Остроградский Михаил Васильевич

Михаил Васильевич Остроградский – российский математик и механик, академик Петербургской АН (1830), один из создателей Петербургской математической школы. Член Американской Академии наук (1834), Туринской академии (1841), Римской академии Линчей (1853), член-корреспондент Парижской академии (1856).

Остроградский родился 12 (24) сентября 1801 г. в деревне Пашенная Кобелякского уезда Полтавской губернии Российской империи (ныне Полтавская область Украины) в семье небогатого помещика. В 1809 году Остроградского отдали в Полтавскую гимназию; с 21 августа 1816 года Остроградский посещал физико-математическое отделение Харьковского университета в качестве вольнослушателя, а 27 августа 1817 года был зачислен студентом. Огромное влияние на Остроградского оказал преподаватель математики университета А. Ф. Павловский, пробудивший любовь юноши к науке. Другим учителем Остроградского был ректор и профессор математики Харьковского университета Т. Ф. Осиповский. Он сыграл ключевую роль в формировании научных интересов и мировоззрения Остроградского. В 1818 году Остроградский сдал экзамены за трехлетний курс университета и получил аттестат об его окончании. В 1820 году он блестяще сдал экзамены, чтобы получить возможность претендовать на степень кандидата. Однако вследствие непростой обстановки и идейного противостояния в университете Остроградского обвинили в том, что он не посещал лекций по «богопознанию и христианскому учению», в вольнодумстве и во введении университетского начальства в заблуждение. На этом основании ему не только отказали в присуждении ученой степени, но и лишили выданного ранее аттестата об окончании университета. В итоге после четырех лет, проведенных в университете, Остроградский оказался без документов об его окончании, несмотря на трехкратную удачную сдачу всех требующихся для этого экзаменов. Однако эти события не сломили его воли ученого, а скорее побудили к дальнейшей, более настойчивой работе.

В мае 1822 года Остроградский приезжает в Париж. В Политехнической школе, Сорбонне, коллеж де Франс он слушает лекции знаменитых ученых Коши, Фурье, Лапласа, Пуассона, Лежандра, Штурма, Понселе и других, пролагавших новые пути в математическом анализе, математической физике и механике. Изучив и усвоив результаты, достигнутые французской математической школой, Остроградский и сам стал заниматься важными и актуальными вопросами того времени, часто опережая своих парижских коллег, и вскоре получил довольно широкое признание.

За недостатком средств Остроградский вернулся в Россию пешком, проделав путь от Парижа до Петербурга зимой 1827/1828 гг. Сразу же после приезда Остроградского в Петербург началась его плодотворная работа в Академии наук и кипучая педагогическая деятельность. Академия высоко оценила научные труды Остроградского: в 1830 году его избирают экстраординарным, а через год – ординарным академиком. С этого времени его жизнь была полна творческих удач, а его деятельность отмечалась присвоением ряда почетных ученых званий.

Основные работы Остроградского относятся к математическому анализу, теоретической механике, математической физике; он известен также работами по теории чисел, алгебре, теории вероятностей. Остроградский решил (1826) важную задачу о распространении волн на поверхности жидкости, заключённой в бассейне, имеющем форму круглого цилиндра. В работах по теории распространения тепла в твёрдых телах и в жидкостях Остроградский получил дифференциальное уравнение распространения тепла и одновременно пришёл к ряду важнейших результатов в области математического анализа: нашёл формулу преобразования интеграла по объёму в интеграл по поверхности (формула Остроградского), ввёл понятие сопряжённого дифференциального оператора, доказал ортогональность собственных функций данного оператора и сопряжённого, установил принцип разложимости функций в ряд по собственным функциям и принцип локализации для тригонометрических рядов. Теория распространения тепла в жидкости фактически впервые была построена Остроградским; он занимался также вопросами теории упругости, небесной механики, теории магнетизма и др.

Установленная Остроградским (1828) формула преобразования интеграла по объёму в интеграл по поверхности была обобщена им (1834) на случай n-кратного интеграла. При помощи этой формулы Остроградский нашёл вариацию кратного интеграла. Он предложил (1836, опубликовано в 1838) вывод правила преобразования переменных интегрирования в двойных и тройных интегралах, метод интегрирования рациональных функций — выделение рациональной части интеграла (т. н. метод Остроградского). Не будет преувеличением сказать, что Остроградский внес выдающийся вклад в область математического анализа. Его результаты вошли в современную математику в качестве существенной и неотъемлемой ее части. Важные результаты были получены Остроградским в теории дифференциальных уравнений, приближённом анализе.

В теоретической механике Остроградскому принадлежат фундаментальные результаты, связанные с развитием принципа возможных перемещений, вариационных принципов механики, а также с решением ряда частных задач; им построена (1854) общая теория удара. В 40-х гг. 19 в. общий вариационный принцип почти одновременно был высказан для консервативных систем У. Гамильтоном и для неконсервативных систем Остроградским. В «Мемуаре о дифференциальных уравнениях, относящихся к проблеме изопериметров» (1850) он обобщил эти результаты на общую изометрическую задачу вариационного исчисления. Большой интерес для своего времени имели работы Остроградского по теории движения сферических снарядов в воздухе и выяснению влияния выстрела на лафет орудия.

Критерием ценности математических исследований для Остроградского служила практика, возможность использовать полученные результаты в практической деятельности. Характерны в этом отношении его исследования по теории вероятностей. Одно из них, положившее начало статистическому методу браковки, проведено им с целью облегчения работы по проверке товаров, поставляемых армии. Остроградскому принадлежит также ряд популярных статей, педагогических исследований и превосходных для своего времени учебников.

Остроградский воспитал целую плеяду талантливых учеников, впоследствии ставших выдающимися представителями русской науки. В их числе И.А. Вышнеградский — основоположник теории автоматического регулирования; Н.П. Петров — создатель гидродинамической теории смазки и автор классических исследований по теории механизмов, А.Н. Тихомандрицкий, Е.И. Бейер, Д.М. Деларю, Е.Ф. Сабинин — профессора математики и многие другие математики и выдающиеся инженеры.

В 1831 году Остроградский женился на Марии Васильевне Купфер. У них было трое детей: сын и две дочери. Любимым его писателем был Т. Г. Шевченко, с которым он был лично знаком и находился в дружеских отношениях. 

Остроградский был высокого роста, полный, имел громкий голос. Его внешний вид был грозным, особенно после потери правого глаза. Это произошло от неосторожного обращения Остроградского с фосфорной спичкой во время второй поездки в Париж.

Летом 1861 года ученый отправился на малую родину, на Полтавщину. Там Остроградский неожиданно заболел и 20 декабря 1861 г. (1 января 1862 г.) скончался. Похоронен он в имении Пашенное, в семейном склепе Остроградских.