Александр Фомин - 100 знаменитых ученых

• Название: 100 знаменитых ученых
• Автор: Александр Фомин
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 2008

Эта книга посвящена истории точных наук. В ней собраны сведения о ста знаменитых математиках, физиках, астрономах. Пусть и не первым, но одним из самых мощных очагов древней науки стала Эллада. Там же и зародился биографический жанр. И поэтому именно среди греков мы и начали искать наших первых героев. Затем мы переместились на Восток, который подхватил научную эстафету во времена Средневековья. И вновь вернулись в Европу к началу эпохи Возрождения. Рассказывая о наших героях, мы постарались делать акцент именно на биографических сведениях, создать портреты людей науки.

---

Тем временем в стране то тлел, то бурно вспыхивал пожар религиозной войны. Генрих III под давлением Католической Лиги был вынужден продолжать преследования гугенотов. В 1587 году войска Генриха III потерпели поражение от протестантских сил. Для примирения с гугенотами король подписал эдикт о свободе вероисповедания. Это вызвало бурное недовольство парижан, активно подогреваемое Католической Лигой. Проиграв ее лидерам борьбу за власть в Париже, король бежал к Генриху Наваррскому. В это время он вспомнил о своем бывшем советнике и опять призвал его на службу. Виет прибыл в Тур, где находились два новоявленных союзника Генриха, и снова стал исполнять государственные обязанности.

После того, как 1 августа 1589 года Генрих III был убит фанатиком, Виет стал советником его союзника Генриха Наваррского, формально ставшего королем Генрихом IV. Вскоре, благодаря своим математическим способностям, Виет оказал королю серьезную услугу. Дело в том, что испанский король Филипп II состоял в переписке с лидерами Католической Лиги и оказывал ей поддержку в борьбе с королем-протестантом. Многие из писем попадали в руки сторонников Генриха IV, но они были зашифрованы. Виет смог расшифровать перехваченные сообщения, и таким образом Генрих получил доступ к крайне важным сведениям. Код был очень сложным, включал в себя около 600 различных символов, которые еще и периодически менялись. Филипп II считал, что такой код расшифровать невозможно. Поэтому, когда испанский король понял, что противники находятся в курсе его планов, он направил Папе Римскому жалобу, в которой утверждал, что Генриху IV помогает нечистая сила.

Сведения о дальнейшей жизни Франсуа Виета носят отрывочный характер. Известно, что он продолжал служить Генриху IV. В 1592 году ученый читал лекции в Туре. В 1593 году, отчаявшись другими средствами установить свою власть в Париже, Генрих IV сменил вероисповедание – уже не в первый раз за свою жизнь. Согласно мнению многих исследователей, этому примеру последовал и его советник Виет, если, конечно, он был протестантом и оставался им к тому времени. Известно также, что у Виета было свое имение, по которому его также звали сеньор де л а Биготье.

Согласно одной весьма распространенной легенде, в 1593 году Виет смог отстоять честь короля и французской науки. Голландский посол якобы сказал Генриху IV, что математик ван Роомен предложил задачу, которая вряд ли по силам французским ученым. Король рассказал Виету о задаче Роомена, и тот с ней прекрасно справился. Проблема заключалась в решении уравнения 45-й степени с числовыми коэффициентами. Виет смог решить эту задачу, показав, что она сводится к проблеме разделения угла на 45 равных частей, а само уравнение имеет 23 положительных корня. В процессе работы над этой проблемой между Виетом и Рооменом происходила плодотворная переписка. Решив задачу Роомена, Виет издал ответ, написав во введении: «Я тот, кто не утверждает, что он является математиком, но тот, кто всякий раз, когда есть свободное время, наслаждается математическими исследованиями».

В 1597 году Виет оставил королевскую службу и Париж. Два года он прожил в своем родном Фонте-ле-Конте. Затем ученый снова прибыл в Париж и до конца 1602 года находился на государственной службе. В конце 1602 года он был уволен и вскоре умер. Сохранилась выдержка из придворных новостей, посвященная смерти великого математика: «14 февраля 1603 г. господин Виет…человек большого ума и рассуждения и один из самых ученых математиков века, умер… в Париже, оставив, по общему мнению, 20 тыс. экю. Ему было более шестидесяти лет». Обстоятельства и причины смерти Виета неизвестны, кроме прочего, существует даже предположение, что он был убит.

Что касается личной жизни Франсуа Виета, то из различных источников известно, что он был женат и имел единственную дочь.

Роль, которую сыграл Франсуа Виет в развитии математики, очень велика. Не случайно его называют творцом современной алгебры. Прежде всего, он первым среди европейских математиков показал универсальность методов решения уравнений. Виет указывал на то, что не имеет значения, является ли рассматриваемое число количеством каких-то предметов или длиной отрезка. Это позволило ему ввести в алгебру буквенные обозначения и изучать не числа, а действия, производимые над ними. Следует сказать, что само слово «алгебра» Виет не использовал, заменяя его собственным термином «аналитическое искусство». «Все математики знали, что под алгеброй и алмукабалой… скрыты несравненные сокровища, но не умели их найти, – писал он. – Задачи, которые они считали наиболее трудными, совершенно легко решаются десятками с помощью нашего искусства…»

Вот пример того, какой вид имели математические записи Виета: A cubus + B planum in A3 aequatur D solido. Конечно, это далеко от привычной всем и удобной современной записи: x3 + 3bx = d. Но, присмотревшись внимательно, легко понять, что слова в записи Виета соответствуют современным математическим символам. При этом ученый использовал для обозначения неизвестных величин гласные буквы, а для переменных – согласные. Введение буквенной символики позволило решать задачи в общем виде. Показав, что существуют математические действия над числами, которые не зависят от самих чисел, Виет упростил правила решения уравнений вообще, что было очень актуально для математики тех лет. Например, предшественник Виета Кардано рассматривал, в зависимости от числовых коэффициентов, 66 видов уравнений.

Особое внимание среди своих достижений сам ученый уделял найденной им теореме о выражении коэффициентов уравнения через его корни. Сейчас мы знаем ее как теорему Виета. Справедливости ради следует сказать, что зависимость между коэффициентами уравнения и его корнями была известна еще Кардано, причем не только для квадратных уравнений.

Кратко перечислим более конкретные достижения французского математика. Он установил единообразные приемы решения уравнений 2-й, 3-й и 4-й степеней и новый метод решения кубического уравнения. Для неприводимых случаев Виет предложил тригонометрическое решение уравнения 3-й степени. Он вывел многие рациональные преобразования корней, разработал метод приближенного решения уравнений с числовыми коэффициентами (позже подобный метод разработал Ньютон). Подобно античным математикам многие задачи Виет решал геометрическими методами, и наоборот, применял алгебраические способы решения геометрических задач. Одновременное использование двух этих наук сильно обогатило арсенал математических методов и привело Виета ко многим открытиям. Он первым в явном виде сформулировал теорему косинусов, вывел выражение кратных дуг для синусов и косинусов. Уже упомянутое нами решение предложенного Рооменом уравнения 45-й степени основано на геометрическом методе. Также Виет решил задачу Аполлония Пергского[16] с помощью линейки и циркуля. За это ученый наградил самого себя шуточным прозвищем Аполлоний Галльский. Также он занимался астрономией, активно участвовал в дискуссии по поводу введения григорианского календаря и даже планировал создать свой собственный календарь.

К сожалению, пожалуй, главной цели своей жизни великий математик достичь не смог. Он задумывал создать целую серию трактатов, которые перечислил во «Введении в аналитическое искусство», изданном в 1591 году. Однако не все анонсированные ученым трактаты были написаны, а те, которые он все-таки завершил, в дальнейшем издавались в произвольном порядке и многие увидели свет уже после смерти автора. Кроме того, работы Виета были написаны достаточно трудным для понимания языком и имели целый ряд авторских обозначений и терминов, не прижившихся в дальнейшем. Таким образом, создать стройную систему математики Франсуа Виету не удалось, но именно он положил начало новому подходу к математическим проблемам.

БРАГЕ ТИХО (1546 г. – 1601 г.)

14 декабря 1546 года в датском поместье Кнудструп появились на свет два брата-близнеца. Один из них вскоре после рождения умер, второму же, получившему имя Тихо, было суждено стать одним из величайших астрономов всех времен и народов. Его родители принадлежали к аристократической и политической верхушке страны. По неизвестным причинам, в возрасте двух лет мальчика забрал и воспитал в своей семье дядя по материнской линии. Приемная мать Тихо была женщиной образованной и, возможно, именно она положила начало научным интересам будущего ученого.

Благодаря приемным родителям Тихо получил хорошее образование. В возрасте шести лет мальчик пошел в школу, как предполагается, церковную. Весной 1559 года Тихо был отправлен в Копенгагенский университет. По желанию дяди он изучал юриспруденцию, с тем чтобы впоследствии сделать политическую карьеру. Но судьба распорядилась иначе. 21 августа 1560 года вместе с группой других студентов Тихо Браге наблюдал затмение Солнца. Тот факт, что такое редкое явление было точно предсказано заранее, произвел на юношу просто-таки грандиозное впечатление. Он накупил астрономических книг и всерьез занялся наукой о небесных светилах. Правда, такое развитие событий совсем не входило в планы приемных родителей Тихо. Поэтому, по их настоянию, в феврале 1562 года он отправился в Лейпцигский университет. В поездке юношу сопровождал наставник, которому было дано распоряжение следить за тем, чтобы его подопечный занимался только юриспруденцией, классическими языками и государственными науками. Но Браге приобрел новые астрономические пособия и по ночам, втайне от своего сопровождающего, делал астрономические наблюдения. Первые зафиксированные опыты молодого астронома относятся к августу 1563 года.