14 марта весь мир отмечает День числа Пи — неофициальный, но горячо любимый учёными праздник. В этот день уместно вспомнить русского математика Николая Лобачевского, создателя совершенно новой геометрии, пересмотревшей многовековые догмы. За это английский учёный Уильям Клиффорд назвал его «Коперником геометрии». Биография Лобачевского — это история великого открытия, долгого непризнания и посмертного триумфа.
Путь в науку: из Нижнего Новгорода в Казань
Николай Лобачевский родился 1 декабря 1792 года в Нижнем Новгороде, по официальной версии, в семье мелкого чиновника Ивана Лобачевского и Прасковьи Лобачевской. По одной из версий, фактическим отцом был землемер Сергей Шебаршин, с которым мать жила в гражданском браке. Шебаршин умер в 1797 году, и чтобы сыновья могли учиться, Прасковья при поступлении в гимназию записала их детьми Ивана Лобачевского.
В 1802 году Николай вместе с братьями был зачислен в Казанскую гимназию на казённое содержание. Там способности мальчика заметил учитель Григорий Карташевский — педагог, творчески подходивший к своему предмету. В 1807 году Лобачевский поступил в только что открытый Императорский Казанский университет.
Студент-бунтарь и становление профессора
В университете на молодого Николая большое влияние оказал немецкий математик Мартин Бартельс — близкий друг и коллега Карла Фридриха Гаусса. Бартельс был превосходным педагогом и добросовестным человеком, под началом которого Лобачевский сформировался как учёный.
Впрочем, студенческие годы запомнились не только наукой. Николай запускал ракеты во дворе университета, посещал маскарады вопреки запретам и отличался, по словам преподавателей, «вольнодумством» и «упрямством». Ему грозило отчисление и даже отдача в солдаты. Спасло заступничество двух профессоров — Бартельса и Броннера, поручившихся за способного студента.
В 1811 году Лобачевский окончил университет с отличием, получив степень магистра по физике и математике. Затем последовал быстрый карьерный рост: в 1814 году он стал адъюнктом, в 1816-м — экстраординарным профессором. В 1820 году Лобачевский занял должность декана физико-математического факультета и оставался им семь лет, до 1827 года.
На посту ректора: «Великий строитель» Казанского университета
В 1827 году, в возрасте 34 лет, Николай был избран ректором Казанского университета, став первым выпускником университета на этом посту.
Как писал историк Николай Загоскин, новый ректор превратился в «великого строителя» Казанского университета. За годы его руководства были возведены учебные корпуса, астрономическая и магнитная обсерватории, библиотека, физический кабинет, химическая лаборатория, анатомический театр. Разумное планирование строительства позволило сэкономить 50 тысяч рублей казённых денег.
Параллельно он 10 лет исполнял обязанности библиотекаря: лично систематизировал фонды по алфавиту, отраслям знаний и предметам, создал оригинальную классификацию книг. По его инициативе библиотека стала доступна не только студентам, но и горожанам.
Когда в 1830 году Казань охватила эпидемия холеры, Лобачевский организовал карантин и дезинфекцию на территории университета. Из 600 человек, находившихся в стенах учебного заведения, погибли 16 — при гораздо большей смертности в городе. В 1831 году за борьбу с эпидемией ректор получил личную благодарность от императора. В 1842 году пожар уничтожил значительную часть Казани, но Лобачевский успел организовать эвакуацию библиотеки и обсерватории. В 1836 году университет посетил Николай I и остался им весьма доволен: ректора наградили орденом Святой Анны II степени, а в 1838 году пожаловали потомственным дворянством.
«Сжатое изложение»: рождение неевклидовой геометрии
Главное дело жизни Лобачевского связано с пятым постулатом Евклида. Более двух тысяч лет математики пытались доказать, что через точку, не лежащую на прямой, можно провести только одну параллельную ей прямую. Никому это не удавалось.
11 февраля 1826 года по старому стилю на заседании физико-математического отделения университета Лобачевский представил доклад «Сжатое изложение начал геометрии со строгим доказательством теоремы о параллельных». Эта дата считается днём рождения неевклидовой геометрии. Рукопись доклада была передана на отзыв комиссии профессоров, которая не дала никакого заключения, а спустя восемь лет материалы и вовсе были сданы в архив. Рукопись утеряна по сей день.
В 1829–1830 годах Лобачевский опубликовал работу «О началах геометрии», где доказал, что через точку вне прямой проходит не одна, а бесконечно много параллельных ей прямых. В таком пространстве отрицательной кривизны сумма углов треугольника всегда меньше 180 градусов. Позднее вышли «Воображаемая геометрия» (1837) и «Геометрические исследования по теории параллельных линий» (1840), опубликованные за рубежом на немецком языке.
Трагедия непризнания
На родине работы Лобачевского встретили в штыки. В разгромном пасквиле, опубликованном в 1834 году в журнале «Сын Отечества», анонимный автор под инициалами «С. С.» обвинил Лобачевского в сатире на учёных-математиков. Историки считают, что за инициалами скрывались люди из окружения авторитетного академика Михаила Остроградского. Именно его отрицательный отзыв, сохранившийся в архивах, во многом предопределил холодный приём открытия в академических кругах России.
Единственным учёным первого ранга, по достоинству оценившим труды Лобачевского, оказался Гаусс. Однако он не решался высказаться публично. В 1842 году по представлению Гаусса Лобачевский был избран членом-корреспондентом Гёттингенского королевского учёного общества. Это стало единственной научной наградой, связанной с его главным открытием. Тёплые слова о «Геометрических исследованиях» Гаусс написал лишь в частном письме 1846 года, опубликованном уже после смерти обоих учёных.
Закат: отставка, слепота и «Пангеометрия»
В 1846 году, после 30 лет на профессорской кафедре, Лобачевский был отстранён от преподавания и лишился ректорского поста — вопреки просьбе Совета университета оставить его. Формально его назначили помощником попечителя Казанского учебного округа, но без реального влияния и жалованья.
Последние годы были особенно тяжёлыми. Финансовое разорение, потеря имения, смерть любимого сына Алексея от туберкулёза в 1852 году — всё это подорвало здоровье учёного. Зрение стало стремительно падать. Свой последний труд «Пангеометрию» в 1855 году Лобачевский уже диктовал ученикам.
24 февраля 1856 года Николай Иванович Лобачевский скончался. Этот день почти совпал с годовщиной его первого доклада о новой геометрии, сделанного ровно тридцатью годами ранее.
Заключение: переворот в сознании
Признание заслуг Лобачевского пришло только после его смерти. В 1868 году итальянский математик Евгенио Бельтрами доказал непротиворечивость его геометрии, интерпретировав её на поверхностях евклидова пространства. Следом Феликс Клейн и Анри Пуанкаре в период с 1868 по 1883 год построили собственные модели, окончательно утвердив правоту русского математика.
Имя Лобачевского сегодня носят Нижегородский государственный университет, кратер на Луне, научная библиотека Казанского федерального университета, малая планета и, разумеется, созданная им геометрия.
Из работ Лобачевского выросли все современные взгляды на геометрию. Его идеи повлияли даже на теорию относительности Эйнштейна: преобразования скоростей в СТО соответствуют движениям в пространстве Лобачевского. Он не просто предложил альтернативную систему аксиом, а освободил научную мысль от многовековых догм, показав, что пространство устроено сложнее, чем казалось.