Софья Ковалевская. Женщина – математик

Литвинова Елизавета Федоровна

Двадцать лет тому назад из всех немецких математиков Вейерштрасс пользовался наибольшей популярностью у молодых немецких ученых, он создал школу, которая и тогда была довольно многочисленна, но все же и в то время в Германии легко было встретить талантливого математика, не принадлежавшего к школе Вейерштрасса. Его ученики, как и он сам, преимущественно занимались чистой математикой. С годами влияние Вейерштрасса увеличивалось и распространялось с удивительной быстротою. Он дал в руки математиков крайне простые и могучие средства для решения самых сложных вопросов, и вскоре ими начали пользоваться молодые люди, не принадлежавшие к его ученикам. Ученики же Вейерштрасса, убежденные в справедливости его воззрений, явились истинными апостолами его учения. Оно проникло в Швейцарию, Италию, Швецию и Норвегию, Америку и, наконец, во Францию. В 1885 году торжественно праздновался юбилей Вейерштрасса, на котором его громадное влияние на современную нам математику обнаружилось во всей своей силе. Его методами теперь пользуются все талантливые математики Западной Европы и Америки и в этом смысле они с гордостью называют

себя учениками Вейерштрасса. Такою же ученицею Вейерштрасса была и Ковалевская в позднейшие годы своей жизни – с той разницей, что она, находясь в непрерывном дружеском общении со своим знаменитым учителем, располагала и теми его приемами, которые по новизне своей не были известны другим математикам. Вейерштрасс не скоро и как-то неохотно печатал результаты своих глубоких размышлений, но всегда говорил о них с лицами, посещавшими его дом.

Воззрения Вейерштрасса в области теории функций отразились также и на состоянии дифференциального и вариационного исчислений и произвели в них настоящий переворот; то же самое относится и к аналитической геометрии, успехи которой тесно связаны с развитием анализа. Во всех этих областях Вейерштрасс нашел талантливых последователей, и некоторые из них по силе своего ума, может быть, даже не уступают своему учителю. Несмотря на это, ни один из них не произвел нового переворота в математике, потому что такой переворот обусловливается не только силой ума, но также временем и его требованиями. Когда общие идеи даны, то всем приходится заниматься их дальнейшим развитием и приложением до тех пор, пока не будет исчерпано и то, и другое. Таким именно было состояние математики в Европе, когда Ковалевская вступала на математическое поприще.

Все эти высказанные нами замечания общего характера необходимо иметь в виду при оценке заслуг Ковалевской в области чистой и прикладной математики.

Научную деятельность Ковалевской удобно и естественно разделить на два периода: первый – до отъезда в Россию в 1874 году и второй – после приезда из России за границу в начале восьмидесятых годов. В молодости она почти исключительно занималась чистой математикой.

Вейерштрасс, отличающийся удивительной способностью готовить к самостоятельным занятиям математикой, в первое время упражнял Ковалевскую в решении легких, но все же новых вопросов, развивая в ней различные навыки; затем она под его руководством постепенно переходила к более самостоятельным работам; самые первые труды ее не были напечатаны. Мы уже говорили, что Ковалевская представила Геттингенскому университету три самостоятельные работы: «О дифференциальных уравнениях с частными производными», «Об Абелевских интегралах» и «О форме кольца Сатурна»; первым же напечатанным трудом была ее диссертация «О дифференциальных упражнениях с частными производными», появившаяся в 80-м томе журнала Крелля, издаваемого в Берлине. Этот труд настолько замечателен, что из него сделано подробное извлечение и помещено в курсе Гурза, изданном на французском языке в 1891 году в Париже. Предмет, к которому он относится, считается труднейшим в области чистой математики и помимо того представляется существенно важным для механики, физики и астрономии.

Перевод этого труда с немецкого языка на французский через семнадцать лет после его появления ясно свидетельствует о его важности.

Пуанкаре, считающийся теперь одним из первых математиков в Европе, выразился так об этом труде: «Г-жа Ковалевская в значительной степени упростила теорему Коши и дала ей окончательную форму».

Когда Ковалевская напечатала это сочинение, ей было двадцать четыре года. И тогда она уже в совершенстве владела всеми методами нового анализа, которые ей так пригодились впоследствии.

Вторая работа Ковалевской принадлежит к теории Абелевых интегралов и также относится к очень трудной области математики. В этой работе она пользуется неизданными тогда трудами Вейерштрасса и при помощи данных им средств решает весьма сложную задачу с большим знанием и искусством. Это – та самая работа, которая, несмотря на свою важность, так долго пролежала в ее портфеле и была напечатана в «Acta Mathematika» в 1884 году, то есть ровно через десять лет после своего окончания. Но раньше, в 1879 году, Ковалевская читала реферат этого труда еще на съезде естествоиспытателей в Петербурге, и тогда, помнится, многие русские математики, малознакомые с методами Вейерштрасса или предубежденные против них, стали к ним относиться с большею мягкостью и с большим интересом. Вообще же, Россия осталась как-то в стороне от влияния Вейерштрасса, следуя направлению собственных светил науки. Но Ковалевская никогда не могла примкнуть к русской школе математиков, несмотря на свое уважение к русским ученым.

Федор Иванович Шуберт, академик Петербургской Академии наук.

Третья работа Ковалевской, относящаяся к первому периоду ее деятельности, посвящена по своему содержанию астрономии, – вероятно, в память деда, астронома Шуберта, она взялась за аналитическое решение одного астрономического вопроса. В этом первом приложении анализа она получила результаты, представляющие ценный вклад в науку. И такая работа пролежала у Ковалевской под сукном 11 лет! Она относится к трудному вопросу астрономии о форме кольца Сатурна и напечатана в 1885 году в «Astronomische Nachrichten». [2] Лаплас в своей «Небесной

механике» предполагает, что кольцо Сатурна слагается из нескольких жидких колец, имеющих форму тел вращения и симметричных относительно плоскости экватора планеты. Великий математик решает задачу о форме колец очень остроумно и просто, но с недостаточной точностью. Ковалевская задалась мыслью исследовать вопрос о равновесии кольца с большей точностью и повела исследование так, что дала возможность определить форму кольца с какой угодно точностью. Она нашла для меридионального сечения кольца две формы, отклоняющиеся от эллипса Лапласа. Эта работа доставила ей большую известность и в значительной степени содействовала популярности метода Вейерштрасса, применение которого в руках талантливой ученицы дало такие блестящие результаты. В настоящее время многие молодые математики во Франции занимаются дальнейшим развитием мыслей Ковалевской, высказанных в этом труде. Из того, что мы сказали, очевидно, что Ковалевская и этими тремя работами завоевала бы себе почетное место в рядах научных деятелей еще в семидесятых годах, если бы все эти труды были тогда же напечатаны. Несмотря на долгий промежуток времени между этими работами и принадлежащими ко второму, последнему периоду, в них есть много общего. Первою работой второго периода явилось исследование о распространении световой волны в средах двойной преломляемости. Эта работа представляет как бы продолжение ненапечатанного труда Вейерштрасса. Учитель уступил свою работу любимой ученице, так что статья Ковалевской начинается изложением результатов, найденных Вейерштрассом. Она с педантичной строгостью отделяет результаты, найденные ее учителем, от того, что сделано ею самой. Этот труд есть аналитическая обработка физических гипотез Ляме. Он напечатан в «Acta Mathematika», в нем Ковалевская проявила все свои обычные свойства и упорство мысли; но, по общему мнению, в этом случае был бы более уместен геометрический метод как более простой.

2

«Астрономические вести» (нем.).

Главный труд Ковалевской относится к аналитической механике. Он увенчан премией Французской Академии наук.

Анализ, употребленный ею в данном случае, настолько прост, что, по мнению профессора Жуковского, его следует включить в курсы аналитической механики. За этой работой все единогласно признают бесспорные заслуги, которые навеки останутся связанными с именем Ковалевской. Всю важность этого открытия невозможно понять людям, не знающим аналитической механики. Таких людей мы просим обратить внимание на имена ученых, сотрудником и продолжателем идей которых явилась Ковалевская: Эйлер, Пуансо и Лагранж! Решенный ею вопрос был самым сложным из всех. Для славы имеет большое значение не только сила ума и таланта, но также сам предмет, на который они направлены, и можно с уверенностью сказать, что оставайся Ковалевская в области чистой теории, ее имя никогда не приобрело бы такой известности. Кроме того, в этой работе она далеко отошла от Вейерштрасса, никогда не занимавшегося такими вопросами, и явилась вполне самостоятельным ученым. Для того чтобы составить себе понятие о плодотворности этого труда, приведем следующее мнение профессора «чистой» математики Некрасова:

«Талантливое открытие Ковалевской, относящееся к примечательному случаю движения твердого тела, не есть только случайная, счастливая находка; напротив того, открытие это есть результат ее настойчивых, упорных трудов и глубоких знаний в области чистой математики и особенно современного анализа. В самом деле, в этом счастливом открытии ее ей помогли те знания, которые она проявила в своих первых трудах».

За этот труд, как нам уже известно, Ковалевская удостоена была увеличенной премии Французской Академии наук. Этой работой начиналась новая фаза ее деятельности. Она упорно продолжала заниматься этим предметом, и в 1889 году за два сочинения, состоящие в связи с той же работой, получила премию от Стокгольмской Академии наук.

Пуанкаре и другие первоклассные математики с большим интересом следили за результатами ее работ. Несмотря на все это, по общепринятому мнению, Ковалевская не принадлежала к гениям математических наук – не произвела реформы, но была, бесспорно, равной самым талантливым из математиков-мужчин нового времени, так как она глубоко проникала в существующие методы науки, искуснейшим образом пользовалась ими, распространяла и развивала их, делая совершенно новые, блестящие открытия, и легко справлялась с громаднейшими затруднениями. Мы готовы были бы согласиться с тем, что Ковалевская не принадлежала к гениям, если бы она не умерла так рано, в те годы, когда и ее знаменитый учитель не успел еще создать никакой математической школы и произвести реформы в современном анализе. Когда человек умирает в лучшую пору своей жизни – в то время, когда талант способен еще развиваться, – то весьма трудно определить, до чего бы он мог дойти, если бы продолжал жить. Что касается великих преобразований, то мы вполне уверены, что они обусловливаются также временем и вызываются состоянием науки.

Многие утверждают, что Ковалевская получила большее воздаяние за свои заслуги, чем любой мужчина, сделавший не меньше нее для науки. Однако если мы оставим в стороне овации и чествования, то увидим, что она, собственно говоря, получила только должное: ей дали ординарную профессуру за два года до смерти и за труд, принесший ей бессмертную славу. Ей досталась увеличенная премия, потому что она вместо продвижения вперед в решении вопроса, как того требовала Академия, дала полное его решение. Правда, она пять лет получала частную субсидию в Швеции от людей, преданных делу борьбы с женской дискриминацией, но зато она и послужила этому делу как никто!