Рассказы о математиках

В конце концов Жан сдался и взялся за нелюбимое дело. Чтобы математические книги не искушали его, он отнес их на сохранение одному из своих друзей. Он думал взять их обратно, когда выучит медицину и станет врачом.

— Математические книги, — говорил он тогда, — будут служить мне отдыхом и развлечением.

Но занятия медициной так наскучили ему, что он время от времени брал от своего друга по одной книге для «согрева души» и таким образом перенес к себе все свои книги.

После этого для Д’Аламбера стало совершенно ясно, что он не может бороться со своим призванием. С тех пор Д’Аламбер забросил медицину и, по словам ученого Кондерсе, «предался математике и бедности». Однако, занимаясь математикой, он забывал жизненные невзгоды и считал себя самым счастливым человеком во всем мире.

Как уже говорилось, опекунша любила Д’Аламбера и желала ему в жизни только одного хорошего. Она и не подозревала, что ее Жан находится на пороге всемирной славы. Она видела только одно, что он много работает и очень мало получает выгоды от этой работы. Однажды она спросила Жана:

— Вы, верно, всегда останетесь философом?

— А что такое философ? — заинтересовавшись, спросил Жан.

— Сумасшедший, который мучит себя всю жизнь для того, чтобы о нем говорили после смерти, — сокрушенно ответила она.

Жан Лерон Д’Аламбер является великим энциклопедистом XVIII века. Он вместе с Д. Дидро составил 20 томов «Энциклопедии наук, искусств и ремесел». В этой энциклопедии он написал отделы, относящиеся к физике и математике. Ему же принадлежит вводная статья под названием «Очерк происхождения и развития науки», в которой дается большой фактический материал и оригинальная классификация всех наук.

Он ввел замечательный «принцип Д’Аламбера», излагаемый во всех современных вузовских руководствах по теоретической механике. Д’Аламбер является одним из основоположников так называемой «математической физики», где он составил и решил дифференциальное уравнение поперечного колебания струны. Он много сделал в создании такой науки, как теория функций комплексного переменного. Здесь ему, в частности, принадлежит основное соотношение, связывающее действительную и мнимую части аналитической функции, известное под названием формулы Д’Аламбера-Эйлера (иногда неправильно называют формулой Коши-Римана).

Д’Аламберу принадлежит ряд философских работ и весьма оригинальные труды по вопросам музыкальной теории и музыкальной эстетики.

Гаспар Монж (1746–1818)

Проблески дарования у юного Гаспара Монжа, будущего великого французского математика и инженера, обнаружились очень рано. Уже в 14 лет мальчик изобрел пожарный насос и составил план родного города Бона. Пожарный насос юного Гаспара обладал оригинальной конструкцией и продуманностью всех деталей. Взрослые удивлялись конструкторским способностям юного «инженера». Сведущие в техническом отношении люди спрашивали мальчика:

— Каким образом ты смог сделать такую сложную машину без модели и руководителя?

На это Гаспар отвечал:

— В этом нет ничего удивительного, так как в моем распоряжении всегда имеются два верных помощника, которые никогда не подведут меня. Один из них — мое терпение, другой — мои руки, покорные моей голове, в которой возникают, растут и созревают всякие конструктивные идеи.

Терпение и ловкие руки, управляемые сметкой и сообразительностью, позволили юному Гаспару составить весьма подробный план своего города. Для составления этого плана юный геометр-самоучка употребил измерительные и чертежные приборы собственного изготовления и изобретения. План был настолько удачным, что один аббат использовал его для своего небольшого исторического сочинения. Сейчас этот план, как дорогая реликвия, хранится в одной из городских библиотек Бона.

Планом Монжа заинтересовался один инженер и обратился к его отцу с такими словами:

— Ваш сын будет талантливым инженером, но для этого надо много учиться.

— Но у меня нет знатного происхождения и больших средств, чтобы учить сына на инженера.

— Я вам порекомендую устроить его в военно-инженерную школу на отделение инженерных конструкторов. Правда, оттуда выходят не инженеры, а только техники, но зато от поступающих не требуется знатного звания и больших средств для учебы. Видите, вас это совсем устраивает…

Отец Монжа поблагодарил отзывчивого инженера и последовал его совету.

Вскоре, учась в военно-инженерной школе, Гаспар обратил на себя всеобщее внимание. Совсем юношей он открыл новую геометрическую науку, значение которой для всей современной техники трудно переоценить. Имя этой науки — «начертательная геометрия».

Она является «языком» всей современной техники.

В основу своей науки Гаспар положил ортогональное (прямоугольное) проектирование пространственной фигуры на две взаимно перпендикулярные плоскости (горизонтальную и вертикальную) и оригинальный способ ее изображения на плоскости (метод эпюр).

К своему открытию молодой ученый пришел путем решения задач на дефилирование укреплений. Дефилировать укрепление — это значит защитить его от прямых попаданий пуль противника. В школе, где учился Монж, как и в других военных учебных заведениях того времени, аналогичные задачи решались «на ощупь», путем длинных и утомительных вычислений. Задачи на дефилирование были бичом для учащихся. Военные профессора любили задавать такие задачи, над которыми слушатели сидели по нескольку недель сряду, производя адскую вычислительную работу.

Одна из таких задач на дефилирование и была предложена молодому Монжу. Но тот, решая задачу, не пошел по избитому пути, считая его чрезвычайно длинным, весьма нерациональным и ненадежным.

Подвергнув задачу глубокому анализу, после ряда неудачных попыток Монж, наконец, изобрел новый метод для решения таких задач, причем открытый им способ отличался необычайной простотой и удобством. В тот же день Монж пошел в главный штаб и по всем правилам военного устава доложил начальнику о своем решении задачи.

Начальник штаба отказался принять решение Монжа, заявив высокомерно:

— Я верю, что можно вычислять скоро, но не верю в чудеса. Для чего я буду проверять решение, без сомнения, неверное, потому что в такое короткое время даже цифры нельзя привести в порядок?

— Господин начальник, вы справедливо усомнились в правильности моего решения, — заявил Монж. — Действительно, по старому методу задачу не сможет решить в такой короткий срок никакой вычислитель, если он даже будет гением. Но мне удалось весьма быстро решить предложенную задачу, так как для ее решения я применил свой, совершенно новый метод, который и увенчал успех дела. Прошу, господин начальник, рассмотреть этот новый метод, хотя бы ради любопытства.

Упорство офицера было сломлено. Твердость и настойчивость молодого Монжа победили. Начальник взял у Монжа решение и вместе с другими специалистами подверг тщательной проверке и анализу это решение и метод, на котором оно основано.

Оказалось, что Монж был совершенно прав: задача решена правильно, примененный метод весьма удачен и остроумен. К тому же его можно было применять к решению очень многих вопросов военной и гражданской техники. За открытие нового метода молодой Монж получил сразу повышение: его из слушателей военно-инжеиерной школы сразу перевели в преподаватели того же учебного заведения.

Вот этим-то методом Монж и заложил твердые основы науки, которую принято теперь называть начертательной геометрией.

Как и все новое, начертательная геометрия не сразу завоевала свое признание. В первое время она даже имела противников в лице некоторых ученых специалистов, которые уж очень привыкли к старому и боялись всего нового. Но простой и эффектный метод начертательной геометрии, имея очевидное превосходство над всеми другими вычислительными способами, довольно скоро покорил сердца недовольных и из противников сделал их своими сторонниками.