Рисунки на обоях, или Что я узнала о Николае Четаеве

Даша ЕГОРОВА

31 июля 2009 года

У меня, как, наверняка, и у каждого человека, живущего в семье, есть некая повинность. Зовут эту повинность «Торре Леаль Бибигон». И порода соответствующая – «чау-чау». Гулять с ним – сущая каторга! И вот в один из таких пусто-временных периодов задумалась я о том, кто такой Четаев, простите мне мою непросвещенность.

Когда не можешь заснуть, начинаешь видеть на обоях причудливые узоры. Так и сейчас, уже пять лет прожив на улице Четаева, захотелось мне восполнить пробелы своих знаний. И вот что я узнала. 

Четаев Николай Гурьевич родился  23.11 (6.12). 1902, с. Карадули, ныне Лаишевского района Татарской АССР – умер 17.10.1959 в Москве. Советский учёный в области механики, член-корреспондент АН СССР (1943). Окончил Казанский университет (1924), в 1929, после окончания аспирантуры, был послан на стажировку в Гёттинген. В 1930–40 профессор Казанского университета, где создал школу специалистов по теории устойчивости движения. С 1940 работал в Институте механики АН СССР. Профессор МГУ (с 1940). Установил общую теорему о неустойчивости движения (1934), обратил теорему Лагранжа об устойчивости равновесия (1938), предложил методы решения задач об устойчивости неустановившихся движений (1949), нашёл достаточные условия устойчивости вращательных движений снаряда. Ряд работ посвящен проблемам аналитической динамики. Распространил принцип Гаусса на случай неголономной связи. Ленинская премия (1960). Награжден орденом Ленина, орденом Трудового Красного Знамени и медалями.

Большая советская энциклопедия

Николай Гурьевич Четаев родился 6 декабря (ст. ст. – 23 ноября) 1902 г. в селе Карадули Лаишевского уезда Казанской губернии в семье сельского дьячка. Среднее образование получил в третьей Казанской мужской гимназии, а затем, после революционных реформ, – в школе второй ступени, которую окончил в 1919 г. В средней школе Николай Четаев был отличным учеником и переходил из класса в класс с похвальными листами. Больше всего его привлекали естествознание и точные науки.

Проработав непродолжительное время в волостном военкомате (Чепчуги, под Казанью), Николай в 1920 г. поступил на математическое отделение физико-математического факультета Казанского университета. Его выдающиеся способности и трудолюбие привлекли внимание университетских профессоров. С января 1926 г. Николай был зачислен аспирантом по кафедре механики к профессору Д.Н. Зейлигеру. Физику в то время читал проф. Д.А.Гольдгаммер, механику – проф. Д.Н.Зейлигер, из математиков можно назвать профессоров Н.Н.Парфентьева Н.И.Порфирьева. Н.Г.Четаев учился с увлечением, увлекая и своих товарищей. Он председательствовал в известном студенческом научном кружке имени Н.И.Лобачевского. Студентом опубликовал свою первую научную работу «Дифракция света в непрозрачных средах».

По-видимому, к этому периоду следует отнести возникновение наиболее глубоких идей и научных замыслов Николая Гурьевича, ставших в дальнейшем его твердой жизненной программой. За время аспирантуры, которая была завершена в феврале 1929 г., он выполнил и опубликовал ряд исследований по устойчивости фигур равновесия вращающейся жидкой массы, по уравнениям динамики в форме Пуанкаре и другим трудным проблемам механики.

Уже в сентябре 1930 г. в свои неполные 28 лет Четаев становится профессором, заведующим кафедрой механики физико-математического факультета КГУ.

Научные успехи Четаева послужили поводом для его командировки в марте 1929 г. на один год в Германию для работы в Геттингенском университете. В Германии Н.Г.Четаев знакомится с передовой для того времени аэродинамической школой Л.Прандтля и много времени уделяет семинарам этого известного ученого, вместе с тем он продолжает свои исследования преимущественно в области устойчивости движения.

По возвращении в начале 1930 г. из командировки Четаев становится доцентом Казанского университета. Следуя традиции, весной 1930 г. он читает «Первую лекцию». Лекции начинающего лектора приходят слушать аспиранты, преподаватели, даже профессора. В сентябре 1930 г. Николай Гурьевич утверждается профессором, заведующим кафедрой механики физико-математического факультета КГУ.

Н.Г. Четаев за рабочим столом. 1934 год

В 30-х годах в Казани центром, объединявшем почти всех творчески работавших механиков и некоторых математиков университета и авиационного института, был известный Vermutungsseminar, организованный Н.Г.Четаевым, видимо, по примеру геттингенских семинаров. Направление семинара определялось проблемами устойчивости движения, аналитической динамики и качественных методов в дифференциальных уравнениях.

Кроме аспирантов Н.Г.Четаева, в работе принимали постоянное активное участие ученые (тогда доценты) И.Г.Малкин и К.П.Персидский, а также Н.Г.Чеботарев. Доклады на семинаре читались без какого-либо календарного плана. Большое значение для семинара имели сообщения о работах, которые были не закончены и докладывались авторами в процессе изысканий, с признаниями непреодолимости затруднений.

Уголок профессора Четаева в музее истории КАИ. Фото Татьяны Дуняшевой

Это придавало занятиям семинара особый колорит дискуссионности, взаимной помощи и вместе с тем научного соперничества, которое умело и тактично Николай Гурьевич как арбитр направлял по здоровому руслу. Работа семинара получила отражение в «Трудах КАИ», «Ученых записках КГУ» и в «Известиях Каз. физ.-матем. общества».

Так в механике создавалось направление, которое стало называться казанской школой теории устойчивости. В трудах семинара строгие в математическом отношении результаты Ляпунова получили дальнейшее развитие и, кроме того, было вскрыто их прикладное значение. Развитие науки и техники показало, насколько важным было предвидеть необходимость исследований в новой области механики, значение которой было неясным, организовывать начало этих исследований и привлечь к ним молодежь.

Гуманитарию трудно понять, чем занимался Четаев. Поэтому я просто воспроизведу для специалистов информацию, которую нашла на одном из сайтов.

Значительное место в творчестве Четаева занимала аналитическая механика. Ещё в студенческой работе он применил принцип Гаусса к решению задачи о том, по какой из возможных ветвей равновесия будет следовать масса вращающейся жидкости в окрестности точки бифуркации. В последующих работах, обобщив понятие о связях, которое в свою очередь потребовало нового, наиболее общего определения возможных перемещений, Четаев показал, что принцип Гаусса вытекает из принципа Даламбёра – Лагранжа, если последний ввести как следствие аксиомы определения гладких связей. Определение возможных перемещений по Четаеву получило всеобщее признание.

Большое значение имеют его работы по уравнениям движения в групповых переменных, которые были введены в механику А. Пуанкаре. Четаев преобразовал уравнения Пуанкаре в каноническую форму и доказал для них обобщения классических теорем Гамильтона и Якоби, исследовал вопрос о построении группы возможных и действительных перемещений, когда связи заданы в дифференциальной форме, показал возможность решения уравнения типа Гамильтона – Якоби в более общих функциях, чем функция действия. Эти работы во многом определили направление исследований по динамике механических систем в групповых переменных.

Удостоверение Н.Г.Четаева – действительного члена Академии артиллеристских наук МВС СССР. Апрель, 1947 год

Постановка вопроса об устойчивых траекториях динамики привела Четаева к “постулату устойчивости”, т. е. к необходимости признания устойчивости того или иного рода в силу требований малых отклонений теории от эксперимента, справедливость которого он показал на конкретных законах физики.

Большой и важный цикл работ Четаева связан с исследованием общих свойств возмущённых движений механических систем в окрестности устойчивого невозмущённого движения. Результаты этих исследований позволили ему существенно продвинуть решение задачи о развитии оптико-механической аналогии в рамках аналитической динамики.

Фундаментальное значение, как теоретическое, так и практическое, в смысле приложения ко многим проблемам современной техники имеют работы Четаева по теории устойчивости движения, в особенности его знаменитая теорема обращения теоремы Лангранжа об устойчивости равновесия при максимуме силовой функции. Большой цикл работ он посвятил исследованию устойчивости неустановившихся движений по первому приближению, разработке приёма построения функции Ляпунова в виде квадратической формы с переменными коэффициентами, а также в виде линейной комбинации интегралов уравнений возмущённого движения. Наиболее важные результаты своих исследований Четаев изложил в ставшей классической монографии “Устойчивость движения” (1946, 1955, 1962).

Постановление Комитета по Ленинским премиям о присуждении Н.Г. Четаеву Ленинской премии. Апрель, 1960 год

В работах Четаева по качественным методам анализа получили развитие аналитические методы исследования поведения траекторий динамических систем. Ряд его работ посвящён выяснению алгебраической природы метода Ляпунова и задачам об оценках приближённого интегрирования, которые, как он показал, имеют много общего с задачами об устойчивости движения. Методы Ляпунова – Четаева имеют большое прикладное значение. Они применяются в теории регулирования, управления летательными аппаратами, в приборостроении, в подводном плавании. Решению прикладных задач посвящён целый цикл работ Четаева. Он решил задачу об устойчивости вращательного движения сплошного снаряда и снаряда с полостью, заполненной идеальной жидкостью, а также полёта снаряда по весьма настильной траектории.

Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева (КАИ). Главное здание 

В университете и авиационном институте Казани Николаем Гурьевичем прочитаны различные курсы лекций как студентам, так и преподавателям и аспирантам: общая механика, гидродинамика, теория крыла, специальные главы аналитической механики, устойчивость движения, теория характеристик Кронекера, интегральные инварианты, частный принцип относительности и др.

Н.Г.Четаев щедро делился своими идеями и знаниями с молодежью, был очень доброжелателен к ней, любовно и заботливо воспитывая молодых ученых, много времени уделял руководству студенческим и аспирантским семинарам, чтению лекций.

В науке Н.Г.Четаев был врагом пустого слова и легкого успеха. Он всегда поддерживал строгую постановку новых задач механики, а также создание строгих методов их решения. В то же время он боролся против чрезмерного обобщения задач механики, лишавших их подчас прикладного значения. Он был против неоправданных гипотез, вводимых нередко по ходу решения задачи и вызванных лишь слепым или небескорыстным желанием ее «решить». Эта чистота идет от заветов Ляпунова, которым Николай Гурьевич следовал всегда сам и которые стремился передать ученикам.

В 1940 г. Н.Г.Четаев получил приглашение работать в Академии наук СССР. Он переезжает в Москву и становится руководителем Отдела общей механики Института механики АН СССР. C 1945 по 1953 г. он является директором этого института. Последние годы Н.Г.Четаев заведовал кафедрой теоретической механики в Московском государственном университете.

В Москве Николаем Гурьевичем завершены многие работы, по замыслу связанные с казанским периодом его деятельности, написан ряд новых статей, а также монография по устойчивости движения.

Так же как и в Казани, он руководил семинаром в Институте механики АН СССР и Московском университете. Его деятельность стала шире, область механики, им возглавляемая, проникает в различные отрасли техники. Методы Ляпунова-Четаева стали применяться для решения проблем автоматического регулирования, гироскопов и управления летательными аппаратами.

C 1945 г. до конца жизни Н.Г.Четаев был ответственным редактором журнала «Прикладная математика и механика». На этой общественной работе он заслужил всеобщее уважение своей принципиальностью в суждениях и объективностью в оценках работ.

Н.Г.Четаев щедро делился своими идеями и знаниями с молодежью, был очень доброжелателен к ней, любовно и заботливо воспитывая молодых ученых, много времени уделял руководству студенческим и аспирантским семинарам, чтению лекций.

Неожиданная смерть Николая Гурьевича последовала в Москве 17 октября 1959г. от болезни сердца.

Правительство и научная общественность высоко оценили деятельность Н.Г.Четаева. В 1940 г. ему было присвоено звание Заслуженного деятеля науки Татарской АССР; в 1943 г. Н.Г.Четаев был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР; в 1945 г. награжден орденом Трудового Красного Знамени; в 1953 г. – орденом Ленина.

За цикл работ по аналитической механике и теории устойчивости движения Н.Г.Четаев посмертно был удостоен Ленинской премии.

В Казани на доме, где он жил (угол ул. К. Маркса и Миславского), в 1962 г. была установлена мемориальная доска. Имя Николая Гурьевича носит улица  в Ново-Савиновском районе Казани, на которой находится второй учебный корпус Казанского государственного технического университета имени А.Н. Туполева. Именно в этом корпусе находится Институт социальных технологий, где готовят будущих специалистов по связям с общественностью.

Бесспорно, Николай Гурьевич был гениальным человеком, выдающимся математиком. Его не зря считают основоположником Казанской школы теории устойчивости движения.

Но то, что я узнала дальше, поразило меня до глубины души. Оказывается, в июне 1931 г. при Казанском университете было создано аэродинамическое отделение, почти сразу реорганизованное в самостоятельный Казанский авиационный институт.

Н.Г. Четаев и Н.Г. Чеботарев. 1930-е годы

Душой этого начинания и в организационном, и в научно-педагогическом отношении был Н.Г.Четаев, исполнявший в 1932-1933 гг. обязанности заместителя директора института по научной и учебной части. После укрепления основных кафедр авиационного института Н.Г.Четаев вернулся в штат Казанского университета.

Здание аэродинамической лаборатории на улице Карла Маркса

Вот так, я – студентка КАИ – и знать не знала этого факта, как, впрочем, и многие мои однокурсники! Вот тебе и рисунки на обоях. Наверное, все-таки нужно издать популярную историю КАИ или хотя бы брошюрку на эту тему. Ведь человек без истории, как дерево без корней – недолговечен!

Так что теперь мне, информированной, кажется весьма символичным присутствие нашего второго здания КАИ именно на улице имени Николая Гурьевича Четаева.

Даша ЕГОРОВА

Производственная практика 2009 года

Использованы публикации с сайта http://chetaev.msu.ru/ (Механико-математический факультет МГУ).