100 знаменитых ученых
Шрифт:
И все это время Лобачевский не прекращал напряженной творческой деятельности. Он написал два учебника для гимназий: «Геометрию» (1823) и «Алгебру» (1825). Обе эти книги не были опубликованы, а «Геометрия» к тому же получила отрицательный отзыв академика Н. И. Фусса. Столичный ученый не оценил тех изменений, который Лобачевский внес в традиционное изложение предмета, и осудил введение метрической системы мер, поскольку она была изобретена в революционной Франции.
Учебным руководством по геометрии до Лобачевского служили главным образом «Начала» Евклида (III век до н. э.). Математик из Казанского университета продемонстрировал стремление порвать со старыми классическими традициями и найти новые пути для построения основ геометрии. Основным камнем преткновения оказался так называемый V
Многие крупные математики прошлого пытались доказать V постулат, пробовал это сделать и Лобачевский. Но к моменту написания своей «Геометрии» он уже осознал ошибочность доказательства и не включил его в свою рукопись. Совокупность теорем, которые доказываются без помощи постулата о параллельных линиях, в настоящее время принято называть «абсолютной геометрией». В первых пяти главах рукописи были изложены положения абсолютной геометрии, а затем автор перешел к теоремам, которые не удается доказать без помощи V постулата. Это принципиальное разделение и знаменовало начало новой эры в математике.
Открытие Лобачевского поставило перед наукой, по крайней мере, два принципиально важных вопроса, не поднимавшихся со времен Евклида: «Что такое геометрия вообще? И какая геометрия описывает геометрию реального мира?» Ответы на эти вопросы дало последующее развитие математики. В 1872 г. Феликс Клейн определил геометрию как науку об инвариантах той или иной группы преобразований, при которых сохраняются расстояния между любыми двумя точками. Геометрия Лобачевского изучает инварианты группы Лоренца, а высокоточные геодезические измерения показали, что на участках поверхности Земли, которые с достаточной точностью можно считать плоскими, выполняется геометрия Евклида. Вывод о том, что евклидова геометрия не является единственно возможной, сделанный Лобачевским, оказал влияние на мировоззрение человечества, сравнимое с влиянием таких великих открытий естественных наук, как гелиоцентрическая система Коперника или эволюционная теория Дарвина.
В 1827 г. Лобачевского избрали ректором Казанского университета. Впоследствии он переизбирался на эту должность шесть раз и оставался ректором в течение 20 лет. На этом посту ученому приходилось выполнять множество обязанностей – наряду с учебной и научной работой он занимался и финансами, и строительством. Во время эпидемии холеры в 1830 г. Лобачевский организовал изоляцию сотрудников и студентов университета, принял меры по дезинфекции территории. Во время грандиозного пожара Казани в 1842 г. стараниями ректора были спасены астрономические инструменты и книги из загоревшейся библиотеки, при этом ему удалось отстоять от огня почти все университетские здания.
В тот сложный для Николая Ивановича год произошло единственное прижизненное признание его научных заслуг – он был избран членом-корреспондентом Гёттингенского ученого общества (академии наук). Решение об избрании и диплом были подписаны самим Гауссом.
Личная жизнь ученого устроилась лишь после сорока лет. Николай Иванович женился на Варваре Алексеевне Моисеевой, скромной гувернантке, моложе его на 20 лет. В этом браке родилось 15 детей. Лобачевский боготворил жену, которая самоотверженно разделяла с ним все невзгоды. В 1846 г. исполнилось 30 лет службы Лобачевского, и по уставу занимаемая им кафедра должна была с этого времени считаться свободной. Петербург воспользовался этим обстоятельством и лишил ученого не только кафедры, но и ректорского поста. Внешне он получил повышение – был назначен помощником попечителя Казанского учебного округа, однако жалованья ему за эту работу не назначили.
Насильственное отстранение от деятельности, которой Николай Иванович посвятил свою жизнь, ухудшение материального положения, а затем и семейное несчастье (в 1852 г. у него умер старший сын) негативно отразилось на его здоровье. Лобачевский сильно сдал и стал слепнуть. Но и в таком состоянии он по-прежнему приходил на экзамены, на торжественные собрания, присутствовал на ученых советах и не прекращал занятий наукой. Последняя работа Лобачевского «Пангеометрия» (т. е. «Всеобщая геометрия»)
Практически все сочинения Лобачевского по неевклидовой геометрии не были поняты при его жизни и подверглись резкой критике. Полное признание и широкое распространение «геометрия Лобачевского» получила через 12 лет после его смерти. В 1868 г. итальянский математик Э. Бельтрами в своем мемуаре «Опыт толкования неевклидовой геометрии» показал, что в евклидовом пространстве на псевдосферических поверхностях имеет место геометрия куска плоскости Лобачевского, если на них за прямые принять геодезические линии. Эта работа послужила толчком к общему признанию идей казанского ученого. Весь академический мир понял, что вопрос о доказательстве V постулата Евклида был решен Лобачевским полностью, т. е. было наконец принято, что этот постулат нельзя вывести из предложений абсолютной геометрии.
Лобачевский был не только геометром исключительной творческой силы, но и математиком с широким кругозором. Ему принадлежит ряд фундаментальных работ в области алгебры и математического анализа: «Алгебра, или вычисление конечных», «Об исчезновении тригонометрических строк», «О сходимости бесконечных рядов», «О значении некоторых определенных интегралов» и др. В области анализа ученый получил новые результаты в теории тригонометрических рядов. Им же установлен один из наиболее удобных методов приближенного решения уравнений, впоследствии названный его именем.
Большую работу по пропаганде идей Лобачевского и изданию его сочинений провели Казанский университет и Казанское физико-математическое общество. После смерти его стали называть Коперником в геометрии, сравнивать с Колумбом и говорить, что он, как и Ломоносов, на век опередил свое время. В 1893 г. в научных кругах широко отмечалось 100-летие со дня рождения Н. И. Лобачевского, была учреждена международная премия его имени, а через три года в сквере напротив здания университета ему был установлен памятник работы скульптора М. Л. Диллона. Именем знаменитого математика в Казани названы улица и научная библиотека, а также кратер на обратной стороне Луны.
СТРУВЕ ВАСИЛИЙ ЯКОВЛЕВИЧ
(1793 г. – 1864 г.)
«A teneris adsuescere multum est. [61] Мы, Струве, не можем жить удовлетворенными без напряженной работы, потому что с ранней молодости убедились в том, что она есть самая полезная и лучшая услада человеческой жизни».
Знаменитый российский ученый родился 15 апреля 1793 года в небольшом немецком городе Альтоне (ныне западная часть Гамбурга). Василием Яковлевичем он стал не сразу; при рождении, как это было принято в Германии, он получил сразу несколько имен: Фридрих Георг Вильгельм. Его отец, Якоб, занимал, в общем-то, неплохо оплачиваемую должность директора школы Христианиум. Но семья была многодетной, и дать приличное образование всем отпрыскам было непросто. В детстве Фридрих обучался под руководством отца, и основной упор делался на филологию. В 1808 году юноша покинул родину и поступил в Дерптский университет. Выбор этот был продиктован двумя обстоятельствами. Во-первых, шла война, Германия была оккупирована французами. Однажды по пути в Гамбург Фридрих был схвачен французскими вербовщиками. Юношу заперли в комнате на втором этаже, но он выпрыгнул в окно. Дерпт же (ныне это эстонский город Тарту) находился в стороне от боевых действий. Во-вторых, в Дерптском университете к тому времени уже преподавал старший брат Фридриха Карл, и, следовательно, он мог помочь и в обучении, и материально.
61
Привычки сызмала важны (лат.). – Цитата из Вергилия.