Человек дня: Михаил Остроградский

24 сентября 1801 года родился Михаил Остроградский,  выдающийся механик и математик.

 

Личное дело

Михаил Васильевич Остроградский (1801-1862) родился в принадлежавшей его отцу деревне Пашенной Кобелякского уезда Полтавской губернии. Отец – небогатый помещик - происходил из рода казацких старшин Остроградских. До 9 лет мальчик жил в деревне с родителями, двумя братьями (Осипом и Андреем) и двумя сестрами (Еленой и Марией).

Уже в раннем детстве проявлял редкую наблюдательность и любовь к исследованиям - любил измерять размеры игрушек и других предметов, глубину ям и колодцев. С этой целью постоянно носил в кармане шнурок с привязанным камнем. Особый интерес представляли для него мельницы, и он мог долгое время наблюдать за движением крыльев мельницы или водяного колеса, следить за работой жерновов.

В 1809 году Михаила отдали в пансион при Полтавской гимназии, официально называвшийся «Домом воспитания бедных дворян». Одновременно, по обычаям, существовавшим в русских дворянских семьях, мальчик был записан состоящим на государственной службе канцелярии полтавского губернатора. Он «числился в отпуску до окончания наук».

Вскоре после начала занятий Остроградский покинул пансион и вместе со своим старшим братом Осипом поселился на частной квартире. Он продолжал посещать гимназию, где не отличался особенным прилежанием, По результатам экзаменов 1814 года его знания при 9-бальной системе были оценены так: по математике – 5; по истории и географии – 6; по метафизике и нравственной философии – 6; по французскому и немецкому языкам – 1. Уроки латинского языка Остроградский попросту перестал посещать. О нём даже было сказано в конце года: «препятствует к продолжению успехов всего класса».

Возможно, такое отношение Михаила к занятиям и стало причиной решения его отца забрать сына из гимназии и определить в один из гвардейских полков. В 1816 году отец повёз будущего учёного в Петербург для определения в гвардию, но по пути изменил решение по совету дяди Михаила - П.А.Устимовича, настаивавшего на определении юноши в Харьковский университет.

С 1816 года Остроградский стал вольнослушателем Харьковского университета. В течение года добился весьма неплохих успехов в науках и в 1817 году стал студентом физико-математического факультета. И все равно даже в университете юноша не слишком усердствовал в занятиях. Резкая перемена наступила в начале 1818 года, когда он перешёл жить на квартиру университетского преподавателя математики Андрея Павловского, который оказал огромное влияние на Остроградского и на всё дальнейшее направление его интересов. Беседы с Павловским пробудили у Михаила живой интерес к математике.

С жаром принявшись за учебу, Остроградский уже через два месяца поражал своего учителя математическими успехами. Уже в 1818 году Остроградский сдал экзамены за трёхлетний курс университета и получил аттестат об его окончании.

После небольшого перерыва решил вернуться в университет для «усовершенствования себя по части наук, относящихся к прикладной математике». Однако к этому времени обстановка там радикально изменилась - новый попечитель З.Я. Карнеев в январе 1819 года издал циркуляр относительно того, что «священное писание должно служить основой при преподавании».

В  1820 году Остроградский сдал кандидатские экзамены. 30 апреля 1821 года Совет университета признал его достойным степени кандидата. Однако реакционная часть харьковской профессуры добилась лишения юноши аттестата кандидата наук и диплома об окончании университета. Мотивировалось это его «вольнодумством» и непосещением лекций по богословию. Он так никогда и не получил российскую учёную степень.

Оставшись после четырех лет, проведенных в университете, без документов о его окончании, Остроградский отказался от мысли пытаться продолжать обучение на родине.

В 1822 году он уехал во Францию, где в то время работала целая плеяда выдающихся ученых. Именно там создавался математический аппарат теорий упругости, распространения тепла, математической теории электричества, магнетизма, теории распространения волн.

Остроградский слушал лекции в Сорбонне и Коллеж де Франс, посещал лекции знаменитых французских учёных — Лапласа, Фурье, Ампера, Пуассона и Коши, регулярно посещал еженедельные заседания Академии наук.

Всё его внимание было сосредоточено на занятиях наукой, однако, поскольку он был крайне стеснён в средствах, ему приходилось зарабатывать на жизнь преподаванием математики в одном из парижских колледжей.

Научные интересы Остроградского определились рано, ещё до отъезда в Париж. В объяснении совету Харьковского университета Остроградский ещё в 1820 году писал, что желает «усовершенствовать себя по части наук, относящихся к прикладной математике».

В ноябре 1826 года Остроградский представил Парижской Академии свою первую самостоятельную работу «Мемуар о распространении волн в цилиндрическом бассейне», которая была рекомендована к печати, и напечатана в трудах Академии в 1832 года.

На пятом году пребывания во Франции он был приглашён в качестве профессора в коллеж Генриха IV.

В ноябре 1827 года Остроградский оставил Париж и прибыл в Петербург с французским дипломом и с заслуженной репутацией талантливого учёного. Сначала преподавал в Главном Инженерном училище Российской империи и Институте Корпуса инженеров путей сообщения.

Репутация, приобретенная Остроградским во Франции, и ряд мемуаров, представленных Академии наук, способствовали признанию его заслуг в России. 17 декабря 1828 года он был избран адъюнктом Академии наук. К этому времени в изданиях Академии были уже напечатаны три его статьи, относящиеся к задачам математической физики и математического анализа. В следующем году вышли еще три работы – по механике, теории теплоты и об интегрировании уравнений теории упругости. В том же году он начал чтение в Академии курса небесной механики. Лекции продолжались с ноября 1829 года по март 1839 год и собрали невиданное по тому времени число слушателей – до 30 человек.

В 1830 году Остроградский был избран экстраординарным академиком Петербургской Академии наук, а в 1832 году в возрасте всего 32 лет - ординарным академиком по прикладной математике. Он становится признанным лидером российской математической школы.

В 1831 году Остроградский женился на Марии Васильевне Купфер. У них родились трое детей: сын и две дочери.

В Петербурге Остроградский вел большую педагогическую и общественную деятельность. Он стал профессором Николаевских инженерных Академии и училища, Морского кадетского корпуса, Института инженеров путей сообщения, Главного педагогического института, Главного артиллерийского училища и других учебных заведений. Много лет работал в качестве главного наблюдателя за преподаванием математических наук как в военно-учебных заведениях, так и в учебных заведениях корпуса путей сообщения, в этом качестве участвовал в выработке программ преподавания и врецензировании учебников.

Кроме того, Остроградский сам писал учебники. Известны его лекции по небесной механике, аналитической механике, алгебраическому анализу, дифференциальному и интегральному исчислениям, аналитической геометрии. Также был издан его учебник элементарной геометрии, особого успеха, однако, не имевший.

Летом 1861 года, которое Остроградский по обыкновению провёл в своей деревне, во время купания слуга заметил у него на спине нарыв, оказавшийся быстро растущей злокачественной опухолью. Была проведена операция, но улучшения не последовало.

Михаил Остроградский скончался 13 января 1862 года в Полтаве. Согласно завещанию, был похоронен в родной деревне.

 

Чем знаменит

Признанный лидер математиков Российской империи в 30-60-е годы XIX века. Основные работы Остроградского относятся к прикладным аспектам математического анализа, механики, теории магнетизма, теории вероятностей. Он внёс также вклад в алгебру и теорию чисел.

Многие свои труды он посвятил математической физике и механике, став одним из тех, кто заложил фундамент этих наук. По математической физике Остроградский написал пятнадцать работ, большая часть которых относится к задачам распространения тепла, теории упругости, гидродинамики. Наибольшее научное значение имеют его работы по теории теплоты. В этих исследованиях, с одной стороны, заложены начала для ряда важных теорий, развивающихся в наше время, а с другой, в них содержатся теоремы, являющиеся одними из центральных в математическом анализе.

Первым из отечественных учёных Остроградский стал заниматься аналитической механикой. Ему принадлежат исследования по методам интегрирования уравнений аналитической механики и разработке обобщённых принципов статики и динамики.

Наиболее выдающиеся исследования Остроградского относятся к обобщениям основных принципов и методов механики. Они значительно обогатили и развили понимание вариационных принципов, прежде всего, с математической точки зрения. Поэтому сформулированный Гамильтоном интегрально-вариационный принцип справедливо называется принципом Гамильтона–Остроградского.

Хорошо известен метод Остроградского для интегрирования рациональных функций. В физике используется формула Остроградского для преобразования объёмного интеграла в поверхностный.

К московской ветви школы Остроградского относятся Н. Д. Брашман, Н. Е. Жуковский, С. А. Чаплыгин. К петербургской — П. Л. Чебышев, А. М. Ляпунов, В. А. Стеклов, А. Н. Крылов. Многие другие математики и механики России также испытали на себе его влияние.

 

О чем надо знать

Имеются сведения, что Остроградский на свои средства издавал работы знаменитых математиков Эйлера, Гаусса и других. Средств, получаемых Остроградским, на это было далеко не достаточно, поэтому он постоянно испытывал нужду в деньгах.

Остроградский прекрасно понимал значение для отечественной науки трудов Леонарда Эйлера, усилиями которого Петербург стал математической столицей мира в восемнадцатом веке. Именно он энергично настаивал на необходимости издания наследия Эйлера. В пояснительной записке по этому поводу Остроградский писал: «Эйлер создал современный анализ, обогатив его один сам более, чем все его предшественники вместе, и сделал из него самый могущественный инструмент ума человеческого». Издание в 28 томах предполагалось осуществить в течение 10 лет, но в итоге средств у Академии наук на это не нашлось.

 

Прямая речь

Об образовании: «Лучше учится не тот, кто усердно запоминает прочитанное, а тот, кто приобретает умение применять пройденное к своему делу!».

Математик Коши об Остроградском: «Наконец один русский молодой человек, одаренный большой проницательностью и весьма сведущий в исчислении бесконечно малых, прибегнув также к их (определенных интегралов) употреблению и к преобразованию в обыкновенные дал новое доказательство формул, помещенных мной в 19-й тетради Журнала Политехнической Школы».

П. Коргуев об Остроградском как преподавателе: «В то время (30-е годы XIX века) все математические предметы в офицерских классах преподавали или Михаил Васильевич, или Виктор Яковлевич (Буняковский); в это время Михаил Васильевич даже жил в корпусе. С того времени более 33 лет, до самой своей кончины, Михаил Васильевич был математическим камертоном в офицерских классах. Кто слушал увлекательное его чтение, тот поймет, как счастливы были его ученики. Вспоминая с гордостью о знаменитых преобразователях нашего математического образования, можно ли позабыть о том, кто доставил нам эту гордость, кто открыл эти перлы науки и употребил в нашу пользу».

 

9 фактов о Михаиле Остроградском

  • Свою первую серьезную математическую работу "Мемуар о распространении волн в цилиндрическом бассейне" Остроградский написал, сидя в тюрьме. В 1826 году, не получив своевременно денег от отца, он сильно задолжал в гостинице "за харч и постой" и по жалобе хозяина был посажен в Клиши, долговую тюрьму в Париже. Там он особенно усердно занимался математикой, написал свою знаменитую работу  и послал ее О. Коши. В ноябре 1826 года Коши представил этот мемуар с самым лестным отзывом Парижской академии, которая удостоила эту работу высшего отличия – публикации в «Memoires des savants etrangers a l'Academie», т.е. в «Записках ученых посторонних Академии». Более того, Коши, не будучи богатым человеком, сам выкупил Остроградского из тюрьмы.
  • Михаил Остроградский не имел аттестата о высшем образовании. Поэтому после возвращения в Россию он, чтобы устроиться на службу, попросил отца выслать ему патент на чин коллежского регистратора, выданный ему ранее Полтавской почтовой конторой.
  • Остроградский был одним из учителей детей императора Николая I
  • Ученый не отказывался ни от какой математической работы, способной принести практическую пользу. Так, с целью облегчить работу по проверке товаров, поставляемых армии, Остроградский занялся математическим исследованием, посвященным статистическим методам браковки и основанным на применении теории вероятностей.
  • Во время второй поездки в Париж в 1830 году в результате неосторожного обращения с фосфорной спичкой  Остроградский лишился правого глаза.
  • Именем Остроградского назван эллиптический интеграл, который Михаил Васильевич впервые сумел взять в 1837 году. Полностью он называется интегралом Эрмита–Остроградского, потому что ту же работу одновременно и независимо проделал француз Шарль Эрмит.  Известен исторический анекдот об этом интеграле. Руководивший строительством железной дороги из Петербурга в Москву Петр Клейнмихель доложил царю, что в одном месте придётся обходить возвышенность, так как профиль местности не поддаётся расчёту. Вычисления приводят к эллиптическому интегралу, а такие интегралы не берутся. Российский самодержец, однако, начертал на рапорте Клейнмихеля: «Повелеваю интегрировать». Тот кинулся за помощью в университет, и молодой профессор Остроградский уже через месяц дал решение эллиптических интегралов.
  • Благодаря выдающимся научным заслугам, Михаил Остроградский был избран членом-корреспондентом Парижской Академии наук, членом Американской, Римской и других академий и научных обществ.
  • Остроградский не сумел по достоинству оценить новаторские работы Николая Лобачевского и дал им отрицательный отзыв. «Автор, по-видимому, задался целью писать таким образом, чтобы его нельзя было понять. Он достиг этой цели: большая часть книги осталась столь же неизвестной для меня, как если бы я никогда не видел её», - написал он в своем отзыве о революционной работе Лобачевского.
  • ЮНЕСКО в 2001 году включила Михаила Остроградского в перечень выдающихся математиков мира

 

Материалы о Михаиле Остроградском

Биография Михаила Остроградского

Статья о Михаиле Остроградском в Русском биографическом словаре А. А. Половцова

Статья о Михаиле Остроградском в Википедии

Обсудите с коллегами

20:27

Инстинктивная реакция

19:56

Собянин в камуфляже

19:35

«Сталинские сроки пошли»

18:59

Ловушка памяти

18:18

Мобилизация и рынок труда

18:17

Вина и ответственность

Питер Мейл о французском искусстве хлебопечения