[수학가문] 베르누이 가문

beoped (73)in #kr-math • 8 years ago

흔히들 유명한 수학 혹은 과학 정리들은 성을 따서 정한다.

그 유명한 아인슈타인도 이름이 아니라 성이다.

아이작 뉴턴, 뉴턴의 법칙에서도 역시 뉴턴은 이름이 아니라 성이다.

페르마 역시 성이다.

페르마란 성은 흔한 성이라고 하는데 ㅋㅋㅋ

수학계에서는 페르마 하면 딱 한명이 나올 정도로

수많은 페르마 중에 그 페르마는 압도적이다.

수학, 물리, 공학 등을 공부하다보면 한번쯤 접해보는 이름(?)이 있다.

바로 베르누이이다.

베르누이 역시 엄밀하게는 성이다.

그리고 이 베르누이는 학계에서 unique 하지 않다.

베르누이 가문

bernoulli family tree

위키피디아를 보면

ㄷㄷ 이 장난 아닌 수학자 집안

그 중 우리에게 친숙한 사람은

야곱, 요한, 다니엘 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

야곱과 요한의 아버지 니콜라스는 아들들이 당시 유능한 직업이었던 신학자나 의사가 되기를 원했고 아들들은 각자 신학자와 의사 공부를 하다가

당대 세상을 바꾼 한 논문을 읽게된다.

바로 라이프니츠의 미적분학 논문!

[그리고 그들은 그렇게 라이프니츠 추종자가 ...]

사실 형인 야곱이 미적분학을 먼저 접해 독학으로 공부하고
후에 동생인 요한에게 미적분학이 있다 하며
동생을 수학계로 전도했다.

동생 요한의 프로필(?)을 봐보자

수학 공부를 반대했던 아버지는 이 아들들의 반항에 경제적 지원을 끊어버렸다. 졸지에 경제적으로 궁핍해진 그들은...

먼저 선임자였던 형은 미적분학과 특히 확률에 특출한 실력을 발휘하여 당시 유럽에서 10명밖에 안되는 수학과 교수 자리 중 한 자리를 획득하게 된다. 그리하여 형은 이러한 경제적 궁핍으로 부터 벗어났다.

베르누이의 수 가 이 형 베르누이를 따서 나왔다. 베르누이 수와 제타 함수는 또 재밌는 관계들이 있는데.. 제타함수 관련 글들은 예전 포스팅들을..[다만 계산 위주라.. ]

반면 동생은 (ㅋㅋㅋ 근데 뭐 말로 동생이 13살 차이라.... 거의 선생과 제자뻘이라 봐도 무방할듯..) 자리를 구하지 못하고 힘겹게 살아갔다.

이 동생 요한은 로피탈에게 낚여...

로피탈에게 로피탈의 정리를 ㅠㅠ (관련된 자세한 내용은 나무위키-로피탈의 정리를 ㅠㅠ)

아무튼 로피탈의 경제적 지원을 받으며 그는 미적분학 연구를 계속했다.

당시 유럽은 미적분학의 발견을 두고, 뉴턴파와 라이프니츠 파로 나뉘어 일종의 학파 싸움이 있었다. 영국을 중심으로 한 뉴턴파와 유럽 대륙을 본토로 한 라이프니츠 파

요한 베르누이는 최단강하곡선 문제(Brachistochrone problem)를 미적분을 이용하여 풀었고
이문제로 뉴턴에게 도전장을 보낸다!

대략적으로 각색해보면

뉴턴에게

너가 미적분학을 만들었다며?
중력장 하에 정지된 물체가 가장 짧은 시간내 하강하기 위한 궤적이 뭐니?
니가 진짜 미적분학을 스스로 만들고 이해했다면 풀 수 있을거야

ㅋㅋㅋㅋㅋ

이 문제로 요한은 라이프니츠 파의 선봉장이 되며 수학계에 화려한 데뷔를 하게 된다. [형과의 공동연구 결과를 동생이 독차지했다란 말도 있다 - 그래서 형제간의 불화가 생겼다는;;]

요한은 학계에 명망이 높아졌고 고향(스위스)의 수학 교수가 되기를 원했다.

여기서부터 형제간에 싸움이 시작된다. [여러가지 썰들과 설들이 있다. 형의 동생 시기썰 부터...]

아무튼 형 야콥의 방해로 요한은 바젤대의 교수에 임용되지 못했고, 고향을 떠나 다른 곳에서 교수를 하며 수학 잡지를 통해 서로 싸웠다.

건강상의 문제로 형이 사망하자 동생이 형의 교수 자리를 물려받았다.

요한은 자존심이 엄청 세기로도 유명했다.

요한이 인정한 수학자 세명이 있는데

라이프니츠, 본인 그리고 오일러 였다.

오일러는 자신의 수제자로

그렇다 그 오일러이다.

요한은 ㅋㅋㅋ 자신의 아들 다니엘과도 심각한 불화를 일으킨다.

이 다니엘이 바로 유체역학의 다니엘인데

베르누이 가문 중에서도 천재라고 칭송받는 사람이다. (다니엘이 천재라고 칭송받는것을 아버지였던 요한이 아니꼬와 했다는 설도 있다. - 왜냐 천재는 라이프니츠, 자기자신 그리고 오일러 밖에 없는데 ㅋㅋㅋ 자신의 아들이 자기랑 동급이 되려고 해서? ㅋㅋㅋ)

요한 자신도 아버지로부터 수학 공부를 하지 못하게 방해를 받았음에도 불구하고 아들 다니엘 에게 자신이 처음에 의학을 공부한 것처럼 의학을 공부하게 한다. [ 아들아 의사가 되어라]

다니엘은 의학 공부를 하며 틈틈이 수학 공부를 하였다. 특히 의학 공부 덕분에 그는 피의 흐름에 대해 관심을 가지게 되었고, 이것이 후에 그가 베르누이의 방정식을 만들게 된 계기가 되지 않았나 추측한다. 다니엘 베르누이는 실험 하는 것을 좋아했고, 자신의 실험 결과를 모델화 하는 작업을 종종 했다. [전형적인 물리학자 상, 반면 절친 오일러는 실험을 싫어했고 실내에서만.. 전형적인 수학자 상] 그래서 그는 수리물리학의 창시자라고도 불린다.

하지만 그는 후에 아버지와 연을 끊고 마는데..

그 이유에도 여러가지 설이 있다.

당시에는 지금의 노벨상과 같은 역활을 프랑스 학사원 상이 했는데, 아들 다니엘이 먼저 상을 타서 아버지 요한이 질투했다는 설과, 나중에 아들과 유체에 관한 업적으로 공동 수상을 받게 되자 아들에게 집에 나가라고 했다는 설... [결국 요한이 불화의 씨앗??? ㅋㅋㅋ]

또 유력한 설 중 하나는 아버지는 라이프니츠 파였지만 아들은 뉴턴 신봉자여서 갈라졌다는 설.. [종교 전쟁입니까?]

아무튼 이 베르누이 가문은 그닥 화목하지는 않았지만

수학과 물리에 엄청난 영향력을 지금까지 주고 있다.