Десять лет истории науки: 160 лет со дня рождения Владимира Стеклова

Владимир Андреевич Стеклов — русский математик и механик. Его именем назван Математический институт РАН и кратер на обратной стороне Луны. Владимир Андреевич разработал теорию фундаментальных функций, сохранил Академию наук во время революции 1917 года и добился ее частичной независимости. Как становилась научная жизнь Стеклова в Харькове, почему он фактически возглавил Российскую академию наук в 1919 году и чем жил профессор кроме математики, рассказывает Indicator.Ru.

Владимир Стеклов родился в 1864 году в образованной семье. Его отец, Андрей Иванович, преподавал русскую историю и иврит в Нижегородской духовной семинарии. А мать Владимира, Екатерина Александровна, приходилась родной сестрой знаменитому критику и публицисту Николаю Добролюбову. Именно она научила сына читать и писать с 5 лет. Помимо Владимира в семье родились еще три дочери, и всем своим детям родители решили дать светское образование.

В 1874 году Владимир Стеклов поступил в нижегородский Александровский дворянский институт. Поначалу он не утруждал себя учебой, а под влиянием дядей много уделял вниманию физической активности. Вот что он сам писал об этом периоде своей жизни:

«[дядя Иван] уезжал в Америку и снова возвращался к нам, привозя с собой разные образцы своих изделий, приборы и инструменты. Скоро он сделался моим любимым дядей. Он совсем преобразился в англичанина; был силач, спортсмен и весьма увлекался математикой и ее приложениями к технике. Под таким влиянием я устремился окончательно к физико-математическим наукам. Дядя Ваня возил меня, между прочим, на Сормовский завод, где большинство инженеров в то время были англичане, показывал и объяснял действие всех машин, что произвело на меня необычайное впечатление. После всего этого я ни о чем ином и думать не мог, как о физике и механике. Он же повлиял на то, что я стал увлекаться катанием на коньках, а отца уговорил устроить в моей комнате настоящую гимнастику, так что я во всякое время, хоть прямо с постели, мог выкидывать всякие акробатические фокусы.

Этим я объясняю то, что, несмотря на недопустимый по мнению врачей образ жизни, который я веду неизменно со студенческих лет, я до сих пор, в 60 лет, особой слабости не чувствую и неукоснительно продолжаю работать до 4 и чаще 5 часа ночи, а иногда и дольше.

[...]

… до 6-го класса я нагуливал силу и здоровье, не утруждая себя учением. Чем дальше, тем труднее становилось учиться такими способами удовлетворительно. Из 4-го в 5-й я едва-едва перелез. По ошибке в «табели» написали вместо «переведен» в 5-й класс — «перевезен». Сестры мои учились образцово. При 12-балльной системе считалось у нас в семье чуть ли не несчастьем, если кто-либо из них получит 11; я же все плошал и плошал и, как сказано, из 5-го в 6-й класс был действительно «перевезен» каким-то случаем. Отцу это весьма было прискорбно, и он, желая уязвлением воздействовать на меня, заметил как-то презрительно за обедом при сестрах: «Я думал, что ты только лентяй, а ты, по-видимому, просто неспособный».

Помню, эти слова резанули меня как ножом. С того же дня я решил совершенно изменить поведение, засесть вплотную и за каникулы изучить основательно все, пройденное за предыдущие 5 классов, так чтобы к началу учения в 6-м классе быть во всеоружии лучшего ученика. И засел вплотную. Скоро убедился, что вся пятилетняя гимназическая канитель яйца выеденного не стоит, и одолел ее всю в два месяца. Изучил все пройденное по греческому и латинскому, что было труднее всего, затем историю, русский и т. д., что не представило ни малейшего труда, и с началом учения продолжал систематические занятия по предметам 6-го класса. Вскоре преподаватели, к 5-му классу привыкшие видеть во мне уже лентяя, едва отвечавшего и то не всегда «на тройку», как говорилось, пришли в удивление от моих познаний и ответов и откровенно заявляли об этом. Я же молчал и делал свое дело. К концу четверти я уже оказался 2-м учеником по успехам, а в следующие стал первым. Из 5-го в 6-й перешел уже с наградой и так продолжал далее, находя время и отлично готовить уроки и, как уже говорил, особо заниматься физикой, химией и математикой»

После окончания школы Стеклов поступил на физико-математический факультет Московского университета. Владимир успешно сдал все экзамены по математике, но провалил физическую географию: он не ответил на вопрос профессора Александра Столетова о том, какой был самый длинный день в Москве. После этого Стеклов решил перевестись на медицинский факультет, но там не оказалось свободных мест.

После каникул 1883 года Владимир переехал в Харьков и поступил на первый курс физико-математического факультета Харьковского университета. На третьем году обучения Стеклова город посетил выдающийся, но еще очень молодой математик Александр Ляпунов. Благодаря лекциям этого ученого Владимир понимает, что математика — не только просто интересна, но это — его призвание. А дружбу с Ляпуновым Стеклов пронес через всю жизнь. «Знаменитый затем математик, мой земляк, учитель, а затем товарищ и единственный вжизни друг Александр Михайлович Ляпунов, под незабвенное руководство которого я и попал», — писал впоследствии наш герой.

Окончив физмат, Стеклов начал работать в университете. Он проводил занятия по теории упругости, а затем читал курсы по теории управления, теоретической механике и линейным дифференциальным уравнениям с переменными коэффициентами. Кроме того, Стеклов стал профессором: он защитил диссертации по темам «О движении твердого тела в жидкости» и «Общие методы решения основных задач математической физики». С 1902 по 1906 годы Владимир председательствовал в Харьковском математическом обществе.

В Харькове началась активная научная деятельность Стеклова. Он исследовал математическую физику и теорию дифференциальных уравнений. Особенно тщательно профессор занимался приложением математических методов к естественным наукам. От расчетов он всегда требовал полной ясности и строгости и одним из первых понял, что в будущем ни одна наука не обойдется без математики и ее точных методов. В начале своей научной работы Стеклов занимался механикой. Тогда он открыл новый случай точной интегрируемости классической задачи о движении по инерции твердого тела в безграничной жидкости и нашел тринадцатый, недостающий закон сохранения — первый интеграл в виде квадратичной формы от линейной и угловой скорости твердого тела.

В 1884 году царь Александр III принял новый Университетский устав. Он ограничивал независимость образовательных учреждений: деканов назначал министр просвещения, а не ученые советы. Владимир Стеклов был недоволен изменениями и активно участвовал в общественной жизни — посещал все совещания по реформе университетов, выступал против ограничения их прав. Большинство докладов, заявлений и протестов того времени составлены по инициативе Стеклова.

Благодаря этой деятельности общественный авторитет ученого резко возрос. В 1904 году Совет профессоров университета предложил ему занять пост ректора в Харьковском университете. Владимир отказался и стал деканом физико-математического факультета. Также Стеклов принял активное участие в создании Харьковского технологического института и преподавал в нем механику с 1893 по 1905 гг.

В 1906 году Владимир Андреевич переехал в Санкт-Петербург. 13 лет он работал в Санкт-Петербургском, а позже Петроградском университете. Там Стеклов ввел практические занятия, семинары, впервые примененные им в Харьковском университете. Среди учеников профессора — известные математики Александр Фридман, Яков Успенский и Владимир Смирнов.

Однако главным местом научного труда Стеклова стала Императорская Санкт-Петербургская академия наук. С 1910 года и до конца жизни профессор работал в качестве адъюнкта Физико-математического отделения, экстраординарного академика и, наконец, ординарного академика.

Революция 1917 года не могла не коснуться Академии. Ряд ее работников покинул Петроград, а после свержения Временного правительства 25 октября (7 ноября) 1917 года ситуация осложнилась: имущество и музейные ценности академии оказались под риском разграбления. Чтобы сохранить свое наследие, руководство Российской академии наук (с мая 1917 года Императорская академия наук становится Российской) обращается к новой власти с предложением о проведении исследований природных богатств страны. Комиссия по изучению естественных производительных сил России (КЕПС) разработала соответствующую программу. Советская власть приняла предложения академии и в апреле 1918 года Совет Народных Комиссаров опубликовал постановление о финансировании деятельности РАН.

Через год Владимира Стеклова избирают вице-президентом РАН — других кандидатов из-за массовой эмиграции особо и не было. Президентом остался престарелый Александр Карпинский, выбранный в 1917 году. Стеклов занимал этот пост и после преобразования РАН в Академию наук СССР в 1925 году. Более того, именно усилия Стеклова привели к тому, что в 1925 году, в свой двухсотлетний юбилей, проведением которого занимался Стеклов, Академия как по мановению палочки волшебника, стала вдруг главным научным учреждением страны, а юбилей, праздновавшийся в сентябре целых 10 дней, принял характер национального праздника.

Академику приходится решать сложные задачи в годы перестройки страны и науки: он возглавлял хозяйственный комитет, устанавливал новые связи РАН с зарубежными учеными и научными учреждениями и занимался проблемами издания отечественных работ. Помимо этого, Владимир Андреевич участвовал в изучении тропических стран и Курской магнитной аномалии, восстановлении и строительстве сейсмических станций.

Стеклов умел сочетать научную деятельность и работу в окологосударственных структурах. Так, профессор был членом Комиссии КЕПС и созданного по его инициативе Особого Временного Комитета науки при Совете Народных Комиссаров. Владимир Андреевич участвовал в заседаниях Совета труда и обороны СНК и добился принятия беспрецедентного решения. В 1923 году Российская академия наук стала главным распорядителем своего бюджета — независимо от Народного комиссариата просвещения. Несмотря на все попытки пересмотра, это положение действует и в современной России.

Другим выдающимся результатом Стеклова стало создание профильного института в составе Академии. В 1921 году он объединил три самостоятельных учреждения — Математический кабинет, Физическую лабораторию и Постоянную Центральную сейсмическую комиссию — в один Физико-математический институт РАН (ФМИ РАН). Сам Владимир Андреевич возглавил Математический отдел. Со временем на основе отделившегося Института математики были организованы самостоятельные учреждения. Два из них до сих пор носят имя ученого — Математический институт им. В. А. Стеклова и его Санкт-Петербургское отделение.

В институте ученый смог продолжить свою научную деятельность. Он сосредоточился на уравнениях математической физики. Исследователь развил методику решения краевых задач, по которой решения могут раскладываться в ряды по собственным функциям. Фактически, Стеклов разработал теорию фундаментальных функций. Помимо этого, ученый получил важные результаты в теории граничных задач для уравнений с 12 производными. Он подошел к важнейшим понятиям и объектам функционального анализа. Вместе с Николаем Гюнтером и Владимиром Смирновым ученый считается основателем петербургской школы по уравнениям с частными производными. Результаты исследований Стеклова получили мировую известность, и в 1924 году он стал почетным доктором Торонтского университета в Канаде.

Большую часть жизни профессора заняли исследования вращения тел с полостями, заполненными жидкостью с вихревыми движениями. Владимир Андреевич вывел уравнения вращения таких тел, а также нашел семейства периодических вращений. Впоследствии он применил свои результаты к геодинамике и объяснению движения полюсов Земли.

Однако Стеклов имел интересы и вне точных расчетов. Он писал научные биографии о Михаиле Ломоносове и Галилео Галилее, очерки и статьи о жизни Чебышева, Лобачевского, Ляпунова и других ученых. Владимир Андреевич написал работу и по философии — «Математика и ее значение для человечества». В 1924 году профессор ездил в Америку и позже выпустил книгу «В Америку и обратно. Впечатления».

По воспоминаниям самого Стеклова, раньше он «имел большой голос» и всерьез думал о карьере певца. Математические занятия увлекли профессора больше, однако музыка до последнего оставалась в его жизни. Владимир часто разговаривал о музыке, вспоминал разные произведения и напевал отрывки из любимых опер.

Преждевременная смерть из-за сердечного приступа в 1926 году прервала активную деятельность Владимира Андреевича. Несмотря на это, память о выдающемся ученом увековечена на Земле и за ее пределами: в 1991 году имя академика Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, а в 1966 г. комиссия АН СССР назвала его именем один из объектов на обратной стороне Луны.

Текст: Ксения Земскова, Алексей Паевский