Пуанкаре
Шрифт:
— Труды Пастера, вдохновленные чистою и возвышенною любовью к науке, были приняты всем миром с беспредельным удивлением и признательностью, — продолжал между тем Кельвин.
Удивление и признательность… Сколько раз уже испытывал их Анри, когда его мысль после долгих дней изнурительной и бесплодной работы получала извне благодатный толчок и начинала вдруг щедро плодоносить, изумляя самого творца снизошедшими на него откровениями. Удастся ли когда-нибудь постичь тот сокровенный механизм человеческого мозга, которому обязаны своим рождением все великие научные открытия? Вопрос этот не раз уже всплывал в сознании Анри, не устававшего удивляться посещающим его внезапным озарениям. Кто, например, может объяснить, как пришла к нему совсем недавно идея решения труднейшей математической задачи? Какую роль сыграла тут работа Карла Неймана, великолепный метод которого он так удачно трансформировал? Остается только удивляться,
В неторопливый, размеренный говор за столом вмешался шум отодвигаемого стула. Пуанкаре поднялся и с отсутствующим видом начал прохаживаться за спинами сидящих. Те, кто знал его не первый день, старались погасить улыбку в глазах и как ни в чем не бывало продолжали беседу.
Такие странности знаменитого метра были уже не в диковинку. Его ставшая популярной в ученых кругах фигура обросла передаваемыми из уст в уста невероятными, анекдотичными случаями, как днище старого корабля ракушками. Морис д'Окань рассказывал, например, как, прогуливаясь с Пуанкаре по аллеям Люксембургского сада, он заметил, что его уважаемый собеседник, рассуждая на свои излюбленные математические темы, приподымает порой шляпу, видимо здороваясь с кем-то. Решив, что навстречу им попадаются коллеги Пуанкаре по университету, д'Окань тоже стал приветствовать их одновременно с ним. Каково же было его изумление, когда он увидел, что Пуанкаре повторяет этот казавшийся ему приветственным жест на аллее, где они были совершенно одни!
Беседа за столом текла своим чередом, лишь некоторые из иностранных гостей с недоумением поглядывали то на вышагивающую взад-вперед фигуру, то на своих соседей. Но, видя вокруг себя невозмутимые лица, успокоились и они. А Пуанкаре, не обращая ни на кого внимания, мерил мелкими шагами зал, выставив вперед голову и шевеля пальцами заложенных за спину рук. В такие минуты для него не существовало тирании светского этикета. Творческий акт — это не комната, в которую когда хочешь — войдешь, когда хочешь — выйдешь. Мысли, всплывающие из самых глубин нашего существа, настолько пугливы, что достаточно отвлечься хотя бы на секунду, и они бесследно исчезают, как утреннее наваждение. Успеха добивается только тот, кто незамедлительно следует их призывному голосу.
Вскоре подали кофе, и некоторые из присутствующих, встав из-за стола, закурили.
— Не хватает только карточных столов, — с такими словами Пикар подошел к Пуанкаре. — Раз ты не куришь, почему бы тебе не выпить кофе?
— Так поздно не могу, иначе не засну до глубокой ночи, — ответил Анри. — В последнее время что-то мучает бессонница.
— Попробуй работать, пока не захочешь спать, — посоветовал Пикар.
— Пробовал, и весьма успешно. Только после этого требуется еще больше времени, чтобы заснуть.
Пикар вынул из кармана часы и вздохнул.
— В таком случае забираем Поля и отправляемся домой. Уже скоро полночь.
Отыскав в нестройно гудящей толпе Аппеля, они вместе с ним покинули банкетный зал.
За убегающим горизонтом
Юбилейные торжества продолжались четыре дня. На следующее утро академики присутствовали на праздничном представлении в театре "Комеди Франсез". А вечером для них был устроен раут в Елисейском дворце. Миновав почетный караул, выстроившийся по обе стороны лестницы, гости входили в приемный зал, где их встречал президент республики Ф. Фор со своей свитой. Прибывшие по очереди представлялись президенту, который всем одинаково улыбался и подавал руку. Пуанкаре обратил внимание, что приглашенных здесь было меньше, чем на приеме у Раймона. Да и сам прием во дворце прошел куда скромнее, без какого бы то ни было представления или концерта. Но именно поэтому Анри показалось намного уютнее в небольших, но щедро украшенных гобеленами и декоративными растениями залах дворца.
Президент, высокий, плотный и несколько сутуловатый, расхаживал среди гостей, то и дело потирая свои руки, словно был чем-то весьма доволен. (Кто-то рядом с Пуанкаре заметил вполголоса, что господин Фор "умывает руки после своего очередного политического хода".) Сопровождали его пять-шесть офицеров разных чинов. "Почетная свита или мера предосторожности?" — гадал Пуанкаре. Немногим больше года прошло с тех пор,
Следующую свою работу по топологии Пуанкаре опубликовал лишь в 1899 году. Это было первое из тех пяти дополнений к основному мемуару "Analysis situs", которые вышли в свет до 1904 года. В них автор встал уже на комбинаторную точку зрения, введя широко известный ныне в топологии метод симплициального разбиения или триангуляции. Идея его заключается в том, что на поверхности изучаемой фигуры наносится сетка с треугольными ячейками. Это позволяет успешно применять для ее топологического исследования эффективные средства, разработанные большей частью самим Пуанкаре.
Еще Л. Эйлером была высказана замечательная теорема о многогранниках: если к числу вершин любого многогранника прибавить число его граней и вычесть из этой суммы число ребер, то в итоге всегда будет получаться цифра два. Метод триангуляции позволяет обобщить теорему Эйлера на любую фигуру, даже на округлую, ведь нарисованные на ее поверхности треугольные ячейки можно считать гранями воображаемого многогранника. Расчеты по формуле Эйлера снова дадут цифру. Каждой внешней форме тела можно сопоставить, таким образом, число, топологический инвариант, значение которого определяется только видом поверхности. Для сферы и тора, например, эти числа различны. Пуанкаре обобщил теорему Эйлера на многомерные фигуры, то есть доказал формулу, связывающую число вершин, ребер и граней непредставимого воображением многогранника в многомерном пространстве. И в многомерной геометрии появился числовой топологический инвариант, предельно простой по смыслу и удобный в употреблении.
Современного читателя топологических работ Пуанкаре поражают удивительная завершенность, законченность, довольно-таки неожиданная для периода младенчества этой науки. Причем законченность не в смысле доскональности и совершенства математических доказательств, а в смысле точности и полноты введенных им понятий и методов. Изложенные в этих статьях идеи в течение всех последующих десятилетий питали топологию своей Живительной силой. Следуя за новаторской мыслью Пуанкаре, многочисленные исследователи развили в математике новое мощное и обширное направление, напоминающее ныне густо ветвящееся дерево. "Величайший представитель классической математики "взорвал изнутри" ее традиции и открыл доступ в нее не только новым методам исследования, но, что, может быть, еще важнее, и новым способам видеть вещи и интересоваться ими", — пишет академик П. С. Александров. Однако в конце XIX века и несколько позже рядом с ослепительным храмом небесной механики новоотстроенное здание никому не известной еще математической дисциплины выглядит совсем не впечатляюще. По сравнению с другими успехами Пуанкаре "Analysis situs" кажется его современникам несравненно более скромным достижением. Даже Эмиль Пикар, хорошо осведомленный о глубинных течениях творческой мысли своего друга, в обзорном докладе 1913 года о его математических работах ни словом не упоминает эти статьи. И только позже, с дистанции прошедших десятилетий, ученые смогли по достоинству оценить всю грандиозность топологических построений Пуанкаре.
Но топология — это всего лишь один из многих полюсов его тяготения в тот период. Научное творчество Пуанкаре движется сразу по нескольким руслам, в нем бьют сразу несколько обособленных потоков. Не исчерпывается оно даже таким громадным и многообразным трудом, как "Новые методы небесной механики". В многолетнюю работу над этим фундаментальным сочинением вторгаются другие научные интересы, никак не связанные с небесной механикой. Весьма занимает его ум, например, одна знаменитая математическая проблема, оказавшаяся довольно крепким орешком для крупнейших математиков. В свое время Лежен-Дирихле и Бернгардт Риман, основываясь на интуитивных соображениях, утверждали, что всегда существует решение краевой задачи для уравнения Лапласа, дифференциального уравнения с частными производными. Простые физические соображения внушали такую мысль, поскольку для соответствующих этой математической задаче реальных примеров непременно должен был наблюдаться какой-то результат. Это утверждение, облеченное в сложную математическую форму, легло в основу принципа Дирихле. Ученые свободно пользовались этим принципом в своих теоретических изысканиях, уверенные в его справедливости.