer Flüssigkeit bzw. eines Gases ist, desto kleiner ist der senkrecht
dazu gemessene statische Druck.
Dieses Gesetz wird nach seinem Entdecker als bernoullisches
Gesetz bezeichnet. Genauere Hinweise sind unter diesem Stichwort
zu finden.
BERNOULLI beschäftigte sich auch mit dem Verhalten
von Gasen. So entwickelte er die Vorstellung, dass Gase aus Partikeln
bestehen, die sich in Bewegung befinden und die sich bei Zusammenstößen
und bei Stößen gegen eine Wand wie sehr kleine elastische Kugeln
verhalten. Diese Hypothese war eine Grundlage für die Entwicklung
der kinetischen Gastheorie, die allerdings erst nach 1850, also lange
nach dem Tod von BERNOULLI, erfolgte.
Auf medizinischem Gebiet befasste sich BERNOULLI mit der Physiologie der
Atmung und mit Muskelbewegungen. Darüber hinaus beschäftigte
er sich mit der therapeutischen Nutzung elektrischer und magnetischer
Felder.
Für seine wissenschaftlichen Leistungen wurde BERNOULLI mehrfach
ausgezeichnet und als Mitglied der großen europäischen Akademien
aufgenommen.