Софья Ковалевская

— Меня подтолкнули ваши работы об условиях устойчивости мира и аналогия с другими динамическими задачами. Эта тема показалась мне настолько интересной, прекрасной, что я… только не сердитесь… я ни о чем другом не могла думать, я вложила в нее всю горячность и энергию, на какие только способна. Вы посмотрите: путь, которым я следовала, несколько необычен…

Разложив мелко исписанные листочки, Софья Васильевна показывала учителю вычисления, и старый ученый не мог оторваться от них. Затем, откинув голову на спинку кресла, закрыв глаза, он долго сидел, не произнося ни слова.

Нужно было проявить большую смелость, чтобы приняться за задачу, решению которой посвящали себя крупнейшие ученые: определить движение различных точек вращающегося твердого тела — гироскопа.

Гироскоп устроен по принципу народной детской игрушки — волчка, обладающего способностью сохранять устойчивость движения. Можно, зная направление удара, точно сказать, в какую сторону от толчка наклонится ось игрушки. Но, пошатнувшись, волчок затем займет свое прежнее положение. Гироскопические приборы широко применяются в современной технике для определения курса самолетов, кораблей, для стабилизации их движения и т. д.

Путь каждой отдельной точки гироскопа при разных начальных положениях оси и различной скорости представляет собой невероятно сложную кривую. Чрезвычайно трудно полностью рассчитать этот путь и найти положение той или иной точки прибора в определенный момент времени. Математикам приходилось ограничиваться рассмотрением отдельных частных случаев.

До работы Ковалевской было определено только два случая.

В первом случае, наиболее простом, рассматривается движение твердого тела, когда центр его тяжести совпадает с точкой опоры. Петербургский академик Эйлер написал большой трактат по этому поводу, а француз Пуансо дополнил решение.

Второй, более трудный случай относится к движению тела, когда центр тяжести находится в одной из точек его оси симметрии и не совпадает с точкой опоры. Эту задачу разрешил знаменитый французский ученый Лагранж. А затем наступило затишье.

Все, что могли сделать ученые, касалось только доказательства различных геометрических и аналитических теорем, связанных с двумя рассмотренными случаями. К таким работам относились исследования крупных математиков — Максвелла, Сильвестра, Якоби, Сомова, Дарбу и других.

Ясно было одно: к задаче о вращении следовало подойти с какой-то новой точки зрения, которую исследователи не могли еще установить. Ковалевская и поставила перед собой вопрос: существуют ли в случае движения тяжелого твердого тела около неподвижной точки общие решения, однозначные и не имеющие других особенностей, кроме полюсов? В двух известных случаях все элементы движения выражались через эллиптические функции времени.

Софья Васильевна решила произвести глубокий анализ задачи о вращении, применяя хорошо изученный ею математический аппарат абелевых функций. Она еще ничего определенного не нашла, только «прозревала» возможность открытия какого-то нового пути. Но даже первые наброски, которые показала ученица Вейерштрассу, поразили его неожиданным подходом к теме и глубиной анализа.

— Как вы находите это, дорогой учитель? — прерывающимся голосом спросила Ковалевская. — Вычисления, к которым я пришла, настолько трудны и сложны, что я не знаю, достигну ли желанной цели.

— Я тоже этого не знаю, — усмехнулся Вейерштрасс. — Могу только вместе с древними сказать; «Ex ungue leonem» — «По когтям узнают льва»… Даже в худшем случае ты всегда сможешь обратить задачу и хотя бы определить, под влиянием каких сил получается вращение, переменные которого могут быть выражены в абелевых функциях. Известный тебе Нейман-младший выбрал же аналогичную задачу для докторской диссертации…

— Но она такая то-о-щенькая, — протянула Софья Васильевна.

— Тогда добейся цели, которая ускользает от ученых. Недаром же задачу называют «математической русалкой»: манит, обольщает и не дается в руки, — сказал профессор.

Он успокоился: его многообещающая ученица не потеряна для науки.

В это время происходили очень важные для русской ученой переговоры.

Миттаг-Леффлеру передали, что Софья Васильевна выразила желание приехать в Гельсингфорс в качестве приват-доцента. Профессор начал добиваться приглашения Ковалевской в финский университет. Но его усилия ни к чему не привели.

Правда, в Гельсингфорсе не нашлось ни одного профессора, который возражал бы против женщины приват-доцента только потому, что она женщина. Все университетские друзья Миттаг-Леффлера знали об исключительном таланте Ковалевской. Ее, несомненно, пригласили бы, будь она финкой или принадлежи к любой нации, кроме… русской.