Математик Чебышев: біографія, досягнення, особистий внесок у науку

Математик Чебышев – знаменитий російський вчений і механік. Зараз він вважається одним з головних основоположників так званої петербурзької математичної школи. У середині XIX століття став академіком Петербурзької академії наук, а потім ще 24 академій у всьому світі. Його називали найбільшим математиком XIX століття в одному ряду з Лобачевским. Чебышеву вдалося домогтися отримання фундаментальних результатів в теорії чисел та вірогідності, а також побудувати теорію ортогональних многочленів. Ним заснована математична теорія синтезу механізмів, розроблені важливі концепції практичних механізмів.

Біографія вченого

Математик Чебышев народився в 1821 році. Пафнутій з’явився на світ у невеликому селі Окатово, яке розташоване в Борівському повіті Калузької губернії. Його батько був багатим і відомим в окрузі землевласником. Він походив з дворянського роду Чебышевых, брав участь у Вітчизняній війні 1812 року, тріумфально брав Париж в 1814-м.

Цікаво, що точних відомостей про дату народження математика Чебишева немає. Вважається, що він з’явився на світ 4 травня. Ці відомості відповідають записам, збереженим у метричній книзі храму Преображення Господнього, розташованого в селі Спас-Прогнанье.

Вихованням і початковою освітою хлопчика займалися його рідні. Мати навчила грамоти і письма, двоюрідна сестра – французької мови та основам математики, саме вона заклала в дитині інтерес до цієї науки.

Взагалі, Пафнутій був дуже різнобічним дитиною. До того ж він захоплювався музикою, любив розбиратися в природі механічних іграшок, з часом став самостійно їх майструвати. Цей інтерес до всіляких механізмів зберігся у нього і в зрілі роки.

Переїзд до Москви

У 1832 році сім’я майбутнього математика Чебишева перебирається з провінції до Москви. Одна з головних причин – дати дітям повноцінну освіту. Герой нашої статті всерйоз захоплюється математикою і фізикою, займається у відомого педагога Платона Погорєльського. У той час він вважався одним з кращих вчителів по всій Москві.

Паралельно Пафнутій вивчає латинську мову з Олексієм Тарасенковым, який у той час був студентом медичного інституту, а в майбутньому став головним лікарем Шереметевской лікарні. До речі, саме за нього вийшла заміж рідна сестра Пафнутия Єлизавета Чебишева.

У 1837 році Чебышев вступає на фізико-математичне відділення Московського університету. Цікаво, що в той час це відділення базується на філософському факультеті. Великий вплив на формування кола його наукових інтересів надає Микола Брашман. Це його безпосередній вчитель, професор механіки і прикладної математики. Зокрема, саме завдяки йому вчений знайомиться з працями популярного французького інженера по імені Жана-Віктора Понселе.

Перші успіхи

У 1840 році до Чебышеву приходять перші успіхи в науковому світі, поки на студентському рівні. Математик отримує срібну медаль за свою роботу по знаходженню коренів рівняння n-го ступеня. При цьому сам науковий працю він пише ще в 1838 році, ґрунтуючись на алгоритм, розроблений Ньютоном.

Після цього вже всі професори і викладачі стали звертати пильну увагу на молодого вченого, який подавав серйозні надії.

Час безгрошів’я

У 1841 році Чебышев стає випускником імператорського Московського університету. До того часу значно погіршується становище його батьків. З-за голоду і неврожаю, що обрушився на багато губернії роком раніше, Чебышевы терплять великі збитки. Сім’я позбавляється можливості фінансово підтримувати сина, який отримує вищу освіту.

Чебышев живе у вкрай скрутних умовах, але це його не зупиняє, він як і раніше завзято продовжує займатися наукою і дослідженнями, це стає його справжньою пристрастю.

До 1846 році він дописує магістерську дисертацію і успішно її захищає. Робота присвячена глибокому аналізу теорії імовірності.

Робота в Петербурзькому університеті

У 1847 році герой нашої статті отримує місце в Петербурзькому університеті. У вузі він стає ад’юнкт-професором. За рахунок цього йому вдається поправити своє фінансове становище.

Щоб отримати право читати лекції в університеті, йому треба було захистити ще одну наукову роботу. Його дисертація на цей раз була присвячена інтегрування за допомогою логарифмів. Після цього він був допущений до викладацької роботи. Читав лекції з теорії еліптичних функцій, геометрії, теорії чисел, вищої алгебри, практичної механіки. Часто пояснював студентам Петербурзького університету основи теорії ймовірності. Він вилучив з неї розпливчасті формулювання, залишивши тільки незаперечні факти, перетворивши в справжню сувору математичну дисципліну.

Докторська дисертація

Докторську дисертацію Чебышев захищає в 1849 році. Її тема – теорія порівнянь. Після цього він стає професором, займаючи цю посаду аж до 1882 року.

Співпрацюючи з Петербурзьким університетом, Чебышев близько сходиться з професором прикладної математики Йосипом Сомовим, який також був учнем Брашмана, на цьому ґрунті вони і знайшли багато спільного один у одного. З часом їх відносини переросли в міцну дружбу.

Варто зазначити, що особисте життя вченого ніяк не складалася, протягом усього життя він так і залишився самотнім, що також сприяло його зближенню з великої, гучної і гостинною родиною Сомова.

Закордонний досвід

У 1852 році Чебышев відправляється в наукове відрядження по Європі. Він відвідує Францію, Великобританію, Бельгію. Він знайомиться на практиці з особливостями машинобудівної галузі, а також з музейними колекціями механізмів і машин, які цікавлять його чи не найбільше.

Чебышев відвідує фабрики і заводи, зустрічається з найбільшими зарубіжними механіками і математиками. Повернувшись з накопиченим досвідом, він продовжує викладати в Петербурзькому університеті і починає працювати в Олександрівському ліцеї.

У 1853 році академіки Струве, Буняковский, Фусс і Якобі представляють героя нашої статті на посаді ад’юнкта Петербурзької академії наук, що стає визнанням його заслуг. Особливо вони при цьому відзначають важливість його робіт у сфері практичної механіки. Кандидатуру Чебишева підтримують, він отримує заповітну посаду. У 1858 році він стає почесним членом Московського університету.

Університетський статут

Цікаво, що, крім суто наукової роботи, Чебышев брав активну участь у розробці важливих суспільних документів. У 1863 році так звана Комісія Чебишева брала участь у розробці Університетського статуту, який у результаті був підписаний імператором Олександром II.

На основі цього статуту була представлена практично повна автономія університету як корпорації професорів. Статут проіснував до епохи контрреформ, які почалися при Олександрі III, при цьому істориками і дослідниками він розглядався в якості одного з найбільш вдалих і ліберальних університетських регламентів не тільки в XIX, але й на початку XX століття.

У 1894 році Пафнутій Чебышев помер за своїм письмовим столом під час роботи, йому було 73 роки. Його поховали у селі Спас-Прогнанье, яке зараз знаходиться на території Калузької області.

Педагогічна робота

Чебышев приділяв підвищену увагу і педагогічної діяльності. Зокрема, він входив у комітет народної освіти, який працював при міністерстві. Він постійно писав рецензії на підручники, становив програми та інструкції для середньої і початкової школи.

У другій половині XIX століття з’явилася гостра необхідність виховувати технічні кадри. Це було викликано промисловим бумом, який почався в країні, активним розвитком машинобудування. Все це ставить певні завдання перед вищою школою, які необхідно терміново вирішувати. Починається збільшення числа інженерів-машинобудівників, яких готують кваліфіковані педагоги.

В Київському університеті професор Рахманінов пропонує готувати цих інженерів на фізико-математичних факультетах в університетах по всій країні. Чебушев виступає проти такої пропозиції. Він вважає більш доцільним зосередити підготовку цих фахівців у вищих технічних навчальних закладах. А от університети віддати під підготовку фахівців, які будуть займатися фундаментальними науковими дослідженнями.

В результаті саме цим шляхом і йде вітчизняна вища школа – створюється велика кількість технічних вузів різного профілю.

Підручники вченого

Велике значення для Чебишева мають також конкретні наукові результати, він ратує за розвиток математичної школи. Всі його відзначають, як першокласного лектора, а також чудового наукового керівника, який володіє рідкісною здатністю вибирати і ставити перед молодими і початківцями дослідниками нові проблеми, рішення яких приведе до корисних відкриттів.

В результаті Чебышев створює велику кількість навчальних і дидактичних матеріалів. Будучи членом московського математичного товариства, починає видавати перший у країні спеціалізований журнал під назвою “Математичний збірник”.

Цікаво, що і в наш час застосовуються багато його праці з математики. П. Л. Чебышев залишається авторитетною фігурою для багатьох сучасних математиків.

Спеціалізована олімпіада

Для школярів в наші дні велике значення має олімпіада з математики Чебишева. Вона і зараз носить ім’я цього видатного вченого. Олімпіада з математики Чебишева в 2018 році збирає тисячі учасників з усієї Росії.

Цього року вона проходить в рамках “Колмогоровских читань”. Саме тоді стають доступні завдання для учасників. Окремо проводиться для 5 класу олімпіада з математики Чебишева. Вже в цьому віці у школярів починає формуватися своєрідний тип мислення, вони з цікавістю вирішують самі хитромудрі завдання. Тому вже в 5 класі математика Чебишева знають практично всі, хто бажає пов’язати своє життя з точними науками.

На цьому розвиток дітей не закінчується. Проходить і в 6 класі олімпіада з математики Чебишева. Щорічно готують завдання для учнів аж до 7 класу. Багато викладачі і самі школярі відзначають, що на олімпіаді Чебишева завдання з математики відрізняються тим, що для їх вирішення, як правило, необхідно застосовувати нестандартний підхід.

Цей рік не став винятком. У 2018 олімпіада з математики Чебишева пройшла в лютому. Її підсумки вже загальнодоступні. Для багатьох школярів олімпіада з математики імені Чебишева стає справжньою путівкою в життя.

Яскраво проявивши себе на цих зрізах знання, учні на довгий майбутнє заражаються щирою любов’ю до математики, дослідженнями, бажання розгадувати механічні задачки у них з тих пір не пропадає. З багатьох, хто в дитячі роки брав участь у такій олімпіаді, в майбутньому виростають досвідчені математики, які поступають у вищі навчальні заклади технічного спрямування, самі стають вченими або грамотними фахівцями.