Jakob Bernoulli

Para otros miembros de la familia Bernoulli, véase Familia Bernoulli.

Jacob Bernoulli

Información personal
Nombre en alemán	Jakob Bernoulli
Nacimiento	27 de diciembre de 1654 Basilea, Confederación Suiza
Fallecimiento	16 de agosto de 1705 (50 años) Basilea, Confederación Suiza
Sepultura	Catedral de Basilea
Residencia	Suiza
Nacionalidad	Suiza
Religión	Cristiano renacido
Familia
Familia	Familia Bernoulli
Padres	Nicolau Bernoulli Margaretha Schoenauer
Cónyuge	Judith Stupanus
Educación
Educación	Doctor en Filosofía
Educado en	Universidad de Basilea
Supervisor doctoral	Nicolas Malebranche, Peter Werenfels y Gottfried Leibniz
Alumno de	Gottfried Leibniz
Información profesional
Área	Teoría de probabilidad Cálculo diferencial Teoría de números Geometría
Conocido por	Ecuación diferencial de Bernoulli Polinomios de Bernoulli Ensayo de Bernoulli Ley de los grandes números Lemniscata
Empleador	Universidad de Basilea
Estudiantes doctorales	Johann Bernoulli Jacob Hermann Nicolaus I Bernoulli
Miembro de	Academia Prusiana de las Ciencias Academia de Ciencias de Francia
Notas
Hermano de Johann Bernoulli
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Jacob Bernoulli (Basilea, 27 de diciembre de 1654-ibíd. 16 de agosto de 1705), también conocido como Jacob, Jacques o James Bernoulli, fue un destacado matemático y científico suizo; hermano mayor de Johann Bernoulli (miembro de la familia Bernoulli).^[1] Es conocido por sus numerosas contribuciones al cálculo, y junto con su hermano Johann, fue uno de los fundadores del cálculo de variaciones. También descubrió la constante matemática fundamental $e$ . Sin embargo, su contribución más importante fue en el campo de la probabilidad, de donde derivó la primera versión de la ley de los grandes números en su obra Ars Conjectandi.^[2]

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Biografía

Siendo joven, su padre Nikolaus Bernoulli lo envió a la Universidad de Basilea para estudiar filosofía y teología, con el ánimo de que se convirtiera en teólogo. Pero Jakob continuó, a escondidas, las que eran sus auténticas aficiones: la física y las matemáticas.

A partir de los planteamientos de Leibniz desarrolló problemas de cálculo infinitesimal. Fundó en Basilea un colegio experimental. Estudió por sí mismo la forma del cálculo ideada por Leibniz. Desde 1687 hasta su muerte fue profesor de Matemáticas en Basilea. Jacob I fue uno de los primeros en desarrollar el cálculo más allá del estado en que lo dejaron Newton y Leibniz y en aplicarlo a nuevos problemas difíciles e importantes. Sus contribuciones a la geometría analítica, a la teoría de probabilidades y al cálculo de variaciones fueron de extraordinaria importancia. Tenemos ya una muestra del tipo del problema tratado por el cálculo de variaciones en el teorema de Fermat sobre el tiempo mínimo. La matemática del problema se reduce a hacer que una cierta integral tome un valor máximo sometido a una condición restrictiva. Jacob I resolvió este problema y lo generalizó. El hecho de que la cicloide es la curva de más rápido descenso fue descubierto por los hermanos Jacob I y Johannes I en 1697, y casi simultáneamente por varios autores Durante un viaje a Inglaterra en 1676, Jakob Bernoulli conoció a Robert Boyle y Robert Hooke. Este contacto le inspiró una dedicación vitalicia a la ciencia y la matemática. Fue nombrado Lector en la Universidad de Basilea en 1682 y fue nombrado Profesor de Matemáticas en 1687.

En 1690 se convirtió en la primera persona en desarrollar la técnica para resolver ecuaciones diferenciales separables.

Se familiarizó con el cálculo mediante su correspondencia con Gottfried Leibniz, y colaboró con su hermano Johann en varias aplicaciones, siendo notable la publicación de artículos en curvas trascendentales (1696) e isoperimetría (1700, 1701).

Su obra maestra fue Ars Conjectandi (el Arte de la conjetura), un trabajo pionero en la teoría de la probabilidad. La publicó su sobrino Nicholas en 1713, ocho años tras su muerte por tuberculosis. Los términos ensayo de Bernoulli y números de Bernoulli son resultado de su trabajo. También existe un cráter en la Luna bautizado cráter Bernoulli en honor suyo y de su hermano Johann.^[1]

La espiral logarítmica

Bernoulli escogió la figura de la espiral logarítmica (propuesta antes por su aprendiz Andres Beat E.S), así como el emblema en latín "Eadem mutata resurgo" (Mutante y permanente, vuelvo a resurgir siendo el mismo) para su epitafio. Contrariamente a su deseo de que fuese tallada una espiral logarítmica (constante en su radio), la espiral que tallaron los maestros canteros en su tumba fue una espiral de Arquímedes (constante en su diferencia). [1] La espiral logarítmica se distingue de la espiral de Arquímedes por el hecho de que las distancias entre su brazos se incrementan en progresión geométrica, mientras que en una espiral de Arquímedes estas distancias son constantes.^[3]

El término espiral logarítmica se debe a Pierre Varignon. La espiral logarítmica fue estudiada por Descartes y Torricelli, pero la persona que le dedicó un libro fue Jakob Bernoulli, que la llamó Spira mirabilis, «la espiral maravillosa». Impresionado por sus propiedades, pidió que grabaran en su tumba, en Basilea, la espiral logarítmica con la máxima eadem mutata resurgo, pero, en su lugar, el tallista grabó (por desconocimiento o para ahorrarse trabajo) una espiral de Arquímedes. D'Arcy Thompson le dedicó un capítulo de su tratado On Growth and Form (1917).

"Eadem mutata resurgo" y la espiral logarítmica son también el emblema del Colegio de Patafísica.^[4]

Jakob Bernoulli escribió que la espiral logarítmica puede ser utilizada como un símbolo, bien de fortaleza y constancia en la adversidad, o bien como símbolo del cuerpo humano, el cual, después de todos los cambios y mutaciones, incluso después de la muerte será restaurado a su ser perfecto y exacto. [2] (enlace roto disponible en Internet Archive; véase el historial, la primera versión y la última).