4.1 Математика, механика
4.1.004 Женское лицо математики
Математик, писательница, публицист, активный проповедник просвещения и равноправия женщин, «доктор философии» Гёттингенского и ординарный профессор Стокгольмского университета, первая в мире женщина профессор математики и первая женщина член-корреспондент Петербургской АН на физико-математическом отделении, — Софья Васильевна Ковалевская, урожденная Корвин-Круковская (1850—1891) прославилась своими работами по астрономии, функциональному анализу, теории потенциала, математической физике.
Самой знаменитой работой математика стала «Задача о вращении твердого тела около неподвижной точки» (1888), нашедшая в дальнейшем широкое применение.
Ученый совет Парижской АН трудно чем-то удивить.
Но однажды он был сражен, когда присудив свою самую престижную награду в области математики — премию Бордена за работу «Задача о вращении твердого тела вокруг неподвижной точки» (гироскопа), вскрыл конверт и обнаружил на записке с фамилией автора имя русской женщины — Софьи Васильевны Ковалевской. Конверт украшал девиз из рыцарских времен: «Говори, что знаешь, делай, что должен, будь, чему быть!».
Едва оправившись от изумления, Парижская академия тут же увеличила размер премии с 3000 до 5000 франков, сопроводив вручение панегириком: «Между венками, которые мы даем сегодня, один из прекраснейших и труднейших для достижения возлагается на чело женщины, труд которой является не только свидетельством глубокого и широкого знания, но и признаком ума великой изобретательности».
Премию увеличили, т.к. лауреат не просто «усовершенствовал задачу о вращении в каком-нибудь существенном пункте», как того требовала Академия, а дал полное ее решение.
Это случилось в 1888 г., и с тех пор Ковалевская числится в обойме самых именитых математиков человечества.
Исследование, которое блестяще провела Софья Васильевна, по-другому называют задачей о вращении тяжелого несимметричного волчка — одной из сложнейших в аналитической механике.
Надо отметить, что удивление «бессмертных» имело все же больше «гендерный» характер, нежели профессиональный. Ведь к тому времени Ковалевская была уже достаточно известна в мире математики.
Так, еще в 1874 г. (в 24-летнем возрасте) за исследование «К теории дифференциальных уравнений в частных производных» («теорема Коши — Ковалевской», вошедшая во все курсы анализа) она была удостоена Гёттингенским университетом степени доктора философии по математике и магистра изящных искусств. «Наивысшую похвалу» этот труд заслужил за разрешение одной из сложнейших проблем в сфере чистой математики и за «приземление» ее для потребностей механики, физики и астрономии.
Ряд других работ Ковалевской принадлежали также к труднейшим областям математики. В частности, Софья Васильевна доказала яйцевидную (а не эллиптическую — по Лапласу) форму колец Сатурна, «приведя ультра эллиптический интеграл, содержащий полином восьмой степени, к эллиптическому интегралу первого рода».
Теоретический вывод Ковалевской в конце XIX в. был эмпирически подтвержден А.А. Белопольским, Д. Килером и А. Деландром. Этому красивейшему «космическому» доказательству поэты посвящали свои стихи. Ф. Леффлер, например, написал в память о Софье Васильевне проникновенные строки:
Прощай! Со славою твоей
Ты, навсегда расставшись с нами,
Жить будешь в памяти людей
С другими славными умами,
Покуда чудный звездный свет
С небес на землю будет литься,
И в сонме блещущих планет
Кольцо Сатурна не затмится…
Одной из малых планет между Марсом и Юпитером Международным астрономическим союзом присвоено имя Софьи Ковалевской, как внесшей выдающийся вклад в развитие мировой цивилизации.
Ковалевская обладала разносторонними талантами и прославилась еще и как мастер высококачественной прозы (роман «Нигилистка», драма «Борьба за счастье», семейная хроника «Воспоминания детства» и др.).
И хотя в этих произведениях душевных переживаний и нежности было куда больше, чем в математике, они отстояли не так уж и далеко от сугубо математических проблем, поскольку требовали такой же точности оценок, выражений и формулировок.
Но предпочтение Софья Васильевна все же отдавала математике, хотя однажды и забросила ее на целых 6 лет. Ковалевской не давали удовлетворения ее ученые труды. Душевная тоска и разбитые надежды на счастье были ее долгими спутниками.
«Моя слава лишила меня обыкновенного женского счастья, — писала она. — Почему меня никто не может полюбить? Я могла бы больше дать любимому человеку, чем многие женщины, почему же любят самых незначительных и только меня никто не любит?»
У Ковалевской были резоны сетовать на судьбу, т.к. личная жизнь хоть и была насыщенна разными переживаниями, была все же несчастлива. Муж ее, профессор Владимир Онуфриевич Ковалевский, покончил с собою от душевного расстройства после того, как разорился.
По иронии судьбы, второй ее избранник оказался тоже профессором и тоже Ковалевским (однофамильцем), Максимом Максимовичем, соединить с которым свою жизнь у Софьи была не судьба — от воспаления легких она умерла в 41 год. Весь мир переживал ее уход.
За несколько лет до смерти Ковалевская напророчила себе, что 1891 г. будет для нее годом просветления, а за месяц до кончины была почти уверена в ней.
Ковалевская всегда стремилась к чему-нибудь трудному, во всем «дойти до сути», постоянно ставила себе сложные задачи в науке и в жизни, и решив их, тут же спешила заняться новыми.
Жизнь ее сложилась драматично — увы, женщины не могут без драм. «Она никак не могла освоиться в Стокгольме, как и вообще нигде на белом свете, но нуждалась всегда в новых впечатлениях для своей умственной деятельности, постоянно требовала от жизни драматических событий».
Но осушим слезы и вернемся к черствой (хотя и такой пленительной) науке.
К тому времени, когда мир узнал ее работу о вращении волчка, Софья Васильевна состояла членом Московского математического общества и возглавляла кафедру математики в Стокгольмском университете, где печатала свои труды и читала блестящие лекции на немецком и шведском языке, за которые студенты устраивали ей овации и подносили букеты цветов. Она являлась также членом редколлегии шведского журнала «Acta mathematica», в котором напечатала одну из своих известнейших работ об Абелевских функциях.
Что же касается главного труда Ковалевской о волчке, этой проблемой занимались до нее знаменитые математики — Л. Эйлер, Ж.Л. Лагранж и др. Предшественники решили две из трех задач уравнений движения твердого тела около неподвижной точки. Ну а Ковалевской пришлось решить самую сложную и одновременно доказать, что тем самым «исчерпываются средства современного анализа».
Ковалевская подошла к этой задаче с позиций теории аналитических функций, которою она хорошо владела, и ей удалось разобрать до конца новый открытый ею случай вращения твердого тела.
Чтоб не усложнять рассказ, скажем лишь, помогла математику найти красивое решение (хотя и очень сложное по форме) теория гиперэллиптических функций. Ковалевская указала верное направление в решении этой задачи, после чего другие математики и механики (С.А. Чаплыгин, Н.Е. Жуковский, Т. Леви-Чивита) начали заниматься ею с различных точек зрения, а А.М. Ляпунов в 1894 г. придал ее результатам весьма общую форму.
Н.Б. Делоне для пущей наглядности даже сконструировал прибор, воспроизводящий волчок (гироскоп) Ковалевской. Отец русской авиации Н.Е. Жуковский восхищался легкостью и простотой ее анализа. Он дал геометрическое истолкование решения этой задачи.
Ковалевская продолжила заниматься этой темой, и в 1889 г. за два сочинения, состоящие в связи с той же работой, получила премию короля Оскара II от Стокгольмской АН наук.
Российская АН, не пожелав отставать от Парижской, избрала Ковалевскую в 1889 г. своим членом-корреспондентом на физико-математическом отделении, хотя до этого всячески тормозила ее принятие, ссылаясь на отсутствие прецедента. Не иначе, господа академики женщину в Академии путали с женщиной на корабле.
Однако когда Софья Васильевна пожелала, как член-корреспондент, присутствовать на заседании Академии, ей ответили, что пребывание женщин на таких заседаниях «не в обычаях Академии». Более того, даже работы для нее в Петербурге не нашлось. Максимум, на что она могла рассчитывать — стать учительницей арифметики. Стоит ли удивляться после этого, что Ковалевская отдала много сил в борьбе за женскую эмансипацию!
Последними словами этой прекрасной женщины были: «Слишком много счастья».