Петербургская математическая школа и ее участие в решении ряда задач, возникавших на флоте (К 300-летию школы математических и навигацких наук)



Скачать 103.09 Kb.
Дата08.10.2012
Размер103.09 Kb.
ТипДокументы
УДК 531.01

Вестник СПбГУ. Сер. 1, 2001, вып. 3 (N17)

Г. А. Леонов, Н. Ф. Морозов, М, П. Юшков

ПЕТЕРБУРГСКАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ШКОЛА И ЕЕ УЧАСТИЕ В РЕШЕНИИ РЯДА ЗАДАЧ, ВОЗНИКАВШИХ НА ФЛОТЕ

(К 300-летию школы математических и навигацких наук)

25 января 1701 г. согласно повелению Петра Первого была основана «Школа математических и навигацких наук». Само название Школы показывает, что это учреждение было колыбелью математики в России. Позже для развития науки, в том числе математики, в 1724 г. Петром Первым одновременно были учреждены Академия наук, Академический университет и Академическая гимназия. С тех пор математика в Петербурге развивалась параллельно в этих учреждениях, так что многие ученые работали одновременно и в ведущих вузах нашего города, и в различных научных институтах системы Академии наук.

В кратком обзоре невозможно достаточно полно осветить достойные внимания научные результаты ученых Петербургской математической школы, каждый из ее представителей достоин отдельного обстоятельного сообщения. Следует отметить, что большинству из них свойственно было заниматься широким кругом научных вопросов, поэтому, ориентируясь на тематику исследований Морского училища, Морского кадетского корпуса, Военно-морского училища имени М. В. Фрунзе, а ныне Морского корпуса имени Петра Великого – Санкт-Петербургского военно-морского института, являвшихся восприемниками Школы математических и навигацких наук, будем в основном отмечать лишь работы, относящиеся к решению ряда проблем, возникавших в кораблестроении и кораблевождении.

Выдающимся мировым ученым, длительное время работавшим в Петербурге, был Леонард Эйлер

(1707 – 1783). Среди его 850 научных работ 97 работ (11%) относятся к астрономии и небесной механике, 58% – к математике, 28% – к механике и физике, 2% – непосредственно к морским наукам, баллистике, строительному делу и лишь 1% – к другим областям знаний, в том числе к астрологии. Из работ по небесной механике можно выделить огромный том в 790 страниц «Theoria motuum lunae, nova methodo pertractata una cum tabulis astronomicis» («Новая теория движения Луны... ), переведенный с латыни А.Н.Крыловым и изданный АН СССР в 1934 г. В 1765 г. Эйлер был награжден английским парламентом «за теоремы, при помощи которых недавно умерший профессор Майер из Гёттингена построил свои Лунные таблицы, позволившие достичь большого прогресса в деле нахождения долгот на море» (по этим таблицам долготу можно было определять с точностью до одного градуса). На имя Майера было выписано 5000, а Эйлеру – 300 фунтов стерлингов.

В дальнейшем в Морской академии, основанной Петром Первым в 1716 г. на базе Школы математических и навигацких наук, и в Академическом университете астрономию преподавал А.Д.Красильников (1705 – 1773), он же написал первый в России учебник по практической астрономии. Там же преподавал Ф.И.Шуберт (1758 – 1825), прапрадед С.В.
Ковалевской, основавший «Морской месяцеслов» (прообраз «Морского астрономического ежегодника»). Адмирал и академик С.И.Зеленой (1812 – 1873) читал в университете курс астрономии, геодезии и навигации и, будучи директором астрономической обсерватории Морского кадетского корпуса, проводил в ней практические занятия и с кадетами, и со студентами.

Блестящими представителями Петербургской астрономической школы были С. П. Глазенап (1848 – 1937), Б, В. Нумеров (1891 – 1941), М. Ф. Субботин (1893 – 1966), Д.Д. Максутов (1896 – 1964), В. А. Амбарцумян (1908 – 1996), О. А. Мельников (1912 – 1982). После войны Ленинградскую астрономическую школу возглавлял В. В. Соболев (1915-1999).
Следует отметить, что вскоре после основания Академии наук при ней вплоть до девятнадцатого века для всех желающих регулярно читались лекции по математике, причем не на латинском языке, а на русском. Это, в частности, поддерживала директор Академии Е. Р. Дашкова, считая, что тем самым науки не будут составлять монополию Академии, а «присвоены будут всему Отечеству и, вкоренившись, процветать станут»

Например, академик П. Б. Иноходцев давал «уроки морякам, присланным Коллегией Адмиралтейства в Академию для обучения их науке наблюдения и определения в морских путешествиях широты и долготы мест, через кои они проходят» За это Адмиралтейство адресовало академику П.Б.Иноходцеву «акт благодарности».

Крупнейшим ученым с мировым именем был М.В.Остроградский (1801 – 1862), имевший основополагающие труды не только по математическому анализу («формула Остроградского»), но и по математической физике, теории упругости, гидромеханике, небесной механике, баллистике. Михаил Васильевич распространил принцип Гамильтона на неконсервативные системы, после чего принцип Гамильтона – Остроградского стал широко применяться для составления уравнений движения сложных механических систем. Отметим, что М.В.Остроградский преподавал и в Морском корпусе.

Еще одним выдающимся ученым мирового уровня был П. Л. Чебышёв (1821 – 1994), окончивший Московский университет, но всю жизнь проработавший в Петербургском университете. Широко известны его блестящие работы в теории чисел, математическом анализе, теории вероятностей, теории приближения функций, прикладной механике. В мемуаре «Теория механизмов, известных под названием параллерограммов» (1854 г.) он формулирует новый класс задач (известных в настоящее время как ми- нимаксные) и решает практически важную задачу об оптимальном выборе размеров рычагов передачи для превращения поступательного движения поршня паровой машины во вращательное движение движителя. Напомним, что до изобретения турбин паровые машины были единственными силовыми установками на кораблях. Для решения сформулированной проблемы П.Л.Чебышёв разработал свою теорию приближения функций и ввел специальные полиномы, носящие ныне его имя. Эту теорию Пафнутий Львович с успехом применял для решения самых различных задач, в том числе и в работе «Черчение географических карт» (1856 г.), впервые зачитанной 18 января 1856 г. «в заседании Академии наук», а затем подробно изложенную как «Сочинение, написанное для торжественного акта в Императорском Санкт-Петербургском университете 8 февраля 1856 г.».

Старшими товарищами Пафнутия Львовича были академики В. Я. Буняковский (1804 – 1889) («неравенство Буняковского») и О. И. Сомов (1815 – 1876), объяснивший одновременно с К.Вейерштрассом случай кратных корней при малых колебаниях механических систем (этот вопрос непрестанно занимал научную общественность со времен Лагранжа).

Выдающимися учениками П. Л. Чебышёва были А. А. Марков (1856 – 1922), известный своими работами в теории вероятностей, теории чисел, математическом анализе, и А. М. Ляпунов (1857 – 1918), являвшийся наряду с А. Пуанкаре создателем теории устойчивости движения. Отметим, что основателем отечественного автоматического регулирования был И.АВышнеградский (1832-1895), установивший в работе «О регуляторах прямого действия» (1876 г.), что регулятор не может устойчиво работать без демпфера. Позже крупные результаты в исследовании устойчивости систем автоматического управления получил А.И.Лурье (1901-1980).

К числу крупнейших математиков и механиков мира относится А.Н.Крылов (1863 – 1945), учившийся в 1878 – 1984 гг. в Морском училище, а затем преподававший в нем в 1890-1899 гг. Хорошо известны его труды по нелинейным колебаниям, вычислительной математике, истории науки. Выпускникам же Морского кадетского корпуса особенно близки труды Алексея Николаевича по теории магнитных и гироскопических компасов, девиации компасов, баллистике, его блестяще написанные мемуары «Мои воспоминания». Он создал целый ряд корабельных и артиллерийских приборов, участвовал и проектировании и постройке первых отечественных линкоров, при этом считал, что «не о едином дне надо заботиться, а предвидеть, что можно, и проектировать корабль так, чтобы он возможно долгое время оставался боеспособным и мощным. Вот что положено мною в основу проектирования наших линейных кораблей... Прошло 25 лет с тех пор, как эти линейные корабли вступили в строй. Все иностранные сверстники наших линейных кораблей давно обращены в лом, наши же гордо плавают по водам Балтики и Черного моря». О широте научных интересов и глубокой эрудиции академика А. Н. Крылова красноречиво говорит следующий пригласительный билет:

ПРИГЛАСИТЕЛЬНЫЙ БИЛЕТ

Уважаемый товарищ!

Академия наук СССР и Народный Комиссариат Военно-Морского Флота приглашают Вас в

собрание, посвященное памяти академика А. Н. Крылова. Собрание состоится 15 декабря 1945 года в Большом зале Дома ученых (ул. Кропоткина, д. 16). Начало заседания в 6 часов вечера.

ПРОГРАММА

1. А. Н. Крылов в Академии Наук. Академик А. Ф. Иоффе..

2. Математические работы А. Н. Крылова. Академик В. И. Смирнов,

3. Астрономические работы А. Н. Крылова, Профессор И. И. Идельсон.

4. Академик А. Н. Крылов – знаток и любитель русской речи. Академик А. С. Орлов.

5. А.Н. Крылов и Военно-Морской флот. Инженер вице-адмирал Н. В. Исаченков.

6. Работы А.Н.Крылова в области основных кораблестроительных дисциплин. Член-корр. П. Ф. Папхоеич.

7. А.Н. Крылов и компасное дело. Инженер вице-адмирал Н. Н. Матусевич.

8. Работы А. Н. Крылова в области баллистики. Профессор Б. Н. Окунев.

Как известно, Алексей Николаевич непосредственно не работал в Ленинградском университете, но, применяя изречение о Ломоносове, можно сказать, что академик Крылов сам был нашим университетом. Имя Алексея Николаевича с честью несет Центральный научно-исследовательский институт имени академика А. Н. Крылова, являющийся флагманом российского кораблестроения.

Широко известны труды по строительной механике корабля И.Г.Бубнова (1872-1919), создателя первых российских подводных лодок, начинавшихся с «Дельфина» (1904 г,) и «Барса» (1915 г.). Используя принцип Даламбера – Лагранжа, он предло- жил новый метод решения нелинейных уравнений, который сразу же стал развивать и применять к расчету упругих тел Б.Г.Галеркин (1875 – 1945). В настоящее время метод Бубнова – Галеркина является одним из наиболее распространенных способов решения нелинейных дифференциальных уравнений.

Развитием методов строительной механики корабля занимались П.Ф.Папкович (1887 – 1946), В.В.Новожилов (1910 – 1937), Н.С.Соломенко (1923 – 1995). Крупными учеными-упругистами были Г.В.Колосов (1867-1936), Е.Л.Николаи (1880 Н.И.Мусхелишвили (1891 – 1976), А.И.Лурье (1901 – 1980). Отечественная артиллерийская школа всегда занимала передовые позиции в мире. Математические вопросы баллистики развивали прежде всего петербуржцы-ленинградцы Н.В.Маиевский (1823-1892), Н.А.Забудский (1853 – 1917), С.Г.Петрович (1869 – 1926), Б.Н.Окунев (1897 – 1961).

Большое значение для флота имели исследования по гидромеханике А.А.Саткевича (1869 – 1942), гидроаэродинамика; Н.Е.Кочина (1901 – 1944), теория волн, динамическая метеорология; И.А.Кибеля (1904–1970), гидро-, газодинамика, метеорология; Л.В.Лойцянского (1900 – 1991), вязкая жидкость, теория турбулентности, пограничный слой, газовая смазка; К.И.Страховича (1904 – 1968), первые в СССР монографии по прикладной газодинамике и движению вязкой жидкости, создал в университете аэродинамическую трубу, а в Политехническом институте организовал первую в стране кафедру центробежных компрессорных машин; Н. Н. Поляхова (1906 – 1987), теория несущей поверхности, длительное время работал в ЦАГИ под руководством С.А.Чаплыгина, совместно с В.П.Ветчинкиным создал теорию гребного винта; С.А.Христиановича (1908-2000), механика жидкостей и газов, гидравлика; С.В.Валландера (1917 – 1975), гидрогазодинамика, разреженный газ.

Прямое отношение к навигации имела научная деятельность Н.В.Розе (1890-1942). Он заведовал в университете с 1930 г. кафедрой земного магнетизма, с 1934 г. возглавлял кафедру аналитической механики, в 1932 г. был назначен первым директоров низованного тогда Центрального института земного магнетизма и атмосферного электричества. Большое значение имела научная работа Н.В.Розе на Севере в 1917-1923 гг. В 1920 г. он руководил первой советской гидрографической экспедицией Северного Ледовитого океана (уточнили очертания берегов Северной Земли, изучили навигационные условия в Баренцевом и Карском морях, именем Н.В.Розе названы остров в Баренцевом море, мыс на Новой Земле и ледник на архипелаге Франца Иосифа). Н.В.Розе провел генеральную геомагнитную съемку территории СССР, явившуюся основой построения геомагнитных карт 40-х годов. Интересно, что примерно в это же время проводилась и гравиметрическая съемка территории СССР, инициатором которой был Б.В.Нумеров, основатель и первый директор (1919 – 1936 гг.) Института теорети: астрономии РАН. Наряду с известными книгами Н. В. Розе (часть из них написана в соавторстве) «Динамика твердого тела», «Теоретическая механика», «Теорети ческая гидродинамика» под редакцией Николая Владимировича и при его участии в Военно-морской академии РККА имени тов. Ворошилова был составлен сборник «Задачи и упражнения по теоретической механике в приложении к военно-морскому делу».

Петербургская – Ленинградская математическая школа всегда уделяла большое внимание изучению движения твердого тела вокруг неподвижной точки, в том числе гироскопов. Начало этому положил еще Эйлер, составив кинематические и динамические уравнения и исследовав классический случай интегрируемости, имеющий прямое отношение к изучению вращения Земли. Далее следует напомнить случаи Д.К.Бобылева (1842 – 1917) и В.А.Стеклова (1864-1926). Отметим, что учеником первого из них был И.В.Мещерский (1959-1935), создавший теорию движения точки переменной массы и написавший задачник по теоретической механике, по которому с тех пор учились и учатся все математики и инженеры. Заканчивая обзор исследований по двии» гироскопов, следует еще раз упомянуть работы в этом направлении А.Н.Крылова и его монографию «Общая теория гироскопов» (1932 г.), написанную совместно с Ю.А.Крутковым. Интересно, что Ю.А.Крутков (1890 – 1952) первым стал изучать д жение механических систем под действием случайных сил и приложил эту теорию изучению качки корабля при волнении.

Фундаментальные результаты в математике, имевшие и практическое значение, получили В.А.Стеклов (18б4 – 192б), математический анализ, математическая физика; Н.М. Гюнтер (1871 – 1941), математическая физика, дифференциальные уравнения; В.И.Смирнов (1887 – 1974), математическая физика, теория функций комплексного переменного, теория упругости; Б.Н.Делоне (1890 – 1980), геометрия, теория чисел; Н.К.Кошляков (1891 – 1958), специальные функции, математическая физика; Р.О.Кузьмин (1891 – 1949), теория чисел, математический анализ; И.А.Лаппо-Данилевский (1896 – 1931), теория функций от матриц, аналитическая теория дифференциальных уравнений; В.И.Крылов (1902 – 1995), вычислительная математика, конструктивная теория функций комплексного переменного; А.А.Марков (младший) (1903 – 1979), математическая логика, топология; Н.П.Еругин (1907 – 1990), дифференциальные уравнения, устойчивость; Д.К.Фаддеев (1907-1989), алгебра, теория чисел, вычислительная математика; А.Д.Александров (1912 – 1999), геометрия, философия науки; Л.В.Канторович (1912 – 1986), функциональный анализ, вычислительная математика, создал теорию линейного программирования, лауреат Нобелевской премии; Ю.В.Линник (1915 – 1972), теория вероятностей, математическая статистика, теор: чисел; В.И.Зубов (1930 – 2000), устойчивость, управление движением. Следует отметить, что Владимир Иванович Смирнов длительное время, вплоть до своей кончины, мудро руководил Ленинградской математической школой. Его знаменитый пятитомник «Курс высшей математики», удостоенный Сталинской премии (1948 г.), сыгр, исключительно важную роль в научном становлении математиков и инженеров.

Современные математики, механики и астрономы, петербуржцы, стремятся сохранить славные традиции Петербургской – Ленинградской математической школы.

Summary


Leonov G.A., Morozov N.F., Yushkov M.P. School of Mathematics and its participation in the solution of a variety of problems emerging in the merchant fleet and in the navy (In commemoration of the 300th anniversary of the School of Mathematical and Navigational Sciences).

On January 25, 2001, it was 300 years since Peter the Great founded the School of Mathematical and Navigational Sciences. The School was later renamed into the Nautical School, the Marine Military School, the M.I.Frunze Higher Naval College, Peter the Great Marine Corps – St.Petersburg Naval Institute. The paper presents a review of fundamental works of the leading scientists of Petersburg School of Mathematics. These works were directed toward finding the solution to a number of problems which occured in shipbuilding and navigation.

ф ',В

Похожие:

Петербургская математическая школа и ее участие в решении ряда задач, возникавших на флоте (К 300-летию школы математических и навигацких наук) iconСоздание русского флота было одним из творений Петра I. 300 лет назад на флоте, кроме Государя, не было русских сведущих моряков, а все офицерские должности занимали наёмные иностранцы
...
Петербургская математическая школа и ее участие в решении ряда задач, возникавших на флоте (К 300-летию школы математических и навигацких наук) iconК 310-летию Морского корпуса Петра Великого (Военно-морского института) Высочайшим указом Петра I от 14 (по ст ст.) января 1701 г в Москве была учреждена школа «математических и навигацких, т е. мореходных хитростно искусств учения»
Сухарева над его могилой). Школа подчинялась оружейной палате, а в обученье набирали «добровольно хотящих, иных же паче и со принуждением»....
Петербургская математическая школа и ее участие в решении ряда задач, возникавших на флоте (К 300-летию школы математических и навигацких наук) iconВысшая школа экономики
Авторы программы: доктор физико-математических наук, профессор Гусятников Петр Борисович и доктор физико-математических наук
Петербургская математическая школа и ее участие в решении ряда задач, возникавших на флоте (К 300-летию школы математических и навигацких наук) iconМатематическая секция Круги Эйлера
Венн и его назвали «диаграммы Венна». Эйлер писал тогда, что «они очень подходят для того, чтобы облегчить наши размышления». При...
Петербургская математическая школа и ее участие в решении ряда задач, возникавших на флоте (К 300-летию школы математических и навигацких наук) iconМежшкольная игра – кругосветка «Он сам был нашим первым университетом», посвящённая 300 – летию со дня рождения М. В. Ломоносова. Приняли участие 4 школы. Возрастная группа
Авторы: Зацепина Наталья Александровна, Хребтова Галина Германовна., Янголенко Людмила Геннадьевна, Акатьева Светлана Алексеевна
Петербургская математическая школа и ее участие в решении ряда задач, возникавших на флоте (К 300-летию школы математических и навигацких наук) iconСценарий вечера встречи выпускников, посвящённого 70-летию школы №9
Идёт регистрация. Оформлена передвижная выставка, посвящённая 70-летию: «История школы», «Ветераны педагогического труда», «Выпускники...
Петербургская математическая школа и ее участие в решении ряда задач, возникавших на флоте (К 300-летию школы математических и навигацких наук) iconОфицерский класс при Морском кадетском корпусе 19 (30) ноября 1825 г
Морской кадетский корпус, расположенный в Санкт-Петербурге. Свое начало этот корпус вел от школы Навигацких и морских наук в Москве,...
Петербургская математическая школа и ее участие в решении ряда задач, возникавших на флоте (К 300-летию школы математических и навигацких наук) iconРешение геометрических задач по планиметрии
При решении большинства задач не обойтись без привлечения разнообразных фактов теории доказательств тех или иных утверждений. Но...
Петербургская математическая школа и ее участие в решении ряда задач, возникавших на флоте (К 300-летию школы математических и навигацких наук) iconПрограмма по профилактике пдд (участие) «Школа пешеходных наук»
Театрализованный концерт по мотивам сказки С. Экзюпери «Маленький принц» (участие)
Петербургская математическая школа и ее участие в решении ряда задач, возникавших на флоте (К 300-летию школы математических и навигацких наук) iconПриложение краткая история факультета «Мосты и тоннели»
Школа математических и навигационных наук, а в 1712 г. – Московская инженерная школа. Обучение строительному делу в то время проходило...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org