Софья Васильевна Ковалевская (1850-1891)

Ковалевская С. В.

В истории науки немного найдётся женских имён, которые были бы известны всему миру, о которых знал, хотя бы понаслышке, каждый образованный человек. К числу таких имён, пользующихся мировой известностью, принадлежит имя Софьи Васильевны Ковалевской, замечательной русской женщины, своею деятельностью "немало содействовавшей прославлению русского имени", как сказал о ней Николай Егорович Жуковский, крупнейший русский учёный в области теории авиации.

Софья Васильевна Ковалевская родилась 15 января 1850 года в Москве. Отец её, Василий Васильевич Корвин-Круковский, был генерал-лейтенантом артиллерии.

Детство Софья Васильевна провела в имении родителей, в селе Палибино, Витебской губернии. Она получила прекрасное по тому времени воспитание и образование. Целеустремлённость и настойчивость в достижении поставленной цели были характерной чертой С. В. Ковалевской. По её собственному выражению "интенсивность составляла самую сущность её натуры". Преподавание по всем наукам вёл в семье Корвин-Круковских домашний учитель Иосиф Игнатьевич Малевич. Это был образованный учитель, с громадным опытом, умевший возбуждать интерес к предмету. Софья Васильевна впоследствии говорила, что солидности знаний, приобретённых от Малевича, она обязана той лёгкостью, с которой ей давалось дальнейшее изучение наук.

Родители Софьи Васильевны противились слишком свободному развитию её ума и старались вести её обычным рутинным путём, который никак не мог удовлетворить её пылкую и восприимчивую натуру. Ей старались дать образование соответственно понятиям той среды, в которой жила её семья, т. е. стремились сделать из неё светскую благовоспитанную барышню. Софье Васильевне пришлось бороться за свободу своего образования.

В семье Корвин-Круковских велись иногда беседы на математические темы. Много содействовал возбуждению любви Софьи Васильевны к математике её дядя, П. В. Корвин-Круковский, математические рассуждения которого "действовали на фантазию девочки, внушая ей благоговение к математике, как науке высшей и таинственной, открывающей перед посвящёнными в неё новый чудесный мир, недоступный простым смертным" (из "Воспоминаний детства"). Математические разговоры поддерживались также посещавшими Корвин-Круковских профессором математики Лавровым и профессором физики Тыртовым. Последний обратил внимание на математические способности четырнадцатилетней девочки, которая пыталась, не зная тригонометрии, самостоятельно разобраться в смысле тригонометрических формул, встретившихся ей в курсе физики. С этого момента отец Софьи Васильевны изменяет свои взгляды на её образование. Гордый признанием у дочери выдающихся способностей, он разрешил ей брать уроки высшей математики у преподавателя Морского училища А. Н. Страннолюбского. С пятнадцати лет Софья Васильевна, во время зимних приездов её семьи в Петербург, систематически занималась изучением математики.

В то время среди женщин развивалось стремление к высшему образованию, получить которое они могли лишь в некоторых заграничных университетах, так как высших школ для женщин в России ещё не существовало, а в мужские их не пускали. С целью освобождения от родительской опеки, мешавшей поступлению в заграничные университеты, некоторые девушки заключали фиктивные браки с людьми, сочувствовавшими женскому движению и предоставлявшими своим фиктивным жёнам полную свободу.

Восемнадцати лет Софья Васильевна фиктивно вышла замуж за Владимира Онуфриевича Ковалевского, одного из представителей передовой интеллигенции, занимавшегося в то время издательской деятельностью. Впоследствии их брак стал фактическим. Интересны некоторые подробности этого брака: фиктивный брак был нужен для Анны, старшей сестры Софьи Васильевны, обладавшей литературным талантом. Но когда В. О. Ковалевского познакомили с обеими сёстрами, то он решительно заявил, что женится только на младшей, которая его совершенно очаровала и женитьбой на которой он мог бы принести пользу науке. Он пишет брату: "Несмотря на свои 18 лет, воробышек (так называли Софью Васильевну за её моложавость и малый рост. - Авт.) образована великолепно, знает все языки, как свой собственный, и занимается до сих пор, главным образом, математикой. Работает, как муравей, с утра до ночи, и при всём том жива, мила и очень хороша собой". Под влиянием своего брата, известного эмбриолога А. О. Ковалевского, Владимир Онуфриевич стал заниматься естественными науками. Своими классическими работами, сделанными через несколько лет после знакомства с Софьей Васильевной, В. О. Ковалевский положил начало эволюционной палеонтологии.

После свадьбы, осенью 1868 г., супруги Ковалевские отправились в Петербург, где каждый из них усердно занимался своей наукой, а Софья Васильевна, кроме того, добилась разрешения слушать лекции в Медико-хирургической академии. Затем Ковалевские отправились за границу. Весной 1869 г. С. В. Ковалевская поселилась в Гейдельберге вместе со своей подругой Ю. В. Лермонтовой, занимавшейся химией. Первое время жила с ними сестра Софьи Васильевны Анна, которая вскоре уехала в Париж, где сблизилась с революционными кружками.

Там она вышла замуж за В. Жаклара, вместе с которым принимала активное участие в борьбе Парижской коммуны в 1871 г.

В Гейдельберге С. В. Ковалевская изучала математику, посещала лекции крупных учёных: Кирхгофа, Дю-Буа-Реймона и Гельмгольца. В 1870 г. С. В. Ковалевская переехала в Берлин, где хотела слушать лекции знаменитого математика Вейерштрасса. Однако ей это не удалось, так как в Берлинский университет женщин не допускали. Но Вейерштрасс согласился давать ей частные уроки. Это было блестящим успехом Софьи Васильевны. Привлечь к себе внимание такого крупного учёного, как Вейерштрасс, и сделаться его первой ученицей было очень трудно. Лично Вейерштрасс придерживался консервативных взглядов на женское образование и был противником допущения женщин в германские университеты. Кроме того, по свидетельству Феликса Клейна, быть учеником Вейерштрасса было нелегко, так как "его интеллектуальное превосходство скорее подавляло его слушателей, чем толкало их на путь самостоятельного творчества". Однако блестящие способности С. В. Ковалевской очень скоро заставили Вейерштрасса признать математическое дарование своей ученицы: "Что касается математического образования Ковалевской, то могу заверить, - писал он, - что я имел очень немногих учеников, которые могли бы сравниться с нею по прилежанию, способностям, усердию и увлечению наукой".

Через четыре года - в 1874 г. - Вейерштрасс возбудил перед Геттингенским университетом ходатайство о присуждении С. В. Ковалевской степени доктора философии in absentia (т. е. заочно) и без экзаменов. В письмах профессорам Геттингенского университета Вейерштрасс даёт характеристику трёх работ, представленных Ковалевской, из которых каждая, по его мнению, была достаточна для получения искомой степени. Первая из этих работ - "К теории дифференциальных уравнений в частных производных" - относится к самым основам теории этих уравнений и представляет обобщение соответствующих исследований Вейерштрасса на случай гораздо более сложный. Этим же вопросом до Вейерштрасса занимался крупный французский математик Коши. Теорема, доказанная Ковалевской, относится к числу классических и излагается в настоящее время под названием "теоремы Коши-Ковалевской" во всех основных университетских курсах.

Вторая работа, представленная С. В. Ковалевской, относится к интереснейшей космологической проблеме - вопросу о форме кольца Сатурна. Здесь С. В. Ковалевская развивает исследования Лапласа, считая кольцо жидким (в настоящее время, однако, более правдоподобной считается гипотеза, что кольцо состоит из твёрдых частиц).

В третьей из представленных работ ("О приведении некоторого класса абелевых интегралов к эллиптическим интегралам") С. В. Ковалевская обнаруживает основательное знакомство с труднейшими теориями математического анализа.

С получением степени доктора философии был закончен пятилетний период скитальческой жизни Софьи Васильевны. За этот период она совершила несколько путешествий, была в Лондоне, а также в Париже - в период Парижской коммуны, - где она и её муж приняли участие в освобождении из тюрьмы Жаклара. В 1874 г. С. В. Ковалевская вернулась с мужем в Россию и стала жить в Петербурге. На довольно продолжительное время Софья Васильевна отошла от занятий математикой. Обстоятельства русской жизни того времени способствовали этому отчуждению от науки. С. В. Ковалевская, получившая блестящее математическое образование, не могла найти применения своим знаниям у себя на родине. Она могла лишь преподавать арифметику в младших классах гимназии. Сойтись близко с русскими математиками на почве научной работы она не смогла, так как принадлежала к иному математическому направлению. Лишь впоследствии русские учёные - А. М. Ляпунов, Н. Е. Жуковский и другие - серьёзно заинтересовались работами Ковалевской о вращении твёрдого тела, но это был уже совсем другой период её жизни.

В 1878 г. С. В. Ковалевская переезжает с семьёй в Москву. В 1879 г. она, по предложению крупнейшего русского математика П. Л. Чебышева, делает доклад на съезде естествоиспытателей о своих работах. Она хлопочет о разрешении сдавать магистерские экзамены в Московском университете, но ей отказывают в этом, несмотря на поддержку профессоров. В 1881 г. Софья Васильевна решила вернуться в Берлин к Вейерштрассу, взяв с собой свою дочь Софью, родившуюся в 1878 г. Основной работой, написанной С. В. Ковалевской с 1881 по 1883 г., была статья о преломлении света в кристаллических средах.

В 1883 г. трагически погиб В. О. Ковалевский. Выдающийся учёный покончил с собой под давлением ряда обстоятельств, в том числе и материальных. Софья Васильевна очень тяжело перенесла известие о смерти мужа. Она приняла, наконец, предложение о переезде в Стокгольм от шведского математика Миттаг-Леффлера, который уже несколько раз пытался привлечь её к работе в Стокгольмском университете. С этого времени начинается расцвет научной и литературной деятельности С. В. Ковалевской. Склонность к литературе проявлялась у неё ещё в петербургский и московский периоды жизни, когда она писала очерки и театральные рецензии в газеты. В Стокгольме эта склонность поддерживалась благодаря её дружбе с шведской писательницей А. Ш. Эдгрен-Леффлер, сестрой Миттаг-Леффлера. Совместно с нею Софья Васильевна написала драму "Борьба за счастье", ставившуюся несколько раз в России. Кроме того, С. В. Ковалевская написала "Воспоминания детства", роман "Нигилистка", очерк "Три дня в крестьянском университете в Швеции", "Воспоминания о Джордже Эллисте" и другие очерки и статьи, печатавшиеся на шведском, русском и других языках. В литературных произведениях проявляются живой и глубокий ум Софьи Васильевны и широта её интересов.

В Стокгольмском университете С. В. Ковалевская прочла с большим успехом двенадцать курсов по различным отделам математики, "с глубиной и ясностью направляя умственную жизнь юношества".

В Стокгольме С. В. Ковалевская написала научную работу о вращении твёрдого тела, составившую, по словам Н. Е. Жуковского, главным образом, её учёную славу. За эту работу 24 декабря 1888 г. Парижская академия присудила С. В. Ковалевской премию Бордена, увеличив её с 3000 до 5000 франков.

Остановимся на этой работе. Ещё Эйлером и Пуансо был исследован случай вращения твёрдого тела (в механике вращающееся твёрдое тело называют волчком), подверженного действию силы тяжести в случае, когда центр тяжести тела совпадает с точкой опоры. Лагранж разобрал другой случай вращения твёрдого тела вокруг неподвижной точки опоры при условии, что центр тяжести волчка лежит выше точки опоры. В обоих этих случаях благодаря исследованиям Эйлера и Лагранжа можно полностью решить вопрос о том, как будет двигаться любая точка тела, если известны так называемые начальные условия движения. После работ Эйлера, Пуансо и Лагранжа в исследованиях, относящихся к вопросу о вращении твёрдого тела, наступило затишье. Премия Бордена, назначенная Парижской академией за дальнейшие успехи в деле разрешения этой задачи в каком-нибудь существенном пункте, несколько раз оставалась неприсуждённой или выдавалась неполностью. Очевидно, нужно было подойти к этой задаче с какой-то новой точки зрения. С. В. Ковалевская при рассмотрении её подошла к ней, исходя из понятий теории аналитических функций, которой она хорошо владела. Ей удалось разобрать до конца новый открытый ею случай вращения твёрдого тела.

Н. Е. Жуковский иллюстрирует случаи Эйлера-Пуансо, Лагранжа и Софьи Ковалевской изображениями трёх волчков, представленных на прилагаемом здесь чертеже. Окончательное решение задачи для случая С. В. Ковалевской имеет очень сложный вид, и лишь основательное знакомство с теорией гиперэллиптических функций позволило ей полностью справиться с задачей. С. В. Ковалевская доказала, что случаи Эйлера, Лагранжа и её являются единственными, допускающими решение определённого вида.

Иллюстрация гироскопов Эйлера-Пуансо, Лагранжа и Ковалевской

С появлением мемуара С. В. Ковалевской, в котором изложены результаты её исследования, перед учёными возник ряд новых вопросов, связанных с задачей о вращении твёрдого тела. Многие математики и механики, как русские (А. М. Ляпунов, С. А. Чаплыгин, Н. Е. Жуковский и др.), так и иностранные (Леви-Чивита и др.), начали заниматься задачей о вращении твёрдого тела с различных точек зрения. Русский учёный Н. Б. Делоне сконструировал прибор, воспроизводящий волчок (или, как его иногда называют, гироскоп) Ковалевской. Следует отметить, что задача о вращении твёрдого тела, решение которой ускользает из рук учёных и которую поэтому раньше называли, по словам С. В. Ковалевской, "математической русалкой", не является и сейчас полностью решённой. Но каковы бы ни были результаты дальнейших исследований, имя Софьи Ковалевской навсегда останется связанным с этой важной задачей механики.

В 1889 г. Российская Академия наук избрала С. В. Ковалевскую своим членом-корреспондентом. В это время Софья Васильевна находилась в Стокгольме и узнала о своём избрании из телеграммы, присланной из Петербурга: "Наша Академия наук только что избрала вас членом-корреспондентом, допустив этим нововведение, которому не было до сих пор прецедента. Я очень счастлив видеть исполненным одно из моих самых пламенных и справедливых желаний. Чебышев".

С. В. Ковалевская скончалась 10 февраля 1891 года в Стокгольме от воспаления лёгких, которое она получила, возвращаясь после зимних каникул из Италии в Швецию. Ей был всего 41 год, она была в расцвете умственных сил и таланта.

С. В. Ковалевская была первой женщиной-учёной в области точных наук и вызывала к себе большой интерес своей многосторонней живой натурой и художественным талантом. Имя Софьи Васильевны Ковалевской навсегда останется в истории науки увенчанным заслуженной славой.

Главнейшие труды С. В. Ковалевской: Zur Theorie der partiellen Dufferen-tialgleichungen, "Journal die reine und angewandte Mathematik", Berlin, 1875, Bd 80; Sur le probleme de la rotation d'un corps solide autour d'un point fixe, "Acta Mathematica", Stockholm, 1899, Bd XII; Литературные произведения С. В. Ковалевской: Литературные сочинения, Спб., 1893; Борьба за счастье, драма (совместно с А. Ш. Леффлер), Киев, 1892; Нигилистка, роман, Харьков, 1928; Воспоминания детства и письма нигилистки, М., 1935. Перевод работы С. В. Ковалевской о движении твёрдого тела вокруг неподвижной точки и дальнейшие работы в этом направлении содержатся в сборнике "Движение твёрдого тела вокруг неподвижной точки" (М. - Л., 1940), посвященном памяти С. В. Ковалевской.

О С. В. Ковалевской:Литвинова Е. Ф., С. В. Ковалевская, её жизнь и научная деятельность, Спб., 1893; Штрайх С., С. Ковалевская, М., 1935 (приложена библиография). Подробный обзор математических работ С. В. Ковалевской помещён в "Математическом сборнике", М., 1891, т. XVI (статьи: Столетова А. Г., Жуковского Н. Е. и Некрасова П. А.).