LA FAMILIA BERNOULLI Por HOWARD EVES Segmn el decir general, un matematico sobresaliente milias no poseen pasados, contramos BIRKHOFF y parientes tambien citar a los d a finales (padre e hija),quie- el caso de la familia dos hermanos BERNOUILLI BERNOULLI (1667-1748), quienes cas cuando empezaron se dedicaron cuenta de laasombrosa cas en la Universidad con los y JUAN BERNO- a las matemati- matematicos que se del calculo de problemas. voca- y la Desde 1687 ocupo la catedra de Matemati- de Basilea. (I) Traduccion del articulo «The H.Eves,U.de Maine, marzo de 1966. empieza sus anteriores potencia a una gran diversidad Jacobo no los trabajos de LEIBNIZ abandonando ciones. Fueron unos de los primeros hasta su muerte, sucesivas (1654-1705) a aparecer en el ACTA ERUDITORUM, aplicaron raros. Es, notables. de la familia JACOBO en suiza BERNOUI- en tres generaeiones menos de ocho matematicos dieron del siglo XVIII Pero estos casos son relativamente La historia en- el oeaso de la epoea matematiea LLI, la eual produjo ULLI de Norte-America a TEON e HIPATIA pues, sorprendente famo (padre e hijo) y a los dos (padre e hija), durante de a esta regla general. (padre e hijo). Podemos nes vivieron eontemporaneos en los Estados Unidos y, por supuesto, entre los ante- ningUn otro matematico hay excepciones a los dos LEHMER dos CASSINI Grecia. Asi, buscando no encontramos so. Sin embargo, Por ejemplo, aurque la mayoria de las fa- ninguno. descendientes ISAAC NEWTON un familia posee a 10 mas aparecido En 1697 Juan fue proBernouilli Family»de en <The Math. Teacher> 75 fesor en la universidad de Groninga la muertede en Basilea, su hermano y ocupe, despues de 1705, la catedra de este en catedra que desempene durante el resto de su vida activa. Los dos hermanos, a veces rivales, nian un intercambio casi incesante mante- de ideas con Leibniz y entre ellosmismos. Entre las contribuciones matematicas, encontramos ,das polares; la obtenci6n, sianas naria, tanto en coordenadas carte- de la formula que da el radio de una curva plana; incluyendo a las el primer uso de las coordena- como en polares, de curvatura de Jacobo Bernoulli cuerdas el estudio de la cate- de densidad bajo la accion de una fuerza variable central; y cuerdas e1 estudio de otras curvas planas de grade superior; 1a isocrona sea 1a curva a 10 largo de 1a cua1 cae un 0 cuerpo provisto resulto tangente de una ve10cidad ser una parabola vertical), ma una vari11a el descubrimiento vertical semicubica uniforme (que con una cuspide de 1a determinacion elastica de de 1a forma que t£ fija en uno de sus extremos y con un peso en el otro, 1a forma que toma una lamina rectangular fijando dos aristas opuestas horizontalemnte y cargada con un liquido pesado; y 1a forma de una vela rectangular del viento. Propuso las figuras isoperimetricas das de naturaleza tam bien y discutio 76 e1 problema (trayectorias en e1 ca1culo tam,bien uno de los primeros fue pub1icado a 1a acoi6n planas postumamente mate- de variaciones.Fue en estudiar el ARS CONJECTANDI, de cerra- fijo que inclu- y fue as! uno de los primeros que trabajaron matematica; sometida dada y con perimetro yen un area maxima) maticos a la misma altura 1a probabilidad su libro sobre ese tema, en 1713. Hay muchas cosas en matematica que llevan ahora el nombre de Jacobo Bernoulli. £i~~E~E~~i§~ ~~~E~~~£~ ~~~2~11! y el bre ecuaciones la en estadistica la ~~~§::~i§~2:~ ;§!:;En2~n~ y 'Georia de probabilidades; que todo estudiante Entre ellas encontramos encuentra en un curso elemental diferenciales; los ~i2!!!2:!:; _~!!En2~.U!, importantes so- ~~~~E~~y los £81i~2- en teoria de nume ros , y 1~_1~~~i!!!~~~~_2:~_~!!En2~11!que se estudia en primer cu£ so de calculo. En la solucion dada por Jacobo Bernoul- li al problema en el AC TA ERUDITORUM palabra de la curva isocrona, publicada en 1690, encontramos CC. ~ntegral » por primera ves la . . con el m~smo sent~do que hoy le d~ mos en Calculo. Leibniz habia llamado g~l~~l~!!!~~~§::~2rius al calculo integral; ulli acordaron Jacobo llamarlo g~l~~l~!!!i~~~~£eli!!!. Bernoulli estaba impresionado como la espiral equiangular formaciones en 1696 Leibniz y Juan Berno- se produce bajo varias y pidio, como ARQUlMEDES, espiral sobre au tumba, por la manera tran~ que se grabase con la siguiente una inscripci6n:~~- 2:~~ ~~~~~~ E~!!!~E~2(Volvere a surgir; igual aunque cambi~ do). La contribucion de Juan Bernoulli a las matematicas es aun mas prolifica que la de su hermano Jacobo. Aunque celoso y antipatico, fue uno de los maestros renombrados de su tiempo. Enriquecio el calculo y su influencia aceptar en La Europa Continental hizo el poderio de esta nu~ va ciencia. Fueron sus aportes a este tema los que el marques de L'Hospital (1661-1704), bajo un curiosa acuer do cornercial con Juan, reunion en 1696 en el primer tex- to de calculo. Esta es la razon por la cual e1 familiar me~odo para calcular conocerse, posteriores 1a indeterminacion incorrectamente, 0/0, llego a en los textos de C~1culo como l~_E~~l~_2:!!_~~g~~Ei~~l. 77 Juan Bernoulli incluyendo escribio' fenomenos terminacion sobre una gran variedad opticos de las trayectorias curvasjrectificaci6n otros temas.Una de la braquistocona,es de areas utili exponencial cloide es tambi:n na,o sea determinar pequena fu~ tratado la soluci6n arco de una cicloide ade tambitn por Jacobo.La ci- al problema de la tautocro- una curva a 10 largo de la cual una se mueve en tal forma que llega a un punta dado de la curva en el mismo intervalo sea cual fuere el punto inicial al parte ralidad la particula.Este anteriormente y aplicado problema,tratado con mas gen~ y Lagrange,habia por Huygens(1673) por el primero de tiempo, de la curva desde el cu- por Juan Bernoulli,Euler resuelto determi- puntos de un campo gravi- curva resulto'serel problema decir,la mas rapido de una part1cu- la pesada que se mueve entredos partlcula de de sus obras m's notables -es su contribu- cion al problema cUad~.Este ),la d~ a familias analitica,calculo nacion de la curva de descenso tacionaljla ortogonales de curvasy cuadraturas zando seriesjtrigonometria de temas, (reflexion,refracci6n sid. y Newton en la construccion (1687) de relojes de p~ndulo. Juan Bernoulli Daniel (1700-1782) ron todos renombre tuvo tres hijos,Nicolas y Juan (1712-1790), como matematicos posibilidades tem~tico llamado muchas,fue Petetersburgo,donde se propuso mo 78 de San murio ahogado sobre las curvas,las y las probabilidades.Un en San Petersburgo,llego en el en el campo ma- a la Academia desafortunadamente ocho meses despues.Escribio nes diferenciales los cuales tuvie y cientlficos sigl0 XVIII.Nicolas,cuyas eran (1695-1726) ecuaci~ problema que a ser conocido co- 1e_~eEe~2je_~~_§e~_~~~~~E~E62 . El problema es el y siguiente:si A recibe un centavo mer lanzamiento de la moneda,dos en el;segundo,cuatro etc, <! cent~vos cuAl serA La esperanza demuestra al salir cara en el pri- que la esperanza centavos si sale cara si sale cara en e1 tercero de A? .La teoria matemAtica de A es infinita,lo cual par~ ce paradojico. La paradoja de San Petersburgo mane Daniel,quien Daniel volvi6 sucedio a Basilea fu~ estudiada a NicolAs por su her- es San Petersburgo. 7 anos despues.Fue el mAs famo so de los hijos de JuAn y dedi co la mayor parte de sus energlas al estudio de las probabilidades,la la fisica y en especial lidades formulo el concepto HYDRODINAMICA,de drodinamica flsica brantes de esperanza 1783,introdujo cinetica Gano diez veces Juan (hijo),el de los gases,estudie el premio la Universidad MatemAtica mio de la Academia incursiones sucesor interesaba Francesa. Francesa p~ de MatemAticas en de su padre en es en la el pre- en tres ocasiones. Bernoulli en MatemAticas •. Este NicolAs extensamente derecho particularmente en el siglo XVIII de JuAn y de Jacobo,quien ticas en Padua,la parciales. del calor y de la luz.Recib10 otro NicolAs 1759),sobrino en hacer diferenciales anos como profesor 1743.Se de las cuerdas vi- de la Academia de Basilea,como te puesto,desde (1687- 10gr6 renombre o cupe la cAtedra de MatemA- misma que habf a ocupado Galileo. sobre Geometrla,ecuaciones ciales, series y probabilidades.Mas Derecho de lahi- m£s joven de los tres,estudio ro paso sus ultimos cribio el principio y fue uno de los primeros Hubo moral y en su sobre las mareas,establecio en el campo de lasececuaciones teor1a las probabi que lleva su nombre en todos los textos elemental.Escribio la teorla astronomla la HidrodinAmica.En Es- diferen- tarde enselio L6gica Y • 79 Juan Bernoulli Jacobo. (hijo) tuvo tres hijos Juan,Daniel Juan como su padre estudi6 narse hacia las Matem~ticas.Cuando Derecho para luego tor apenastenia llamado por la Academia de Berlin para ensenar bi6 sobre Astronomia,la doctrina currentes estudi 0 temAticas y las ecuaciones Derecho,pero de azar,los son 80 de los Bernoulli Cristobal(1782-1863) alli.Escrire- tambien luego lleg6 a ser profesor de Ma- obras estan muy relacio- nadas con las de su tio y profesor Descendientes 19 anos fu~ decimales indeterminadas.Jacobo en San Petersburgo.Sus y Daniel Bernoulli. aunque de menor importancia y Juan Gustavo (1811-1863).