Николай Иванович Лобачевский
Николай Иванович Лобачевский (1792-1856) - русский математик, создатель неевклидовой геометрии, ректор Казанского университета на протяжении 19 лет. Его открытие, отвергнутое современниками, коренным образом изменило представление о природе пространства и заложило основу для математической физики XX века. Английский математик Уильям Клиффорд назвал его «Коперником геометрии».
Происхождение и детство
Николай Иванович родился 1 декабря 1792 года (20 ноября по старому стилю) в Нижнем Новгороде в семье мелкого чиновника геодезического департамента Ивана Максимовича Лобачевского и его жены Прасковьи Александровны. Николай был средним из трёх братьев: старшего звали Александром, младшего Алексеем. Семья жила более чем скромно, когда в 1800 году отец умер от тяжёлой болезни в возрасте сорока лет. Вдова осталась одна с тремя сыновьями почти без средств к существованию.
Прасковья Александровна приняла решение перебраться в Казань, где условия для образования детей были лучше. В 1802 году она определила всех троих сыновей в Казанскую гимназию на казённое разночинское содержание, то есть за счёт государства. Именно здесь у десятилетнего Николая проявились незаурядные способности к математике и языкам: он легко давались латынь, немецкий и французский. Учитель гимназии Григорий Карташевский одним из первых разглядел в мальчике математический дар.
Университет и первые учителя
В 1807 году, окончив гимназию с отличием, Лобачевский был зачислен в только что открытый Казанский университет. Ему исполнилось пятнадцать лет. Обучение проходило под руководством нескольких выдающихся немецких профессоров, приглашённых в Россию. Профессор чистой математики Мартин Бартельс оказал на Лобачевского наибольшее влияние: в молодости он дружил с Карлом Фридрихом Гауссом и обучался у него, а в Казани вёл с Лобачевским отдельные занятия, знакомя его с трудами Лапласа по небесной механике.
Студенческие годы Лобачевского не обошлись без эксцессов. Он попадал в карцер за «пиротехнические опыты» (вместе с товарищами запускал самодельную ракету во дворе), участвовал в запрещённых маскарадах и лишался стипендии. В аттестационных рапортах отмечались «упрямство, возмутительные поступки и признаки безбожия». Тем не менее в 1811 году он с отличием получил степень магистра физики и математики и был оставлен при университете для подготовки к профессорскому званию.
В марте 1814 года, в двадцать один год, Лобачевский получил звание адъюнкта чистой математики, а в июле 1816 года стал экстраординарным профессором. С 1820 года он возглавлял физико-математический факультет, заменив уехавшего Бартельса.
Открытие неевклидовой геометрии
На протяжении почти двух тысяч лет пятый постулат Евклида о параллельных прямых считался незыблемой основой геометрии: через точку вне прямой можно провести единственную прямую, ей параллельную. Многие математики пытались вывести этот постулат из других аксиом, но все попытки заходили в тупик. Лобачевский пошёл принципиально иным путём: он допустил, что через точку вне прямой можно провести бесчисленное множество параллельных, и начал строить геометрию на этом допущении.
7 февраля 1826 года (19 февраля по новому стилю) Лобачевский представил на совет физико-математического факультета сочинение «Сжатое изложение начал геометрии со строгим доказательством теоремы о параллельных» на французском языке. Эта дата официально считается днём рождения неевклидовой геометрии. Рукопись, однако, была отдана на рецензию и так и не вышла в печать.
В 1829-1830 годах Лобачевский опубликовал первую крупную работу «О началах геометрии» в «Казанском вестнике» - это была первая серьёзная публикация по неевклидовой геометрии в мировой литературе. В 1835-1838 годах вышли «Новые начала геометрии с полной теорией параллельных», в 1837 году - «Воображаемая геометрия» на французском в берлинском журнале Крелле. В 1840 году в Берлине была издана книга «Геометрические исследования по теории параллельных» на немецком языке - именно она первой попала к Гауссу и принесла автору первое международное признание.
Непризнание и отпор критиков
Российское научное сообщество встретило открытие Лобачевского в лучшем случае равнодушно, в худшем - насмешливо. Когда в 1832 году университет представил работу в Петербургскую академию наук, рецензию написал академик Михаил Остроградский - один из ведущих русских математиков эпохи. Он отверг труд как несостоятельный. В 1834 году в журнале «Сын отечества» появился анонимный пасквиль, высмеивавший «воображаемую геометрию» как фантазию ничего не понимающего провинциального профессора.
Лобачевский продолжал работать невзирая на отказы. Он рассылал труды в европейские университеты, переводил их на немецкий и французский. Единственным крупным учёным, понявшим значение открытия при жизни математика, оказался Карл Фридрих Гаусс. Получив в 1840 году берлинскую книгу, он написал коллеге-астроному Шумахеру, что работа «выполнена мастерски, в истинно геометрическом духе». Гаусс рекомендовал Лобачевского в Гёттингенское королевское научное общество, куда тот был избран иностранным членом-корреспондентом в 1842 году. Это стало единственным международным научным признанием при его жизни. Гаусс, по преданию, даже начал изучать русский язык, чтобы читать труды Лобачевского в оригинале.
Ректорство и строительство университета
В 1827 году Лобачевский был тайным голосованием избран ректором Казанского университета. Ему было тридцать четыре года. На этом посту он пробыл до 1846 года - девятнадцать лет, срок исключительный для того времени. Историк университета Николай Загоскин назвал его «великим строителем»: при Лобачевском были возведены несколько корпусов, открыты астрономическая обсерватория и большой физический кабинет, начали выходить «Учёные записки Казанского университета», была существенно расширена библиотека.
Ректорство совпало с двумя тяжёлыми испытаниями. В 1830 году в Казани вспыхнула эпидемия холеры. Лобачевский организовал карантинные меры, распределение продовольствия и медицинской помощи так, что университет потерял минимальное число людей. В 1842 году страшный пожар уничтожил половину Казани. Лобачевский лично руководил спасением библиотеки и научного оборудования и в кратчайшие сроки восстановил университетские здания. Попечитель учебного округа Мусин-Пушкин фактически предоставил ему полную свободу действий, всецело доверяя. В 1846 году Лобачевский был переведён на должность помощника попечителя: формально повышение, по существу отстранение от непосредственного руководства университетом.
Личная жизнь и семья
Лобачевский женился поздно: в 1832 году, когда ему было тридцать девять лет. Его избранницей стала Варвара Алексеевна Моисеева (1812-1885), дочь отставного коллежского советника Алексея Фёдоровича Моисеева. Молодые познакомились на балу в 1829 году; разница в возрасте составляла почти двадцать лет. Венчание состоялось 16 октября 1832 года в Крестовоздвиженской церкви при Казанском университете.
В браке родилось много детей, большинство из которых умерли в младенчестве. Выросли шестеро: сыновья Варвара, Алексей, Николай, Александр и дочери Надежда и Софья. Судьба нескольких из них оказалась трагической. Дочь Надежда умерла в 1846 году, едва достигнув двухлетнего возраста. Старший сын Алексей скончался от туберкулёза в 1852 году, не дожив до тридцати лет. Лобачевский переживал эти потери тяжело, притом что в те же годы нарастали финансовые трудности: казанский дом и имение жены Беловолжская Слободка были проданы за долги.
Последние годы и слепота
После 1846 года здоровье Лобачевского стало резко ухудшаться. Он потерял ректорский пост, лишился нескольких детей, влез в долги. Современники отмечали, что после отстранения он сильно изменился: много курил, стал замкнутым. К 1855 году зрение почти полностью покинуло его.
Именно тогда, будучи слепым, он завершил последний труд жизни - «Пангеометрию», итоговое изложение теории неевклидовой геометрии. Текст записывали под диктовку ученики. Книга вышла в 1855 году на русском и французском языках и стала своего рода завещанием учёного математическому миру. 12 (24) февраля 1856 года Лобачевский скончался в Казани. Символично, что этот день почти совпал с датой его исторического доклада тридцатью годами ранее. Похоронен он был на Арском кладбище Казани.
Наследие и посмертное признание
В 1868 году итальянский математик Эудженио Бельтрами построил модель, доказавшую непротиворечивость геометрии Лобачевского. В 1871-1872 годах Феликс Клейн разработал проективную интерпретацию, в 1883 году Анри Пуанкаре предложил ещё одну модель. Стало очевидно: геометрия Лобачевского не фантазия, а строгая математическая система, ничуть не менее основательная, чем евклидова. «Полное собрание сочинений по геометрии» вышло в 1883 году, через двадцать семь лет после смерти автора.
Уильям Клиффорд, английский математик, назвал Лобачевского «Коперником геометрии» - и сравнение оказалось точным. Как Коперник переместил Землю с центра мироздания, Лобачевский лишил Евклида монополии на истину о пространстве. Его геометрия стала необходимым инструментом общей теории относительности Эйнштейна: искривлённое пространство-время, описанное в ней, подчиняется именно неевклидовым законам. Сегодня имя Лобачевского носят Казанский федеральный университет, премия и медаль за выдающиеся работы по геометрии, улицы и площади в десятках городов России.
Интересные факты
В студенческие годы Лобачевский был занесён в дисциплинарные журналы за запуск самодельной ракеты вместе с товарищами, за участие в запрещённом маскараде и за «упрямство и признаки безбожия». По некоторым свидетельствам, неугомонный студент разъезжал верхом на свинье по коридорам университета. При этом учился он блестяще. По преданию, Мартин Бартельс, наставник будущего учёного, был единственным, кто разглядел за бурным темпераментом незаурядный математический ум и не дал студента в обиду.
Лобачевский был одним из немногих учёных своего времени, кто совмещал глубокие теоретические исследования с практическими административными талантами. Во время эпидемии холеры 1830 года он самостоятельно организовал карантин в университете и спас жизни многих студентов и преподавателей. Он мог в любой момент заменить почти любого профессора у доски - читал геометрию, астрономию, физику. Гаусс, поняв масштаб открытия, начал изучать русский язык, однако встретиться с Лобачевским лично им так и не довелось. Оба умерли в 1855-1856 годах, не зная, что их открытия через десятилетие перекроят карту математики.