عميد نمازي خواه
روند استفاده از فن آوري هاي نوين براي توليد انرژي طي سالهاي اخير، جهش بزرگي يافته است و محققان و دولتمردان در سراسر جهان اين بار به انرژي هاي نو نه به عنوان يك انتخاب كه به عنوان يك ضرورت نگاه مي كنند. استفاده از اين انرژي ها هم در چندين كشور كه عمدتا از كشورهاي پيشرفته هستند، عملا آغاز شده است و انتظار مي رود در چند سال آينده بتوان سوخت هاي سنتي فسيلي را با اين انرژي هاي نو جايگزين كرد. يكي از پيشرفته ترين منابع انرژي، فن آوري پيل سوختي است كه ويژگي هاي بارز و متفاوتي دارد. بارزترين اين ويژگي ها پاك بودن پيل هاي سوختي است كه با توجه به نگراني هاي موجود در مورد آلودگي محيط زيست، يكي از بهترين گزينه ها براي جايگزيني سوخت هاي فسيلي به شمار مي رود. در اين نوشتار با ماهيت و پيش از آن تاريخ شكل گيري پيل هاي سوختي آشنا خواهيم شد.
اولين نشانه هاي پيل سوختي در تاريخ به دهه اول قرن نوزدهم باز مي گردد. در اين سالها يك وكيل ولزي كه فارغ التحصيل دانشگاه آكسفورد بود و علاوه بر كار وكالت به مطالعه  شيمي يا به تعبير آن زمان، علوم طبيعي مي پرداخت، تحقيقات گسترده اي در مورد الكتروليز آب انجام داد و به نتايج مهمي در اين زمينه دست يافت. اين دانشمند كه سرويليام رابرت گرو نام داشت به اين قضيه پي برد كه همان طور كه با الكتروليز مي توان آب را به اكسيژن و هيدروژن تجزيه كرد، با تركيب صحيح هيدروژن و اكسيژن هم مي توان به الكتريسيته دست يافت يا به تعبير شيميدان ها اين واكنش برگشت پذير است.سرويليام گرو براي آزمايش اين نظريه دستگاهي به نام باتري گازي ساخت كه بعدها به عنوان اولين پيل سوختي دنيا به ثبت رسيد. اختراع سرويليام گرو يك موفقيت به تمام معنا بود كه اولين نظريه بشري در مورد برگشت پذيري بقاي انرژي به شمار مي رود. در بررسي تاريخ تكامل پيل هاي سوختي پس از اين واقعه بسيار مهم، بايد به فعاليت هايي كه در دهه 1960 ميلادي انجام پذيرفت اشاره كرد. در اين سالها سازمان فضايي آمريكا ، ناسا در تكاپوي ارسال اولين فضاپيماي سرنشين دار خود به فضا بود. مهمترين بخش براي انجام چنين ماموريتي مسئله تامين الكتريسيته بود. مشكل اينجا بود كه باتري ها به دليل اندازه، وزن و تاثيرات مخرب شيميايي نمي توانستند گزينه مناسبي براي ماموريتي تقريبا هشت روزه باشند، از اين رو نياز به منبع جديدي از انرژي ذخيره شده، شديدا احساس مي شد. به همين خاطر ناسا به فكر استفاده از پيل هاي سوختي افتاد. از آنجا كه فضاپيما از اكسيژن و هيدروژن مايع به عنوان سوخت استفاده مي كرد، مشكل هزينه و تامين مواد اوليه پيل هاي سوختي رفع شد. برتري ديگر اين منابع توليد الكتريسيته اي بود كه فضانوردان مي توانند از آب توليد شده در پيل هاي سوختي حتي به عنوان آب آشاميدني استفاده كنند. در اوايل استفاده از اين پيل ها در فضاپيما ها، از آنجا كه نياز به مراقبت زيادي داشتند، كمي مشكل بود، اما كم كم پس از هر ماموريت فضايي، كاربرد پيل هاي سوختي آسان تر شد و امروزه شاتل هاي فضايي ناسا براي تامين الكتريسيته و آب آشاميدني، وابستگي بسيار زيادي به پيل هاي سوختي دارند.
پس از آنكه پيل هاي سوختي توسط ناسا به صورت گسترده اي مورد استفاده قرار گرفتند، صاحبان صنايع متفاوت ديگر هم به استفاده از اين منبع پاك و ارزان الكتريسيته روي آوردند و امروز در نظر تمام كارشناسان و دولتمردان، پيل سوختي يكي از ارزان ترين و پاك ترين سوخت هاي دنيا به شمار مي رود. از اين رو تحقيقات گسترده اي براي پيشبرد اين فن آوري در سراسر دنيا در حال انجام است و فن آوري  پيل هاي سوختي به يكي از پيشرفته ترين فن آوري  هاي توليد انرژي تبديل شده است و استفاده صنعتي و اقتصادي از اين منبع انرژي بسيار فراگير شده است، به گونه اي كه هشت شركت از 10 شركت بزرگ دنيا به گونه اي با پيل هاي سوختي درگير هستند و انتظار مي رود در چند سال آينده پيل هاي سوختي به راحتي در اختيار مصرف كنندگان عمده انرژي يعني مردم قرار گيرد.
حالا كه با تاريخ ابداع و استفاده از پيل هاي سوختي آشنا شده ايم، بهتر است با ماهيت اين فن آوري هم آشنا شويم. پيل سوختي به زبان بسيار ساده - پسر عموي باتري هاي معمولي است. هر دو اينها به روش الكتروشيميايي، الكتريسيته توليد مي كنند. تفاوت عمده اين دو، اين است كه پيل سوختي تا وقتي كه سوخت مورد نياز را براي توليد الكتريسيته دارد، انرژي توليد مي كند، در حالي كه باتري پس از مدتي، براي توليد انرژي بيشتر بايد شارژ شود. به عبارت ديگر از آنجا كه پيل سوختي هيچ ميزاني از انرژي در خود ذخيره نمي كند، هرگز همانند باتري ها تمام نمي شود. پيل هاي سوختي  برعكس باتري ها كه بايد انرژي يا همان الكتريسيته خود را از منبعي خارجي دوباره به دست آورند، با تبديل سوخت به الكتريسيته مستقيما انرژي توليد مي كنند.
سوخت هاي مورد نياز يك پيل سوختي، اكسيژن و هيدروژن هستند. هيدروژن به عنوان فراوان ترين عنصر موجود در زمين، به ميزان بسيار زيادي در حالت خالص خود در دسترس است. اكثر سيستم هاي پيل سوختي براي استخراج هيدروژن از سوخت هاي فسيلي كه از هيدروژن غني هستند، از وسيله اي به نام رفورمر (اصلاح كننده) استفاده مي كنند. محصول اين پروسه دي اكسيدكربن و مقداري اكسيد نيترات است؛ با اين توضيح كه ميزان دي اكسيدكربن توليد شده در اين روش تقريبا نصف ميزاني است كه در روش هاي سنتي توليد الكتريسيته، توليد مي شود. خلوص هيدروژن مورد نياز به نوع پيل سوختي مورد نظر بستگي دارد.
روش كار يك پيل سوختي به اين صورت است كه پس از به دست آوردن هيدروژن، پيل سوختي آن را با اكسيژني كه در محيط اطراف پيل قرار دارد، تركيب مي كند تا الكتريسيته و آب توليد كند. هيدروژن به قسمتي از پيل كه آند (قطب مثبت) در آن قرار داشته و در مجاورت آن كاتاليست وجود دارد، تزريق مي شود. در اين قسمت الكترون هاي بار منفي هيدروژن توسط كاتاليست  جدا شده و از طريق چرخه خارجي به بيرون هدايت مي شوند. سپس يون هاي هيدروژن (+H) از طريق الكتروليت موجود در پيل سوختي، به سوي كاتد (قطب منفي) حركت مي كنند. در كاتد، يون مثبت (+H)، الكتروني كه از طريق چرخه خارجي از پيل جدا شده بود و مولكول اكسيژن به هم مي رسند. محصولات واكنش ترموشيميايي يك پيل سوختي الكتريسيته، بخار آب و گرما هستند. در بهترين حالت، مي توان بخار آب را دوباره به پيل سوختي بازگرداند تا از آن هيدروژن استحصال شود.
از گرما هم مي  توان براي گرم كردن منازل و شاتل ها و... استفاده كرد. به صورت كلي، ميزان فايده كاربردي پيل هاي سوختي كه همان توليد مستقيم الكتريسيته است، از سيستم هاي احتراق درون سوز بيشتر است. سوداقتصادي اين سيستم ها- باتوجه به اين كه از گرماي آن استفاده شود يا نه 35 تا 90 درصد است.
اين ميزان تقريبا 2 تا 3 برابر بيشتر از موتورهاي درون سوز است كه ابتدا سوخت را به انرژي گرمايي و سپس اين گرما را به انرژي مكانيكي تبديل كرده و در نهايت از انرژي مكانيكي، الكتريسيته توليد مي كنند.
يكي ديگر از اجزاي اصلي پيل سوختي، دستگاه مبدل آن است. اين قطعه از پيل سوختي، نيروي ولتاژ پايين DC را كه توسط پيل سوختي توليد شده، به نيروي ولتاژ بالاي AC يا همان الكتريسيته شهري تبديل مي كند. اين دستگاه همچنين تناوب نيروي الكتريسيته توليد شده توسط پيل سوختي را هم كنترل مي كند و به انتقال آن جرياني منطقي مي دهد.
آينده پيل هاي سوختي باتوجه به بحران هاي زيست محيطي و انرژي، بسيار روشن و قابل پيش بيني است و روياي اقتصاد هيدروژن سريع تر از آنچه كه اكثر مردم فكر مي كنند در حال عملي شدن است. در صورتي كه روزي اين رويا به واقعيت محض بپيوندد(در حال حاضر هم استفاده هاي فراوان اما محدودي از پيل هاي سوختي مي شود كه متاسفانه اكثرا - به جز موارد معدودي- در مراحل آزمايشگاهي و اوليه هستند) تمام جنبه هاي زندگي انسان كه با انرژي و بخصوص الكتريسيته سر و كار دارد، دچار انقلاب همه گيري خواهد شد. اولين نتيجه مثبت اين اتفاق، كاهش شديد آلودگي هوا خواهد بود. تمامي تجهيزاتي كه از الكتريسيته به عنوان منبع انرژي استفاده مي كنند، مي توانند از الكتريسيته اي ارزان و پاك استفاده ببرند و حتي با استفاده از پيل هاي سوختي مي توان خوردوهايي ساخت كه كارايي بسيار بالايي داشته باشند و به جاي توليد گازهاي مخرب محيط زيست، بخار آب توليد كنند. اگر روياي اقتصاد هيدروژن به واقعيت اقتصاد هيدروژن تبديل شود، هر خانه مي تواند الكتريسيته مورد نياز خود را توليد كند و ديگر به منابع خارجي توليد الكتريسيته وابسته نباشد. كاربرد پيل هاي سوختي بسيار متنوع خواهد بود و تمامي تجهيزات الكتريكي را در سراسر ابعاد زندگي انسان در برخواهد گرفت.
در اين ميان دو بخش از زندگي انسان تاثير بسيار زيادي از پيل هاي سوختي خواهند گرفت كه به ترتيب اهميت، بخش حمل و نقل و انتقال نيرو هستند. در بخش حمل ونقل بايد گفت كه گران شدن سوخت هاي فسيلي و نگراني از اتمام آنها از يك سو و نگراني از گرم شدن جهاني كه عامل اصلي آن يكي از محصولات رايج احتراق خودروها يعني دي اكسيدكربن است، مسئولان اين صنعت را به فكر استفاده از سوخت هاي جايگزين انداخته و باتوجه به ارزش اقتصادي سوخت هاي جايگزين، بهترين گزينه، پيل سوختي يا به عبارت ديگر هيدروژن است. شركت هاي بزرگ خودروسازي تحقيقات گسترده اي را در اين زمينه انجام داده اند كه البته فعلا فقط يك مورد خودرو هيدروژني در دنيا به صورت مفهومي توليد شده است، اما انتظار مي رود در آينده اي نزديك چنين خودروهايي حتي به توليد انبوه هم برسند.
در مورد ايستگاه هاي انتقال نيرو هم مي توان گفت كه برنامه ريزي براي استفاده از هيدروژن در اين مراكز به سرعت در حال پيشرفت است. اولين گام در اين راه، بومي كردن ايستگاه هاي توليد و انتقال الكتريسيته است؛ در اين صورت دو مشكل بسيار بزرگ در زمينه انتقال نيروي الكتريسيته، يعني قيمت بالا و ايرادات فني ناشي از مسافت بسيار زياد نيروگاه و مصرف كنندگان به حداقل خواهد رسيد. در عين حال ميزان كارايي نيروگاه ها هم به مرز 90درصد خواهد رسيد و مي توان از گرماي توليد شده هم براي مصارف گرمايشي- سرمايشي شهري استفاده كرد. با همه اينها هيدروژن هنوز نتوانسته از اهميت سوخت هاي فسيلي بكاهد، اما بايد توجه داشت كه تعلل و تاخير در استفاده از هيدروژن، ضايعات جبران ناپذيري در آينده به همراه خواهد داشت.

اتفاق ويژه
يكي از پيشرفته ترين خودروهاي هيدروژني دنيا، H2R است كه توسط يكي از شركت هاي آلماني طراحي و توليد شده. توليد اين خودرو در كلاس خودروهاي هيدروژني، يك اتفاق ويژه به شمار مي رود، چون اثبات كرده است كه با استفاده از هيدروژن، محدوديت هايي كه پيشتر در خودروهاي مشابه وجود داشت را مي توان براحتي زير پا نهاد. اين خودرو 232 اسب بخار توان دارد و مي تواند به بيشينه سرعت 174 مايل بر ساعت دست يابد. شتاب صفر تا 60 مايل (102 كيلومتر) اين خودرو هم كمتر از 6 ثانيه است.

در دنيايي كه عجيب ترين ها ديگر نه بزرگترين ها كه كوچكترين ها هستند، هر روز خبري از ساخت كوچكترين به گوش مي رسد، به گونه اي كه در شاخه هاي علم بشر، علمي جديد به نام فن آوري نانو (نانو مقياسي در طول به ميزان يك ضربدر 10 به توان 9- است يا به عبارتي ديگر يك ميليارديم متر) ايجاد شده است. در همين زمينه بتازگي محققان مركز تحقيقات دارتموث موفق شده اند كوچكترين روبات قابل كنترل دنيا را بسازند. پهناي اين ماشين بسيار كوچك در حدود قطر موي انسان  است و طول آن در حدود چند ميكرومتر است. سر گروه اين تيم تحقيقاتي، پروفسور بروس دونالد، استاد علوم كامپيوتر مركز تحقيقات دارتموث است و قرار است اين اختراع تازه در ماه آينده در دوازدهمين كنفرانس بين المللي تحقيقات روباتيك دنيا و در سانفرانسيسكو به صورت مقاله اي علمي ارائه شود.
پروفسور دونالد در مورد اين اختراع اين چنين مي گويد: اين ميكروروبات در مقايسه با نمونه هاي قابل كنترل قبلي ده ها هزار بار كم عرض تر و هزاران بار كوچك تر است. وقتي كه ما در مورد اين ميكروروبات مي گوييم قابل كنترل ، دقيقا منظورمان كنترل كوچكترين حركات آن است. اين ميكروروبات همانند يك خودرو است. شما مي توانيد آن را روي يك فضاي مسطح به هر سو هدايت كنيد و به هر طرف كه مي خواهيد حركت دهيد. اين ميكروروبات همانند خودرو روي چرخ حركت نمي كند، اما همانند يك كرم سيليكوني كوچك به اطراف مي خزد و در هر ثانيه ده ها هزار گام 10 نانومتري برمي دارد .
به اينگونه سيستم ها، سيستم هاي الكترومكانيكي يا به اختصار MEMS گفته مي شود. كاربردهاي فراواني براي اينگونه سيستم ها در آينده مي توان متصور شد كه مهمترين آنها حفظ امنيت داده هاي الكترونيك است. از ديگر كاربردهاي آن مي توان به بازرسي و ترميم مدارهاي الكترونيك، كاوش فضاهاي خطرناك از قبيل مكان هايي كه در آنها انفجارهاي شيميايي رخ داده است يا استفاده از آنها در مصارف بيوتكنولوژيك از قبيل سلول ها اشاره كرد.
همكاران دونالد در اين پروژه، كريستوفر لوي ، كرگ مك گري و ايگور پاپروتني هستند. ميكروروباتي كه آنها ساخته اند ماشيني به ابعاد 60 ميكرومتر در 250 ميكرومتر است. (هر ميكرومتر يك هزارم ميلي متر است) كه مي توان از آن در انتقال نيرو، فن آوري ارتباطات و سيستم هاي هدايت شونده بسيار كوچك استفاده كرد. نكته جالب در اين پروژه اين است كه تا به حال هيچ سازه اي به اين كوچكي نتوانسته است در همه زمينه هاي گفته شده مورد استفاده قرار گيرد. دونالد اين اختراع را تولد نسل تازه اي از توليد ميكروروبات هاي بسيار ريزتر مي داند. مك گري كه اين تحقيق موضوع پايان نامه دكتراي اوست در اين مورد مي گويد: ماشين هايي به اين كوچكي به هر چيزي كه لمس كنند، مي چسبند، همانند شن هايي كه به كف پاي انسان مي چسبند. ما اين ميكروروبات ها را بدون هيچ چرخ يا اتصال لولا مانندي ساخته ايم. به جاي آن اين ميكروروبات براي حركت بايد همانند كرم ها بدن خود را خم و راست كند. با اين حال در چنين مقياس كوچكي، اين ماشين فوق العاده سريع است .
در حال حاضر يك نمونه اوليه از ميكروروبات توليد شده است كه برخلاف نمونه هاي قبلي كه به سيم ها و ريل هايي براي حركت نياز داشتند، آزادانه در سطوح مختلف حركت مي كند. دونالد در اين مورد مي گويد: اين تنها ميكروروباتي است كه به هيچ منبع خارجي وصل نيست و جا به جايي اش را خودش انجام مي دهد . اين روبات داراي دو ساختار حركتي است كه يكي از آنها براي حركت روبات رو به جلو است و ديگري براي بازگشت به عقب، اما يكي از خارق العاده ترين ويژگي هاي اين ميكروروبات اين است كه برخلاف نمونه هاي پيشين از پيش برنامه ريزي نمي شود،  بلكه در حين انجام ماموريت به صورت الكترونيك از راه دور كنترل مي شود و نيروي حركت آن از ميله هاي الكترودي كه در آن تعبيه شده تامين مي شود. اين ميله ها در اندام هاي حركتي ميكروروبات تعبيه شده اند و نه تنها نيروي مورد نظر روبات را تامين مي كنند كه اجازه مي دهند ميكروروبات براحتي روي آنها حركت كند. اگر اين روبات را يكي از دستاوردهاي فن آوري نانو بدانيم، مي توانيم به جرات بگوييم با اين اختراع انقلابي در فن آوري نانو به وجود آمده است و اگر روزي گمان مي رفت كه بتوان نانو ماشين هايي ساخت كه در سلول هاي بدن، ماموريت هاي خاصي را انجام دهند، امروز ديگر مي شود از اين نانو ماشين ها به صورت عملي استفاده كرد.

سان فرانسيسكو كرونيكل
روزنامه سان فرانسيسكو كرونيكل خبر و عكس اول خود را به آرنولد شوارتزينگر و تلاش وي براي كسب مجدد مقام فرمانداري كاليفرنيا اختصاص داده است.
شوارتزينگر طي سخناني كه به نشانه آغاز تبليغات انتخاباتي وي تلقي مي شود، از مردم فرصتي خواسته است تا بتواند كارهاي ناتمام خويش را به پايان برساند. اين اقدام از سوي آرنولد در حالي صورت مي گيرد كه وي در آستانه انتخابات فرمانداري ها نياز به حمايت گسترده مردمي دارد.
كلارين
روزنامه اسپانيايي زبان كلارين چاپ آرژانتين طي گزارشي انتقادي از افزايش پنهان كاري دولت اين كشور در قبال جامعه خبر داد.
به نوشته اين روزنامه، اعضاي دولت آرژانتين براي اولين بار در تاريخ اين كشور در صدد ارائه راهكارهايي جهت جلوگيري از انتشار برخي از تصميمات و مصوبات هيات دولت اين كشور برآمده اند.
ال موندو
روزنامه ال موندو موضوع انتخابات آلمان را براي عنوان خبر اول خود برگزيده است.
در بخشي از خبر اين روزنامه آمده است: گرهارد شرودر، صدراعظم كنوني در جريان تبليغات انتخاباتي براي تخريب وجهه انگلا مركل رقيب خود به كرات موضوع طرفداري حزب دموكرات مسيحي از جنگ عليه عراق را در سخنان خويش عنوان كرده است.
پس از چند هفته مبارزه شديد تبليغاتي، مردم آلمان در حالي به پاي صندوق هاي راي مي روند كه دو نامزد اصلي مي گويند اين راي گيري، نبردي براي تعيين آينده كشورشان است.
سان
روزنامه سان خبر اول خود را به عواقب توفان كاترينا و ناكارآمدي دولت آمريكا در امدادرساني پس از اين حادثه اختصاص داده است.
اين روزنامه طي گزارش انتقادي نوشته است كه عمليات دولت آمريكا در راستاي امدادرساني، به قدري كند بوده كه امروزه ايالات متحده به عنوان كشوري در سراسر جهان شناخته مي شود كه توانايي پيشگيري و مقابله با حوادث را ندارد.

بلز پاسكال
بلز پاسكال، رياضيدان، فيلسوف و فيزيكدان فرانسوي (19 ژوئن 1623 در كلرمون واقع در مركز فرانسه 19 اوت 1662در پاريس)، كسي كه او را پاك ترين موجود جهان ناميده اند. پدرش رياست اداره ماليات كلرمون را به عهده داشت. خواهرش ژيلبرت، زندگينامه او را نوشت و خواهر ديگرش ژاكلين او را به صومعه كشانيد تا خودش را وقف كليسا كند و در واقع موجب مرگ او و بي بهره شدن جهان دانش از وجود يك نابغه شد.
پدرش به خاطر تحصيل او، از كار خود استعفا داد و خانواده را به پاريس آورد (1639). در 25 سالگي فعاليت هاي علمي خود را رها كرد و به دير ژان سنيست ها و به توبه و طلسم و كمربند ميخ دار رو آورد، چرا كه ژان سن معتقد بود دانش يك شهوت رواني است شبيه شهوت جسمي و اين همان پاسكال است كه زماني به شوهر خواهرش نوشته بود: ...گمان نمي كنم ناچار باشيم انديشه ها و حكم هايي را كه از گذشته به ما رسيده است، بپذيريم، مگر آنكه استدلالي منطقي و بي ترديد داشته باشند و به نظر من نهايت ضعف و ناداني است كه به حقيقت هاي روشن و مسلم گردن ننهيم و به انديشه هاي كهنه خود باور داشته باشيم . پاسكال در 12 سالگي بسياري از قضيه هاي هندسه اقليدسي را پيش خود اثبات كرد.
در 16 سالگي قضيه اي از هندسه تصويري را كشف كرد (قضيه پاسكال)، در همان سال كتاب مقطع هاي مخروطي را نوشت. در سال 1640 نخستين ماشين حساب را ساخت و نظريه احتمال را بنيان گذاشت. به جز آن كشف هايي در تعادل آب گون ها ، فشار هوا و... دارد. در كليسا وقتي در 1668 به درد دندان مبتلا شد، براي نجات از درد به رياضيات پناه برد و در 8 روز كتابي درباره انتگرال ها و ديگر كشف هاي خودش نوشت (در سال 1659 رساله اي درباره محاسبه ديفرانسيلي نوشته بود) 4 سال آخر عمر (1662 1658) هيچ كاري نكرد و تنها به خود شكنجه داد تا از دنيا رفت.
ياكوب برنولي
وقتي كه دانش آموزان دبيرستاني در حال سر و كله زدن با محاسبات ديفرانسيل و انتگرال هستند، زماني كه مهندسان، ميزان تحمل بار ساختمان هاي خود را حساب مي كنند يا موقعي  كه قماربازان قهار سيستم بازي خود را براي برد حتمي خويش در نظر مي گيرند، همه و همه، از يك ابزار محاسبه اي استفاده مي كنند كه يك رياضيدان سوئيسي به نام ياكوب برنولي آن را با ياري برادرش يوهان، كشف، يا به عبارتي تكميل كرد. ياكوب برنولي در ششم ژانويه سال 1654 ميلادي، در شهر بال كشور سوئيس به دنيا آمد و امروز دقيقا 300 سال از تاريخ فوت او مي گذرد. برنولي ابتدا به تحصيل در رشته هاي الهيات و فلسفه پرداخت. اما علاقه واقعي او كه پدرش - يكي از بازرگانان معروف ادويه در شهر بال - موفق نشد، او را از پرداختن به آن بازدارد، علوم رياضيات و نجوم بود. ياكوب، اسرار اين علوم را بيشتر به تلاش خود ياد گرفت.
او در عين حال برادر جوانترش يوهان كه 12 سال از او كوچكتر بود را نيز، با اسرار اين درك علمي آشنا ساخت. برنولي پس از پايان دوره تحصيلي خود در رشته الهيات، به عنوان معلم سرخانه در ژنو آغاز به كار كرد. او طي اين دوره، گذارش به كشورهاي فرانسه، هلند و انگليس افتاد و در همه جا، در تلاش تماس با سران و دانشمندان علوم طبيعي بود. او از جمله موفق به ديدار شاگرد رنه دكارت، فيلسوف فرانسوي، يعني پژوهشگر انگليسي روبرت بويل شد كه در زمينه خواص گازها به مطالعه مشغول بود. برنولي، پس از بازگشتش به سوئيس از سال 1683 در دانشكده بال به تدريس علم مكانيك پرداخت.
۴ سال پس از آن، او در همين دانشگاه پروفسور رشته رياضيات شد. از طريق مطالعه نشريه تخصصي "Acta Eruditorum" كه در شهر لايپزيك چاپ مي شد، براي نخستين بار توجه برادران برنولي، به طرح هاي رياضيدان آلماني گوتفريد ويلهلم لايبنيتز درباره محاسبات ديفرانسيل و انتگرال جلب شد. اين دو برادر مطالعات خود را در اين زمينه تشديد كردند، تا اين تئوري جديد را درك كنند و آنها با سيستماتيزه و تكميل كردن آن، اين روش محاسبه را قابل تدريس و قابل فهم كردند. لايبنيتز در نامه نگاري هاي خود با آنها، بارها از اين زحمات برادران برنولي، قدرداني كرده است، اما متاسفانه روابط بين دو برادر رو به وخامت گذاشت. يوهان، براي رسيدن به سمت پروفسور رياضيات دانشگاه بال، با برادرش به رقابت پرداخت و ياكوب، برادر جوانتر خود را به سطحي بودن متهم ساخت.
اطرافيان آنها، شاهد بودند كه اين مناقشات، اغلب لحني نفرت برانگيز به خود مي گرفت. پس از درگذشت ياكوب برنولي، در سال 1713 ميلادي اثري از او انتشار يافت با عنوان علم محاسبه احتمالات كه حاصل تلاش هاي او در آخرين سال حياتش بود و به توضيح حساب احتمالات مي پرداخت. در اين اثر، برنولي براي نخستين بار در تاريخ علم رياضيات، قانون اعداد بزرگ را مطرح مي سازد كه اساس محاسبات آمار و ارقام است. اين امر براي كساني كه تاس بازي مي كنند بدين معناست كه هر چه شمار تاس هاي ريخته شده بيشتر باشد، به همان نسبت نيز، احتمال آن افزون تر مي شود كه عدد 6 ريخته شود. اما احتمال آمدن اعداد ديگر نيز، به همين ميزان افزايش مي يابد.
برنولي با جابه جايي و تغيير و تحولي كه در محاسبات خود انجام داد، ابزاري به وجود آورد كه اگر چه قادر نيست به پيشگويي تك تك رفتارهاي انساني بپردازد، اما در محاسبات كلي اين امكان را به دست مي دهد كه وقوع منطقي اتفاقات، قابل تخمين باشد. برنولي به كساني كه در اين دنيا در كنار ميزهاي قمار با ورق يا رولت، بنده سيستم بازي خود هستند، اندرز روشني مي دهد بر اين مبنا كه اين كاملا مسلم است كه يك فرمول رياضي نمي تواند قادر باشد، براي ما آينده را مشخص كند و كساني كه به چنين امري معتقدند، در گذشته به جادوگري اعتقاد داشتند .