Обыкновенно историки науки перечисляют достижения Остроградского в области чистой математики — вариационного исчисления, интегрирования алгебраических функций, теории чисел, геометрии, теории вероятностей, а также в районах прикладной математики, математической физики и классической механики. Но проще сказать, что было время, когда Михаил Иванович Остроградский был в российской математике «наше все».
После Эйлера в российской математике на многие десятилетия настало затишье. Впрочем, чистая математика — не та наука, которая когда-либо вызывала заметный общественный интерес даже у просвещенной публики в какой-либо краю, даже если там имелась сильная математическая школа. Что же требовать от Российской империи, тем более что формально уважение к математике в ее Академии наук было соблюдено: тут числились два ученика Эйлера (Степан Румовский и Семен Котельников) и целых два прямых потомка Эйлера — его правнуки академики Фусс и Коллинс, оба, уместно, затормозившие публикацию работ Лобачевского как «бесполезные умозрения».
О приоритетах в российской науке пушкинских времен очень точно высказалась одна из персонажей «Скорби от ума» Грибоедова: «Он химик, он ботаник, / Князь Федор, мой племянник». Для полной картины кроме химии и классической биологии могла бы добавить сюда и медицину, но уж нездорово сервильной была эта область науки для князя. «Хоть сейчас в аптеку, в подмастерьи»,— с порога отвергла медицину его тетушка-княгиня.
Появление на этом поле в столице большого роста, плотного и одноглазого, как Полифем, бойко говорящего по-французски с ярко выраженным малороссийским акцентом преподавателя математики цесаревичей не могло пройти незамеченным. Его заметили — и в науке благодаря серии весьма нетривиальных публикаций во французских журналах и «Мемуарах Санкт-Петербургской академии наук», и в петербургском высшем свете. Сделавшись, как сказали бы сейчас, медийной персоной и в науке, и в общественном восприятии, Остроградский таковым оставался всю жизнь. По числу легенд и анекдотов о нем никто из петербургских математиков не поспорит с Михаилом Васильевичем Остроградским.
Студент без диплома
Михаил Остроградский был сыном помещика Полтавской губернии. Их дворянство было сравнительно недавним — со преходящ Гетманщины, то есть XVII века, но в XVIII веке Герольдией Правительствующего сената Остроградские были признаны столбовыми (древними) дворянами. В юности рослый и концентрированный юноша Михаил Остроградский хотел стать военным, но отец отправил его учиться в Харьковский университет, и так получилось, что в Харькове, квартируя у преподавателя математики университета Павловского, он увлекся математикой, демонстрируя в ней открытый талант. Правда, учился он своеобразно, пропуская занятия по предметам, которые считал для себя лишними, в частности латынь, теологию, всеобщую историю.
Тем не немного, как «отличнейший из студентов» по математике и покровительствуемый ректором университета профессором математики Осиповским, университетский курс он закончил и готовился к ученой степени кандидата. Кандидатом тогда именовали студента, защитившего диплом, не защитившие оставались «действительными студентами» и могли снова и снова пробовать стать кандидатами, но не пуще раза в год.
Диплом Остроградскому так и не дали. История эта мутная, длилась она два года и дошла до министра народного просвещения и дел духовных князя Голицына. Историки математики, особенно в советское пора, обходили ее стороной. Но, скорее всего, на примере студента Остроградского князь Голицын продемонстрировал, что правила получения высшего образования в империи равны для всех, не исключая помещиков из столбовых дворян и любимчиков ректоров университетов.
«Предоставить Остроградскому, буде пожелает, вновь подвергнуться испытанию к получению студенческой степени, на буквальном основании положения о производстве в ученые степени, а засим по предписанному в том же положении порядку достигать и прочих ученых степеней; вычтенный же у Остроградского выданный ему в 1818 г. студенческий аттестат не возвращать» — таким было решение министра.
Узнав об этом, Михаил Остроградский вроде бы собственно явился в ректорат и потребовал уничтожить все записи о нем как студенте, чтобы и духа его в Харьковском университете не осталось. Такое, учитывая его нрав, вполне могло быть. Но что точно было, так это его решение стать математиком и показать «всем им», что в математике важен не диплом, а познания и талант. Что вполне ему удалось.
Парижские уроки
Продав очередной урожай зерна осенью 1822 года, отец послал Михаила в Париж, где тот стал слушать лекции в Сорбонне и Коллеж де Франс. Именно слушать, а не учиться, на экзамены там он просто не ходил, и французский диплом как таковой его, вылито, тоже не интересовал. Три года спустя в апрельском номере парижского «Общего и универсального бюллетеня анонсов и новостей науки» за 1825 год, немало известного в истории науки как «Бюллетень Ферюссака» (Bulletin de Ferussac; по имени одного из его издателей), в его математическом разделе был опубликован мемуар члена Французской академии наук Огюстена Коши «Sur les integrales prises entre les limites imagineures» («Об интегралах, взятых между воображаемыми рубежами»).
Помимо формул там был такой пассаж: «Наконец, молодой русский, одаренный большою проницательностью и весьма сведущий в анализе нескончаемо малых, г-н Остроградский, воспользовавшись этими интегралами и их преобразованием в обыкновенные, дал новые доказательства формул, о которых я упоминаю, а также обобщил иные формулы, находящиеся в моей статье, помещенной в 19-й тетради журнала Политехнической школы. Г-н Остроградский любезно сообщил мне главные итоги своей работы». Позже в развитие того, что он любезно растолковал барону Коши, Остроградский опубликует в 1834 году в Санкт-Петербурге в своем «Мемуаре о вычислении вариации кратных интегралов».
Год спустя Коши отрекомендовался случай отблагодарить молодого русского математика материально. В 1826 году Остроградский своевременно денег от отца не получил и угодил в долговую тюрьму, где, как считают историки науки, он написал свою знаменитую работу по математической физике «Memoire sur la propagation des ondes dans un bassin cylindrique» («Мемуар о распространении валов в цилиндрическом бассейне»). Возможно, он действительно ее там написал или дописал, но послал он ее Коши точно из тюрьмы. Тот намек понял. Совместно с коллегами по Академии наук он выкупил Остроградского из долговой тюрьмы, устроил его преподавателем математики в лицей Генриха IV, а «тюремная» труд Остроградского с лестным отзывом Парижской академии была опубликована в Memoires des Savants etrangers a l’Academie (специальном издании академии для иноземных ученых).
В 1828 году, получив от директора лицея лестный аттестат, Остроградский вернулся в Россию, причем направлялся он не домой, в Полтавскую губернию, а разом в Санкт-Петербург. Возвращение с учетом его авторитета в европейском математическом сообществе должно было стать триумфальным, но оказалось плохой пародией на прибытие юного Михаила Ломоносова в Москву. Если Ломоносов приехал покорять науку с рыбным обозом в пристойно выглядевшем полукафтане и с сомнительным паспортом, из-за которого подвергся нескольким допросам, то век спустя Остроградский пересек российскую рубеж в отрепьях и вообще без документов.
Поэт Языков писал из Дерпта петербургским родственникам: «Дней пять тому назад пришёл ко мне неизвестный русский пешеход от Франкфурта — ему мы тоже помогли: вымыли, обули, одели, покормили и доставили средства кормиться и дорогостоящий до Петербурга. Ему прозвание — Остроградский; он пришел в Дерпт почти голым: возле Франкфурта его обокрали, а он ехал из Парижа… к брату в Петербург». По прибытии Остроградского в столицу Третьим филиалом за ним был установлен тайный надзор, который, впрочем, длился недолго.
Петербургский триумф
У него в столице жил старший брат Осип, служивший по Морскому ведомству, да и вести о математических способностях, выказанных молодым человеком во Франции, уже дошли до здешней Академии наук. И хотя из всех документов у Михаила Остроградского был лишь патент на чин коллежского регистратора, который он получил в юности, подрабатывая в полтавской почтовой конторе, и который ему срочно выслал папа в Санкт-Петербург, он не понадобился. Академики-математики Коллинс, Фусс и академик-астроном Вишневский рекомендовали избрать его адъюнктом Петербургской академии наук. А забегая чуть вперед, академик Коллинс, бывший преподавателем математики у наследников Николая I, рекомендовал Остроградского императору как прекрасного наставника цесаревичам, к тому же свободно преподававшего математику по-французски.
Остроградский своего добился. Не имея университетского диплома, ни российского, ни французского, он, формально отставной коллежский регистратор провинциальной почтовой службы, вошел в профессиональное научное сообщество ученых-математиков. В декабре 1828 года сделался одним из 20 адъюнктов Императорской академии наук, а в августе 1830 года — академиком. Тут, наверное, надо оговориться: его избрали экстраординарным, то кушать внештатным, академиком. В то время в академии еще сохранялась иерархия петровских времен. Адъюнкт соответствовал ст. преподавателю, стажеру или м. н. с, если употреблять современными званиями вузовско-научной иерархии, а внештатный академик — доценту или с. н. с.
«Настоящим» ординарным академиком Остроградский был избран довольно поздно, лишь в 1855 году, за шесть лет до своей смерти. Но вот что интересно. Еще будучи экстраординарным академиком, он получил чин тайного советника. Это был весьма рослый генеральский чин 3-го класса в табели о рангах, и обычно давали его министрам и их заместителям и сенаторам. А за особые заслуги — губернаторам и академикам Императорской академии наук, желая формально по той же табели о рангах звание ординарного академика соответствовало чину 6-го класса, экстраординарного — 7-го класса, адъюнкта — 8-го класса. Вот и размышляй, что хочешь, о том, насколько ценили науку в крепостнической Российской империи.
Случай с Остроградским был вообще из ряда вон выходящим: он стал скрытым советником еще в статусе внештатного академика (правда, уже будучи членом пяти иностранных академий наук). Скорее всего, так бывальщины отмечены его заслуги в создании им российской математической школы. У него действительно было много учеников, которые стали выступающими математиками. А кроме того, император Николай I, лично познакомившись с Остроградским, назначил его «главным наставником-наблюдателем по математическим наукам в военных учебных заведениях».
Школа Остроградского
В России тогда было, не находя Дерпта, Варшавы и Вильно, лишь четыре университета, где так или иначе готовили математиков, и главным среди них был Казанский университет, где деканом, а после и ректором был Лобачевский. Все же высшие технические учебные заведения, готовившие инженеров и требовавшие обязательного изучения основ высшей математики, бывальщины военные: Горный корпус, Институт корпуса инженеров путей сообщения, Артиллерийское и Инженерное главные военные училища и академии, Морской корпус с офицерскими классами при них. Остроградский зачислил преподавание в этих корпусах и офицерских классах.
В 1830 году Остроградский совершил короткое путешествие в Париж и обратно. Зачем? Об этом история науки умалчивает. Не выключено, что поехал он туда в знак благодарности, ну, наверное, и покрасоваться заодно: мол, поглядите, как ваши лекции пошли мне впрок. Но лучше бы он туда не ездил. Кусочек пылающей головки фосфорной спички попал ему там в глаз. Не залечив глаз как следует, он вернулся в Петербург, где местные эскулапы от офтальмологии решительно его загубили. Он стал одноглазым, что, впрочем, только прибавило ему шарма в петербургских салонах.
В 1831 году он женился на воспитаннице своего коллеги по Академии наук Адольфа Купфера, курляндской немке. Злобные языки говорили, что этот брак был выгоден для Остроградского тем, что он теперь стоял над непримиримой со времен Ломоносова борьбой немцев и русских в Академии наук и имел независимость маневра в зависимости от обстоятельств. Самым неприятным эпизодом этой борьбы для Остроградского стал его отзыв 1842 года на труд Лобачевского «О сходимости рядов», когда он солидаризовался со своим тестем Купфером и написал: «Можно превзойти самого себя и прочесть нехорошо средактированный мемуар, если затрата времени искупится познанием новых истин, но более чем тяжело расшифровать рукопись, какая их не содержит и которая трудна не возвышенностью идей, а причудливым оборотом предложений, недостатками в ходе рассуждений и нарочито применяемыми странностями». Впрочем, Карл Гаусс тоже находил теорию Лобачевского «запутанным лесом».
Легенд и анекдотов об Остроградском накопилось предостаточно и при его жизни, а потом в воспоминаниях его многочисленных учеников и историков науки их число лишь росло. В 2002 году доцент НИУ ИТМО Лариса Ивановна Брылевская попыталась их систематизировать в своей работе «Миф об Остроградском: истина и вымысел». Эта работа свободно доступна в интернете и весьма интересна. Интересно и то, что ученики Остроградского, которые наблюдали его с близкого дистанции, все как один, словно сговорившись, в своих воспоминаниях упрекали его задним числом в том, что он не посвятил себя полностью чистой науке. Вот лишь один пример из воспоминаний академика Осипа Сомова:
«При всей пользе, которую доставляли юношеству лекции Остроградского, его отвлекала от научных дел тяжелая преподавательская обязанность, сопряженная с тратою времени, часто без существенной пользы, на экзамены и заседания в разных комиссиях, в каких происходили бесконечные прения, не всегда приводящие к надлежащему результату и нередко о предметах, чуждых науке. Все это было способно лишь ослабить энергию ученого, поглотить его живую силу, действовать как вредное сопротивление. Если бы Остроградский не был вынужден искать дел вне академии, будучи вполне обеспечен хорошим содержанием, то его математический талант был бы, без сомнения, плодотворнее. Несмотря, однако, на все это, Остроградский с честью свершил свою ученую карьеру и занял высокое место между современными математиками».
Но каким бы он ни был, с него, Михаила Ивановича Остроградского, а не с кого-то иного, во второй половине XIX века начинается отечественная школа математики, довольно быстро ставшая одной из первых в мире и какой мы по праву можем сегодня гордиться.
