伯努利家族（Bernoulli family）又译作贝努利家族。17〜18世纪瑞士的一个出过数理科学家多人的家族，原籍比利时安特卫普。1583年遭天主教迫害迁往德国法兰克福，最后定居瑞士巴塞尔。其中以雅各布第一·伯努利（Jakob Bernoulli，或Jacques Bernoulli，或James Bernoulli），约翰第一·伯努利（Johann Bernoulli，或Jean Bernoulli），丹尼尔第一·伯努利（Daniel Bernoulli）这三人的成就最大。

生平

雅各布第一1654年12月27生于巴塞尔，1705年8月16日卒于同地。他分别于1671和1676年获得艺术硕士和神学硕士学位，但他对数学有着浓厚的兴趣，他的数学几乎是无师自通的。1676年，他到荷兰、英国、德国、法国等地旅行，结识了莱布尼茨、惠更斯等著名科学家，从此与莱布尼茨一直保持经常的通讯联系，互相探讨微积分的有关问题。1687回国后，雅各布第一担任巴塞尔大学数学教授，教授实验物理和数学，直至去世。由于雅各布第一杰出的科学成就，1699年，他当选为巴黎科学院外籍院士；1701年被柏林科学协会（后为柏林科学院）接纳为会员。莱布尼茨曾感叹世界上除了他自己，雅各布最懂微积分。

雅各布第一在概率论、微分方程、无穷级数求和、变分方法、解析几何等方面均有很大建树。许多数学成果与他的名字相联系。例如悬链线问题（1690年），曲率半径公式（1694年），“伯努利双纽线”（1694年），“伯努利微分方程”（1695年），“等周问题”（1700年），“伯努利数”、“伯努利大数定理”等。雅各布第一对数学最重大的贡献是概率论。他从1685年起发表关于赌博游戏中输赢次数问题的论文，后来写成巨著《猜度术》，这本书在他死后8年，即1713年才得以出版．他研究了柔链、薄片、风帆等在自重作用下的形状。1694年他指出拉伸试验中伸长量与拉伸力的m次幂成比例,m由实验确定。1729年C. D. 比尔芬格（1693〜1750）根据雅各布第一1687年的实验数据给出m为3/2。雅各布第一在1705年研究过细杆在轴向力作用下的弹性曲线问题。

轶事

最为人们津津乐道的轶事之一，是雅各布痴心于研究对数螺线，他发现，对数螺线经过各种变换后仍然是对数螺线：如它的渐屈线和渐伸线是对数螺线，自极点至切线的垂足的轨迹，以极点为发光点经对数螺线反射后得到的反射线，以及与所有这些反射线相切的曲线（回光线）都是对数螺线。他惊叹这种曲线的神奇，竟在遗嘱里要求后人将对数螺线刻在自己的墓碑上，并附以颂词“纵然变化，依然故我”，用以象征死后永生不朽。

约翰第一，1667年8月6日生于巴塞尔，1748年1月1日卒于同地。雅各布第一之弟。最初学医，同时研习数学。约翰第一于1690年获医学硕士学位，1694年又获得博士学位，其论文是关于肌肉的收缩问题。但他发现他骨子里的兴趣是数学，不久他爱上了微积分。1695年，28岁的他取得了他的第一个学术职位——荷兰格罗宁根大学数学教授。10年后的1705年，约翰第一接替去世的雅各布第一接任巴塞尔大学数学教授。同他的哥哥一样，他也当选为巴黎科学院外籍院士和柏林科学协会会员。1712、1724和1725年，他还分别当选为英国皇家学会、意大利波伦亚科学院和彼得堡科学院的外籍院士。

约翰第一是一位多产的数学家，他的大量论文涉及到曲线的求长、曲面的求积、等周问题和微分方程。指数运算也是他发明的。例如解决悬链线问题（1691年），提出洛必塔法则（1694年）、最速降线（1696年）和测地线问题（1697年），给出求积分的变量替换法（1699年），研究弦振动问题（1727年），出版《积分学数学讲义》（1742年）等。

约翰第一曾对其兄雅各布第一关于悬链线（即柔链在自重作用下的平衡曲线）作过解释。1696年提出寻求能使质点从一已知点最快到达另一已知点的曲线问题，并给出这个问题的解，称所得曲线为“最速降线”。1728年他在研究弦的振动中已知道基本振型是正弦型的，但还不知道高阶振型的性质，1742年研究过双重摆（摆下挂一摆〉大幅度摆动的微分方程。他一生中与同代科学家一百多人通信达两千多次，讨论了各种学术问题，著有《水力学》（1734）一书。

值得一提的是，1696年约翰第一以公信的方式，向全欧数学家提出了著名的“最速降线问题”，从而引发了欧洲数学界的一场论战。争论无疑促进了科学的发展，论战的结果产生了一个新的数学分支——变分法。因此，约翰第一是公认的变分法奠基人。

约翰第一的另一大功绩是培养了一大批出色的数学家，其中包括18世纪最著名的数学家欧拉、瑞士数学家克莱姆、法国数学家洛必塔，以及他自己的儿子丹尼尔和侄子尼古拉二世等。

历史

丹尼尔第一，1700年2月9日生于荷兰格罗宁根，1782年3月17日卒于巴塞尔。约翰第一次子。也像其父一样先习医，1721年获巴塞尔大学医学博士学位，但在其家族的熏陶感染下，不久便转向数学，在父兄指导下从事数学研究，并且成为这个家族中成就最大者。1724年，他在威尼斯旅途中发表《数学练习》，引起学术界关注，并被邀请到俄国圣彼得堡科学院工作。同年，他还用变量分离法解决了微分方程中的“里卡蒂”方程。第二年，25岁的丹尼尔第一受聘为圣彼得堡科学院数学教授，并被选为该院名誉院士。1733年，他返回巴塞尔，教授解剖学和植物学和自然哲学。丹尼尔第一的贡献集中在微分方程、概率和数学物理，被誉之为数学物理方程的开拓者和奠基人。他曾10次获得法国科学院颁发的奖金，能与之相媲美的只有大数学家欧拉。丹尼尔第一于1747年当选为柏林科学院院士，1748年当选巴黎科学院院士，1750年当选英国皇家学会会员。他一生获得多项荣誉称号。

成就

作为伯努利家族博学广识的代表，他的成就涉及多个科学领域。他出版了经典著作《流体动力学》(1738年)，给出“伯努利定理”等流体动力学的基础理论；研究弹性弦的横向振动问题(1741～1743年)，提出声音在空气中的传播规律(1762年)。他的论著还涉及天文学(1734年)、地球引力(1728年)、潮汐(1740年)、磁学(1743、1746年)，振动理论(1747年)、船体航行的稳定(1753、1757年)和生理学(1721、1728年)等。

丹尼尔第一以《水动力学，关于流体中力和运动的说明》（1738）一书著称于世，书中提出流体力学的一个重要定理，反映了理想流体（不可压缩、不计粘性的流体）中能量守恒定律，这个定理和相应的公式后称为伯努利定理和伯努利公式。丹尼尔第一的固体力学论著很多。他对好友欧拉提出具体建议，使欧拉解出弹性压杆失稳后的形状，即获得弹性曲线的精确结果。1733～1734年他和欧拉在研究上端悬挂的重链的振动问题中用了贝塞尔函数，并在由若干个重质点串连成的离散模型的相应振动问题中引用了拉盖尔多项式。他在1735年获得悬臂梁振动方程。1742年提出弹性振动理论中的叠加原理，并用具体的振动实验进行验证，他还考虑过不对称浮体在液面上的晃动方程。

相关传说

伯努利家族曾产生许多传奇和轶事。一个关于丹尼尔第一的传说这是样的：有一次在旅途中，年轻的丹尼尔第一同一个风趣的陌生人闲谈，他谦虚地自我介绍说：“我是丹尼尔·伯努利。”陌生人立即带着讥讽的神情回答道：“那我就是伊萨克·牛顿。”作为丹尼尔第一，这是他有生以来受到过的最诚恳的赞颂，这使他一直到晚年都甚感欣慰。

丹尼尔第一之弟约翰第二（1710〜1790）在1736年把光看作弹性介质中的压力波，导得微分方程并用级数求出它的解。他的儿子雅各布第二（1759〜1789）在研究板的弯曲时把板当作两组互相正交的梁，并认为导出的四阶偏微分方程是近似的，只是作为解板问题的一种初步尝试予以发表（1789）。

伯努利家族星光闪耀、人才济济的现象，数百年来一直受到人们的赞颂，也给人们一个深刻的启示：家庭的“优势积累”，可以是优秀人才成长的摇篮．