BERNOULLI Daniel

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Vie

·         Naissance : 8 février 1700 à Groningue (Pays-Bas)

·         Décès : 17 mars 1782 à Bâle (Suisse)

·         Nationalité : Suisse

·         Famille : Fils de Johann (Jean) Bernoulli et neveu de Jacob (Jacques) Bernoulli — une dynastie célèbre de mathématiciens suisses.

            Daniel Bernoulli appartient à la troisième génération de la célèbre famille Bernoulli.
            Il étudia d’abord la philosophie, puis la médecine, obtenant son doctorat à Bâle en 1721. Cependant, il resta toujours passionné par les mathématiques et la physique.

·         En 1724, il devint professeur de mathématiques à Saint-Pétersbourg, à l’Académie des sciences fondée par Pierre le Grand.

·         En 1733, il retourna à Bâle, où il occupa la chaire de physiologie, puis de physique.

·         Il enseigna jusqu’à sa mort en 1782, menant une vie simple et studieuse.

 

Travaux scientifiques majeurs

      1)  Principe de Bernoulli (hydrodynamique)

·         Énoncé dans son œuvre principale :

            "Hydrodynamica" (1738)

            Ce livre révolutionna la physique des fluides.
            Daniel Bernoulli y établit la fameuse relation entre la pression et la vitesse d’un fluide en mouvement :

            Lorsque la vitesse d’un fluide augmente, sa pression diminue.

            C’est le principe de Bernoulli, fondement de l’hydrodynamique et de l’aérodynamique moderne.

                        Applications :

·         Explication de la portance des ailes d’un avion,

·         Fonctionnement du venturi, du carburateur, du bunsen,

·         Mesure du débit des fluides.

 

            2) Théorie des gaz et de la pression

·         Il relia la pression d’un gaz à la vitesse moyenne des particules, anticipant la théorie cinétique des gaz développée un siècle plus tard par Maxwell et Boltzmann.

·         Il introduisit la notion d’énergie cinétique moyenne pour expliquer la température d’un gaz.

 

            3) Théorie des probabilités et utilité

·         En 1738, Daniel publia un article intitulé "Specimen theoriae novae de mensura sortis" (Essai sur une nouvelle théorie de la mesure du hasard).

·         Il y introduit la notion d’utilité espérée, base de la théorie économique moderne du risque.

            Ce texte répondait au célèbre “paradoxe de Saint-Pétersbourg”, posé par son cousin Nicolas Bernoulli.

            C’est un texte fondateur de la théorie de la décision et de l’économie comportementale.

 

            4) Vibrations, cordes et sons

·         Daniel Bernoulli étudia les vibrations des cordes et la superposition des ondes, concepts qui mèneront plus tard à la théorie des séries de Fourier.

·         Il montra que tout mouvement périodique complexe pouvait être représenté comme la somme de mouvements sinusoïdaux simples — une idée révolutionnaire à son époque.

 

            5) Mécanique et mathématiques

·         Il travailla sur les équations différentielles, la mécanique des solides, et la dynamique des fluides compressibles.

·         Il collabora avec Leonhard Euler, un autre géant de la physique mathématique.

·         Ses travaux établirent un lien solide entre énergie mécanique, pression, et travail — notions fondamentales de la physique moderne.

 

Distinctions

·         Lauréat dix fois du Grand Prix de l’Académie des Sciences de Paris (entre 1725 et 1749).

·         Membre de nombreuses académies scientifiques européennes.

·         Son Hydrodynamica est considéré comme un chef-d’œuvre de la physique du XVIIIᵉ siècle.

 

Héritage

            Daniel Bernoulli est considéré comme :

·         le fondateur de la mécanique des fluides modernes,

·         un précurseur de la thermodynamique,

·         et un pionnier de la théorie du risque en économie.

            Son principe reste utilisé dans l’aviation, la médecine (flux sanguin), et l’ingénierie.