Тяпкин А.,Шибанов А. - Пуанкаре

• Название: Пуанкаре
• Автор: Тяпкин А. Шибанов А.
• Жанр: Биографии и Мемуары

Книга о жизни французского математика, физика-теоретика, академика Анри Пуанкаре.

ПУАНКАРЕ (Poincare) Жюль Анри (29.4.1854, Нанси, — 17.7.1912, Париж), французский математик, член Парижской АН (1887).

---

В начале 1926 года, будучи уже ведущим американским математиком, профессором Гарвардского университета, Джордж Биркгоф делится с одним из членов Академии наук Франции своим желанием создать в Париже на средства рокфеллеровского фонда исследовательский центр по математической физике. Этим проектом сразу же заинтересовался член Парижской академии, математик Эмиль Борель. Свою научную карьеру Борель начал с того, что в возрасте 25 лет дал прямое доказательство знаменитой теоремы Пикара, с которой когда-то началась научная карьера последнего. Тем самым он решил проблему, сложность которой в течение двух десятков лет оставалась камнем преткновения для всех математиков. Первый громкий успех позволил ему перебраться из Лилльского университета, где он преподавал после окончания Высшей Нормальной школы, в Париж. Вскоре он становится зятем Аппеля.[70] Успешно работая в различных областях математики и создав себе своими трудами мировую известность, Эмиль Борель вместе с тем активно участвует в общественной жизни страны, живо интересуясь социальными и политическими проблемами. С 1924 года он становится депутатом парламента, а в 1925 году занимает пост военно-морского министра в кабинете, возглавляемом другим известным математиком — П. Пенлеве.

К тому времени французская наука утратила свое ведущее положение в математической физике. Поэтому Борель прилагает огромные усилия, чтобы воплотить в жизнь щедрое предложение Биркгофа. Благодаря его настойчивости и организаторским способностям проект был быстро утвержден. Удалось изыскать французские фонды, согласно условиям равные американским субсидиям. Осенью 1928 года начал функционировать созданный на эти средства новый институт, которому предстояло проводить исследования в области теории вероятностей, математической и теоретической физики. На торжественной церемонии открытия, на которой председательствовал премьер-министр Раймон Пуанкаре, новому научному учреждению было присвоено имя Анри Пуанкаре. Некогда возглавлявшаяся им кафедра теории вероятностей и математической физики, которой ныне руководил Эмиль Борель, влилась в институт. Борель стал первым директором Института имени Анри Пуанкаре.[71]

Сошел со стапелей большой "корабль науки", которому предстояло нести в будущее самое ценное человеческое достояние — мысль. Мысль есть инструмент и продукт всей жизнедеятельности человека, конечная цель и оправдание его бытия. Человеческой мысли Анри Пуанкаре посвятил яркие, вдохновенные слова: "…Геологическая история показывает нам, что жизнь есть лишь беглый эпизод между двумя вечностями смерти и что в этом эпизоде прошедшая и будущая длительность сознательной мысли — не более как мгновение. Мысль — только вспышка света посреди долгой ночи.

Но эта вспышка — все".

ПОСЛЕСЛОВИЕ

Научное наследие Пуанкаре поражает не только широтой охвата точных наук, но и огромным влиянием на их последующее развитие. Руководствуясь в выборе тем исследования только своим интересом и стремлением к истине, он прокладывал в науке новые направления, важность и актуальность которых нередко становились несомненными лишь через годы и десятилетия. Значение таких его трудов возрастало со временем по мере развертывания заложенных в них идей и методов. Например, в проведенных Пуанкаре исследованиях нелинейных уравнений небесной механики советский ученый А. А. Андронов обнаружил готовый математический аппарат для решения проблемы нелинейных колебаний в радиотехнике, названных им автоколебаниями. Так, почти полвека спустя методы Пуанкаре помогли решить практически важную и актуальную задачу.

Столь благоприятное отношение к математическим идеям Пуанкаре со стороны последующих поколений объясняется неоспоримым авторитетом его как выдающегося математика. Уточнить, развить дальше самого Пуанкаре часто выглядело даже более почетным, чем выступить с самостоятельным исследованием, требующим еще обоснования своей значимости. Иначе сложилась судьба важнейших открытий французского ученого в физике, которые были недооценены современниками и временно забыты.

"Эрлангенская программа" Феликса Клейна возвестила новую эпоху в развитии геометрии. Всякая геометрия стала пониматься как теория инвариантов некоторой группы преобразований. Эти идеи проникли не только в другие разделы математики, но и в механику и физику. Во всем точном естествознании нарождается новый, инвариантно-групповой подход. По образцу геометрии различные области физического знания строятся как теории инвариантов соответствующих групп преобразований. Пуанкаре, глубоко проникший в групповые методы исследования, одним из первых претворил этот подход за пределами математики. В 1901 году он публикует в "Comptes rendus" заметку, в которой впервые представляет уравнения классической механики в групповых переменных. Это была принципиально новая, инвариантная форма уравнений движения, выраженная, как и любой вид инвариантности, на языке теории групп. Но в трудах ученых, развивавших это направление, ие найдешь ссылок на новаторскую работу французского математика и механика. Предпочтение было отдано немецкому механику Г. Гамелю, опубликовавшему в 1904 году две статьи, в которых он тоже приходит к инвариантной записи уравнений движения.

В специальной теории относительности инвариантный подход получил дальнейшее развитие. И здесь первый шаг был сделан Пуанкаре, четко сформулировавшим требование инвариантности законов физики относительно преобразований Лоренца. В таком новаторском представлении новой физической теории как в фокусе было сосредоточено все ее содержание. Феликс Клейн писал впоследствии: "То, что современные физики называют теорией относительности, является теорией инвариантов четырехмерной области пространства — времени… относительно… "лоренцевой группы". Но долгие годы инвариантное представление теории относительности целиком приписывалось Минковскому, развившему его несколько лет спустя. Лишь в последние десятилетия, когда требование инвариантности стало в физике нормой теоретического знания, ученые отдали должную дань заслугам Пуанкаре в становлении этого фундаментального подхода. Ныне релятивистская инвариантность любой физической теории формулируется как инвариантность относительно группы Пуанкаре.[72] К этому позднему признанию научная общественность пришла после длительного неприятия, а то и прямого замалчивания вклада французского ученого в новую величайшую теорию физики.

Тенденциозность представителей немецкой физической школы не исчезла после смерти Пуанкаре. В 1913 году в Германии вышел сборник работ классиков релятивизма под редакцией видного физика-теоретика Л. Зоммерфельда. В нем были опубликованы статьи Лоренца, Эйнштейна и Минковского. Работы Пуанкаре не были включены ни в это первое, ни в последующие издания сборника. Умалчивая о его достижениях, немецкие физики упорно представляли Эйнштейна единственным создателем теории относительности, Лоренца же его предшественником, а Минковского — последователем.

Французская школа физики оказалась слишком слабой и несамостоятельной, чтобы предпринять какие-либо серьезные шаги для защиты приоритета своего знаменитого соотечественника. Поль Ланжевен, наиболее авторитетный из французских физиков, не проявил настойчивости в своих попытках изменить уже сложившееся мнение, В своем докладе 1913 года, обсуждая различные аспекты новой теории, он неоднократно отмечает вклад Пуанкаре. В том же году Ланжевен публикует статью, посвященную достижениям Пуанкаре в физике, в которой подчеркивает, что французский ученый в то же самое время пришел к тем же самым результатам, что н Эйнштейн. Но в последующем Ланжевен уже не вспоминает об этом. Таким образом, даже во Франции Пуанкаре не снискал популярности как один из создателей теории относительности.

Казалось бы, стоило кому-то из виднейших ученых во всеуслышание заявить о неоспоримости заслуг Пуанкаре в создании новой теории, и факты неминуемо приведут научную общественность к необходимости дополнить родившуюся в Германии версию происшедшего в физике переворота. Но этого не произошло, когда в 1914 году крупнейший физик Лоренц выступил в журнале "Акта математика" с яркой статьей о двух работах Пуанкаре. Отмечая, что страницы его статьи "не могут дать хоть сколько-нибудь полного представления о том, чем теоретическая физика обязана Пуанкаре", Лоренц совершенно по-новому освещает значение работ французского ученого, подчеркивая его приоритет в развитии теории, построением которой занимался и он сам. "…Я должен прежде всего сказать, что меня весьма ободрил благосклонный интерес, который неизменно проявлял Пуанкаре к моим исследованиям, — пишет голландский физик. — Впрочем, вскоре будет видно, насколько он меня превзошел".