История науки: математик с отпечатком гениальности

О создателе петербургской математической школы, о нетерпеливом педагоге, о ветряных мельницах и шагающих машинах рассказываем в нашей рубрике «История науки».

«Трудная задача — выяснить значение ученых трудов математика собранию, состоящему в большинстве из лиц, чуждых этой специальности. Чем серьезнее и глубже с научной точки зрения затронуть этот вопрос и чем более удовлетворятся таким анализом знатоки дела, тем непонятнее и скучнее покажется речь большинству непосвященных, и наоборот», — так начинал свою речь, посвященную столетию со дня рождения Чебышева и произнесенную перед собранием Академии наук, не менее известный математик Владимир Стеклов. И наш рассказ посвящен в большей мере человеку и ученому, чем математику, внесшему вклад в теорию приближения функций и математический анализ.

Пафнутий Чебышев родился в 1821 году в семье, принадлежавшей к старинному дворянскому роду, как говорили, «с порядочными материальными средствами». Начальное образование он получил дома, с ним занималась мать и двоюродная сестра. Когда им со старшим братом пора было готовиться к поступлению в университет, семья перебралась из имения в Калужской области в Москву. Там среди приглашенных учителей был и преподаватель математики Платон Погорельский, об «Алгебре» которого Чебышев высоко отзывался. В это время проявились способности юноши к математике, и в 1837 году он поступил на физико-математическое отделение Московского университета.

В конце первого курса Чебышев написал работу о вычислении корней уравнения, за которую получил серебряную медаль и которой привлек к себе внимание преподавателей.

Ко времени окончания университетского курса (1841 год) дела семьи стали плохи, и отец больше не мог помогать сыну и обеспечивать его жизнь в столице. Однако Чебышев не поступил на службу, полагая, что она не позволит ему продолжить занятия математикой. Он поселился в доме отца на Пречистенке вместе с братьями и еще двумя мальчиками, снимавшими там жилье и готовившимися к поступлению. Он вспоминал, что пытался учить жильцов математике, но быстро отказался от этой идеи, «так как, по собственным его словам, оказался педагогом нетерпеливым, сердился и кричал на своих учеников».

За пять лет такой жизни Чебышев написал диссертацию «Опыт элементарного анализа теории вероятностей», которую защитил в 1846 году. Вскоре он переехал в Петербург, где ему дали место профессора в университете, а через два года (и после защиты еще одной работы) получил степень доктора. В университете он близко сошелся с несколькими профессорами, в том числе Виктором Буняковским и Иосифом Сомовым, которые привлекали его к работе в Академии наук. К Сомову он часто приходил, чтобы рассказать о своих открытиях и послушать его отзыв. Иногда, впрочем, оказывалось, что это открытие было уже кем-то сделано, о чем Чебышев, не любивший читать работы своих современников, и узнавал от старшего коллеги.

Жил Чебышев по-прежнему небогато и был бережливым. Однако на что он не жалел денег, так это на главное свое, помимо математики, увлечение — различные механизмы. Они привлекали Чебышева с детства, когда он собирал игрушки и несложные приборы. Позднее он пришел к созданию сложных механизмов, в том числе арифмометра, шагающей машины, пресса, конструкций, преобразующих различные типы движения (вращательное в качательное, вращательного в поступательное с ускоренным обратным ходом и т. д.). Механизмы были представлены на Всемирных выставках в Филадельфии, Париже и Чикаго, некоторые из них сохранились в музеях России и Франции. Рассмотреть их в движении можно на сайте проекта фонда «Математические этюды».

В разное время Чебышев преподавал высшую алгебру, практическую механику, теорию вероятностей, геометрию и теорию чисел. Как вспоминали его ученики, на лекциях он проводил вычисления очень быстро и часто допускал ошибки, поощряя студентов внимательно следить за ходом его мысли и вовремя поправлять.

«Курсы его не были обширными, и при изложении их он заботился не столько о количестве сообщаемого материала, сколько о выяснении принципиальных сторон трактуемых материалов. Отличаясь живым и увлекательным изложением, лекции его сопровождались множеством интересных замечаний относительно значения и важности тех или других вопросов или научных методов. Вследствие этого лекции его имели высокое развивающее значение, и слушатели его после каждой лекции выносили нечто существенно новое в смысле большей широты взглядом и новизны точек зрения», — писал ученик Чебышева Александр Ляпунов.

Однако главной заслугой Чебышева во время работы в университете называют создание школы математиков (и многие кафедры в Санкт-Петербургском университете занимали его ученики). Как охарактеризовал эту школу Ляпунов, «Чебышев и его последователи остаются постоянно на реальной почве, руководясь взглядом, что только те изыскания имеют цену, которые вызываются приложениями (научными и практическими), и только те теории действительно полезны, которые вытекают из рассмотрения частных случаев».

Несмотря на стесненное финансовое положение, Чебышев часто ездил за границу, где у него было много знакомых среди ученых, беседовал с ними, выступал на конгрессах. В Голландии он осматривал ветряные мельницы, во Франции наблюдал за производством станков и исследовал механизмы, выставленные в Консерватории искусств и ремесел (куда позднее попадут и некоторые его машины), в Англии рассматривал оригинальные машины Уатта.

В последние годы Чебышев оставил преподавание, но продолжал самостоятельные исследования. Он умер в начале декабря 1894 года после непродолжительной болезни. Так «наука утратила одного из величайших геометров истекающего столетия», как писал о своем учителе Ляпунов.

«Труды Чебышева носят отпечаток гениальности. Он изобрел новые методы для решения многих трудных вопросов, которые были поставлены давно и оставались нерешенными. Вместе с тем он поставил ряд новых вопросов, над разработкой которых трудился до конца своих дней», — говорилось в записке академиков Андрея Маркова и Николая Сонина, зачитанной на первом после смерти Чебышева заседании Академии.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram.