Найти тему
Русский мир

Знай наших! Николай Лобачевский – создатель неевклидовой геометрии

Л. Д. Крюков. Портрет Н. И. Лобачевского (1839)
Л. Д. Крюков. Портрет Н. И. Лобачевского (1839)

Николай Лобачевский родился в Нижнем Новгороде, но всю жизнь прожил в Казани, посвятив лучшие годы Казанскому университету. Как многие великие учёные, Лобачевский опередил своё время, бросив вызов в математике самому Евклиду. Современники его не поняли и не оценили – учёный умер в нищете. И лишь десятки лет спустя благодарные потомки нарекли учёного «Коперником в геометрии».

Загадка рождения

Николай Иванович Лобачевский родился 1 декабря (по новому стилю) 1792 года в семье Прасковьи Александровны и Ивана Максимовича Лобачевских. Отец его был чиновником в геодезическом управлении и рано умер – в сорок лет. Мать, оставшись одна, отдала детей в казанскую гимназию на казённое содержание.

Впрочем, существует и несколько отличная версия рождения будущего учёного. По данным исследователей из Нижегородского университета, отцом детей Прасковьи Лобачевской мог быть землемер и капитан Сергей Степанович Шебаршин. И оставшись без мужа, мать Николая и двух его братьев вовсе не испытывала материальную нужду. Но будучи женщиной вполне умной и энергичной, она стремилась дать своим трём сыновьям лучшее на тот момент образование. В Нижнем Новгороде тогда гимназий не существовало. Единственная на всю восточную часть страны гимназия находилась в Казани. По этой причине и переехала туда вся семья Лобачевских.

А буквально спустя пару лет – в 1804 году – император Александр I подписывает «Утвердительную грамоту» и «Устав Императорского Казанского университета». Так в Казани открывается высшее учебное заведение. Если бы не этот счастливый поворот, ещё неизвестно, смог бы Лобачевский продолжить своё образование.

Профессор в 23 года

Поначалу университет открылся на базе гимназии, так что местным гимназистам просто предложили стать студентами, да и преподаватели были те же. А когда из-за конфликта с директором университета некоторые преподаватели были уволены, то занятия и вовсе вели студенты. Николай Лобачевский в то время больше интересовался химией и фармакологией, не уделяя внимания математике.

Всё изменилось в 1808 году, когда в университет прибыл целый «учёный отряд» преподавателей, приглашённых на работу из Германии, где в то время находились одни из лучших европейских университетов. Среди немецких учёных был Мартин Бартельс – друг и учитель великого немецкого математика Карла Фридриха Гаусса. Именно Бартельс начал читать курс лекция по чистой математике. И уже вскоре Николай Лобачевский становится одним из его любимых и талантливых учеников.

Правда, несколько раз перспективного студента чуть было не отчислили из университета. Всему виной шалости молодого и весьма любознательного человека. То увлечётся пиротехникой и запустит ракету (посажен в карцер на трое суток), то вопреки запретам участвует в маскараде. А однажды и вовсе привёл откуда-то корову и демонстрировал на ней приёмы наездника.

Старая Казань. Фото: Православие в Татарстане
Старая Казань. Фото: Православие в Татарстане

В последний год обучения в рапорте о поведении студента Лобачевского указывалось на его «мечтательное о себе самомнение, упорство и неповиновение», а также отмечались «признаки безбожия». Если бы не благосклонность судьбы, не в меру непокорного студента вполне могли отчислить из университета и даже отдать в солдаты. И тогда – прощай всё. Но нет, Бартельс и другие преподаватели заступились за Лобачевского. А он в свою очередь вынужден был покаяться за «дурное поведение» и дать слово вести себя прилично.

Закончив с отличием Казанский университет, молодой учёный остаётся там же – читать лекции по арифметике и геометрии. А в 23 года становится экстраординарным профессором и читает базовый курс по математике.

Университет закрыть, здание снести

В 1819 году над Казанским университетом сгустились тучи. Александр I направил туда с проверкой ревизора Михаила Леонтьевича Магницкого. И разразился скандал: ревизор обнаружил многочисленные нарушения – липовые отчёты, растраты, недостойное поведение некоторых преподавателей, а также вольнодумство, что в те времена была весьма серьёзным обвинением. Некоторые его нарекания были небеспочвенны. В то время как в штате университета находилось 40 преподавателей, студентов принимали буквально по несколько человек: в 1816 году приняли троих, в 1817 – тоже троих, в 1818 – 13 человек.

Вердикт Магницкого был безжалостен: университет закрыть, здание снести! А ведь, казалось бы, сам был правнуком известного русского математика Леонтия Магницкого. К счастью, император наложил резолюцию «зачем уничтожать, если можно исправить». И поручил исправление Магницкому.

Тот первым делом уволил всех иностранных профессоров, чтобы «искоренить вольнодумство», очистил университетскую библиотеку от крамольных книг. А сам университет превратил то ли в монастырь, то ли в богадельню. Как писал романист Иван Лажечников, служивший в подчинении Магницкого, «преподавание многих учебных предметов, основываясь на богословских началах, как будто готовило студентов в духовное звание».

Поначалу Магницкий благосклонно отнёсся к Лобачевскому, назначив его деканом физико-математического факультета. Но постепенно доносы добрались и до Лобачевского: его опять обвиняли в отсутствии должной набожности, непокорности. Неизвестно, чем бы это закончилось для учёного, но в Российской империи опять подул ветер перемен: на трон взошёл Николай I, устроивший проверку работы Казанского университета. Фанатичного клерикала Магницкого самого обвинили в злоупотреблениях и растратах, сместили с должности и предали сенатскому суду.

Новым попечителем университета стал граф Мусин-Пушкин. А Николай Лобачевский в 1827 году тайным голосованием был избран ректором университета. Начались поистине золотые двадцать лет его жизни.

«Великий строитель университета»

Историк Николай Загоскин писал, что Лобачевский стал «великим строителем» Казанского университета, превратив его в один из передовых в Российской империи. До назначения ректором учёный возглавлял комитет по строительству главного здания университета, а также библиотеку. И то, и другое ведомство достались ему в плачевном состоянии: в документах и чертежах – хаос, в библиотеке не было ни списков книг, ни каталога.

Николай Лобачевский подошёл к своим обязанностям как блестящий организатор. Достаточно сказать, что он даже стал изучать архитектуру, чтобы самому вникнуть в строительные вопросы. Именно благодаря такому его отношению появился ансамбль Императорского Казанского университета – библиотека, астрономическая и магнитная лаборатория, анатомический театр, физический кабинет и химическая лаборатория.

В библиотеке он ввёл учёт по каталогам и даже создал собственную систему классификации книг. А когда зашла речь о строительстве здания для библиотеки, Лобачевский требовал, чтобы обратили внимание не только на удобство для читателей, но и на «красоту наружности», убеждая, что для народного просвещения также важна и привлекательная наружность здания, чтобы поддержать «любовь в науках и высокое о них мнение».

Казанский университет в 1830-е годы. Фото: wikipedia.org
Казанский университет в 1830-е годы. Фото: wikipedia.org

Дважды на период ректорства Лобачевского ему выпадали сложные и драматические испытания. В 1830 году случилась эпидемия холеры, а в 1842 – крупнейший пожар, уничтоживший едва ли не половину Казани. Как только стало известно о холере, ректор велел немедленно изолировать университет, заперев там всех студентов и преподавателей. Все вещи заболевших немедленно уничтожались, проводилась тщательная дезинфекция. В результате в университете от холеры умерло всего 16 человек из 600, тогда как в городе смертность была гораздо выше.

А во время пожара Лобачевский организовал эвакуацию книг из библиотеки и астрономических инструментов из обсерватории, тем самым значительно уменьшив ущерб.

Воображаемая геометрия

В феврале 1826 года Лобачевский выступил с докладом «Сжатое изложение начал геометрии», где выступил с революционным заявлением, опровергающим один из, казалось, незыблемых постулатов древнегреческого математика Евклида о параллельных прямых. У Евклида они никогда не пересекаются, а в неевклидовой геометрии Лобачевского через одну точку можно провести две прямые, не пересекающиеся с первой прямой.

Вообще только представьте себе масштаб - две тысячи лет! Евклид вывел свои постулаты в III веке до нашей эры. И всё эти столетия всех это устраивало. Можно сказать, это была своя рода «Библия» для математиков. И вдруг появляется Лобачевский со своей, как он её назвал, «воображаемой геометрией». Воображаемой – потому, что учёному требовалось оторвать своё воображение от плоскости, на которой действуют законы евклидовой геометрии и «переместиться» в другое пространство – гиперболическое. То есть Лобачевский как бы устроил геометрии фазовый переход – «оторвал» её от двухмерной плоскости.

Неудивительно, что учёные того времени восприняли открытие Лобачевского как «святотатство». Его современник, математик и будущий академик Михаил Остроградский, с сарказмом писал, что ничего не понял в труде Лобачевского. А в журнале «Сын Отечества» вышел анонимный пасквиль, где Лобачевский издевательски сравнивался с приходским учителем, а его труд назывался «нелепой фантазией». Многие полагали, что автором пасквиля был тот же Остроградский.

Не найдя понимания у соотечественников, Лобачевский решил опубликовать свой труд за границей. В 1837 году его статья о воображаемой геометрии появилась в авторитетном берлинском журнале. Позже на немецком языке вышла его книга, два экземпляра которой попали к Карлу Фридриху Гауссу. И только десятилетия спустя выяснилось, что Гаусс и сам пытался развить неевклидову геометрию. Но побоялся выступить с этим открыто и лишь в письмах к близким друзьям восторженно отзывался об открытии Лобачевского.

Наглядное представление геометрии Лобачевского: через точку M проведено три прямые, не пересекающие прямую D. Источник: wikipedia.org
Наглядное представление геометрии Лобачевского: через точку M проведено три прямые, не пересекающие прямую D. Источник: wikipedia.org

«Коперник геометрии»

Последние десять лет жизни стали для Николая Лобачевского периодом тяжёлых испытаний. Его внезапно отстраняют не только с поста ректора, но и лишают профессорской кафедры. Лобачевский остаётся лишь помощником попечителя университета со значительным понижением в окладе. Умирает от туберкулёза его старший и самый любимый сын. Дом и имение жены уходят за долги, он остаётся практически без средств к существованию. К тому же учёный слепнет. Но и в этом состоянии он продолжает научные изыскания и за год до смерти надиктовывает ученикам последний свой труд «Пангеометрия».

К счастью, уже спустя несколько лет после его смерти труды русского математика начинают вызывать большой интерес у его зарубежных коллег. В Италии, Франции, Германии начинают выходить работы, которые опираются на труды Лобачевского. А английский математик Уильям Клиффорд назвал русского учёного «Коперником геометрии»: как Коперник в своё время разрушил догму о незыблемой Земле, так и Лобачевский разрушил привычные представления о «плоской» геометрии. Открытия Николая Лобачевского стали залогом появления спустя сто лет Общей теории относительности Эйнштейна.

Манифестом взглядов Николая Ивановича Лобачевского можно считать его речь, которую он произнёс после назначения его на должность ректора: «Одно образование умственное не довершает ещё воспитание. Человек, обогащая свой ум познаниями, ещё должен учиться уметь наслаждаться жизнию. Я хочу говорить об образованности вкуса. Жить – значит чувствовать, наслаждаться жизнию, чувствовать непрестанно новое, которое бы напоминало, что мы живём».