Михайло Остроградський - видатний математик XIX століття: до 220-річчя від дня народження

 

«Глибоке вивчення природи є найпліднішим джерелом математичних відкриттів». Жан Батист Жозеф Фур'є

Михайло Остроградський увійшов до історії світової науки як автор визначних досліджень з математичної фізики, математичного аналізу, механіки, балістики, алгебри, теорії чисел, теорії пружності, теорії ймовірностей, аналізу нескінченно малих, варіаційного обчислення й як обдарований педагог. І сьогодні відомі «Метод Остроградського», «Формула Остроградського», «рівняння Остроградського-Якобі», «Формула Остроградського-Гаусса», «Принцип стаціонарної дії Гамільтона - Остроградського»…

За своє життя вчений опублікував понад 100 наукових праць і написав понад 60 наукових рецензій. Наукову діяльність Михайла Остроградського високо оцінили сучасники. Його було обрано академіком Петербурзької академії наук, почесним професором Київського і Московського університетів, дійсним членом Нью-Йоркської, Туринської академій наук і Національної академії деї Лінчеї в Римі, членом-кореспондентом Паризької академії наук.

Національна академія наук України у 1997 році встановила премію імені Михайла Васильовича Остроградського, яка присуджується Відділенням математики НАН України за видатні наукові роботи в галузі математики та математичних проблем механіки. У 2001 році ЮНЕСКО внесла Михайла Остроградського до переліку видатних математиків світу.

Михайло Васильович Остроградський народився 12 (24) вересня 1801 року в маєтку Пашенна (нині село Пашенівка Полтавської області) у дворянській родині. Рід Остроградських належить до козацько-старшинських (згодом  дворянських) родів, відомих на Полтавщині із середини XVII століття. Першим із роду Остроградських у 1678 році згадується Іван, який займав почесне військове звання в Запорізькому війську. Славетні військові традиції продовжив син Івана - Матвій Остроградський. За свої бойові заслуги він у 1715 році був ушанований рангом Миргородського полкового судді, а у 1735 році передав це почесне звання своєму синові, говтвянському сотнику - Федорові Остроградському.

Прадідом вченого був старший син Матвія Остроградського - Іван, який після Прутського походу 1711 року через каліцтво та хвороби був звільнений зі служби в чині бунчукового товариша. Майже століття говтвянськими сотниками були представники роду Остроградських. Більшість із них, наслідуючи сімейну традицію, і надалі обирали для себе військову кар'єру. Василь Іванович Остроградський, батько вченого, змолоду служив в Олександропільському гусарському полку, звільнившись, працював дрібним чиновником, а згодом вийшов у відставку в чині колезького асесора.

Михайло Васильович був четвертою дитиною у родини і мав старших сестер Олену й Марію, брата Йосипа. Пізніше, у 1808 році, народився брат Андрій. Батьки Михайла дбайливо дотримувалися звичаїв козацьких предків, які протягом багатьох століть передавалися від батьків до дітей. Михайло Остроградський змалку увібрав у себе рідну мову, традиції і на все життя зберіг відданість український культурі.

Ще в ранньому дитинстві Михайло виявляв рідкісну спостережливість і природну схильність до вимірювання кожної речі та іграшки. В кишені він завжди носив із собою мотузку з прив'язаним до неї камінчиком і за допомогою цього знаряддя вимірював глибину кожної криниці чи ями, які траплялися йому на очі. Він любив годинами спостерігати за роботою різноманітних механізмів, особливо вітряків і млина.

У 1809 році, з метою підготовки юнака до військової або цивільної служби, Михайла Остроградського відправили до Полтави у будинок «для виховання бідних дворян». Безпосередньою виховною роботою в освітньому закладі займалися наглядачі, серед яких у роки навчання вченого був відомий український письменник Іван Петрович Котляревський. Він щиро піклувався покращенням побуту своїх вихованців та влаштовував для них у вільний час додаткові заняття з креслення, військової справи і навіть танців.

У 1810 році Михайло Остроградський, разом із своїм братом Йосипом, уступає до гімназії. Спочатку навчання проходило досить успішно, але з часом Михайло втратив зацікавленість до систематичних знань і зовсім полишив навчання. Василь Іванович Остроградський був змушений забрати сина після третього класу гімназії і у 1816 році повезти до Петербурга з наміром улаштувати його в один із гвардійських полків.

Зі спогадів сучасників про видатного вченого відомо, що в дитинстві та ранньому юнацтві він бажав продовжувати славетні традиції свого козацького роду та мріяв про військову кар'єру. Для цього у Михайла Васильовича Остроградського були всі здібності: високий зріст, могутня статура, гучний голос - не такі вже й малі переваги для військового на той час. Але служба у гвардії вимагала значних додаткових коштів, і для сім'ї збіднілого поміщика більш можливою здавалася цивільна служба.

27 серпня 1817 року Михайло Васильович Остроградський витримав вступний іспит на відділення фізико-математичних наук Харківського університету. Викладач математики Андрій Федорович Павловський першим звернув увагу на математичні здібності Михайла Остроградського, і пробудив у свого вихованця цікавість до науки та захоплення математикою. Дотримуючись добрих порад свого наставника, він із запалом узявся за навчання і вже через два-три місяці здивував Павловського своїми успіхами.

Імператорський Харківський університет

Вирішальний вплив на формування подальших наукових інтересів та світогляду Михайла Остроградського мав видатний вчений і педагог, професор математики, ректор Харківського університету - Тимофій Федорович Осиповський. Від нього юнак перейняв самостійність наукового мислення, відчуття свободи творчого пошуку, здатність піддавати раціональній критиці авторитети та загальноприйняті істини, вміння ставити під сумнів та перевіряти факти й теоретичні висновки, формуючи власну точку зору.

Успіхи Михайла Остроградського у навчанні були вражаючими: він блискуче склав іспити за третій курс університету, а з жовтня 1818 року отримав атестат дійсного студента і остаточно вирішив присвятити себе науці.  Остроградський повернувся до університету на початку 1819-1820 навчального року. Через рік сумлінного навчання він блискуче здав іспити разом з іншими студентами і був представлений ректором до звання кандидата відповідно до «Положення про надання ступенів» (1819).

Але керівництво навчального закладу було переконане, що Михайло Васильович Остроградський не підпадає під це правило, оскільки він отримав студентський атестат до затвердження цього положення, а для надання йому наукового ступеня юнак повинен скласти іспити заново. Таке негативне ставлення до Остроградського було обумовлене особливою прихильністю до нього ректора університету Тимофія Федоровича Осиповського, який знаходився у науковому та ідеологічному протистоянні з попечителем Харківського навчального округу 3. Я. Карнєєвим та професором філософії  Дудровичем, від яких залежало позитивне вирішення цього питання. Після дворазового перескладання іспитів, адміністрацією університету було вирішено вилучити у Михайла Остроградського атестат про закінчення університетського курсу за 1818 рік. Обурений таким свавіллям та приниженням, юнак відмовився від подальшої боротьби.

Незважаючи на інтриги та бюрократичні перепони, Михайло Васильович Остроградський не втратив інтересу до науки і у 1822 році, з метою продовження навчання, вирушив до Парижа. Тут юнак відвідував засідання Паризької академії наук, лекції фізико-математичного та природничого профілю в Сорбонні й Колеж де Франс, одному з найпрестижніших вищих навчальних закладів Франції.

Сорбонна

Викладачами були вчені зі світовими іменами: Андре-Марі Ампер, Жан-Батіст Біо, Жозеф Луї Гей-Люссак, Огюстен Луї́ Коші, П'єр-Сімон Лаплас, Сімеон-Дені́ Пуассон, Жан Батист Жозеф Фур'є. Після декількох років занять у Франції під керівництвом світил європейської науки Михайло Остроградський досяг високого рівня наукової підготовки і перетворився зі студента-початківця на повноправного члена французького наукового товариства. Про визнання  Михайла Васильовича в наукових колах Парижа свідчить схвалення французькими вченими, які працювали в області гідравліки, його першої наукової роботи «Мемуар про поширення хвиль у циліндричному басейні», у який містилась подальша розробка наукових результатів, незадовго до того отриманих Коші і Пуассоном. Праця була представлена Паризький академії наук.

За рекомендацією Огюстена Луї Коші у 1826 році Михайло Остроградський отримав роботу в колежі Генріха IV, де він певний час керував кафедрою. Коли Михайло Васильович у 1827 році залишив колеж, щоб повернутися на Батьківщину, провізор цього закладу дав схвальну характеристику діяльності Остроградського на посаді викладача математики, зауваживши, що він повністю виправдав покладені на нього надії. Під час перебування у Франції вчений успішно поєднував педагогічну діяльність із науковою, про що свідчать праці Михайла Остроградського, представлені Академії у 1824-1827 роках.

На початку 1828 року Остроградський повернувся до Російської імперії і  представив на розгляд до Петербурзької академії наук дві наукові праці з інтегрального числення. Це було вагомою підставою для того, щоб 18 березня 1828 року, в результаті майже одноголосного обрання, Михайла Васильовича Остроградського було затверджено імператорським указом на посаду ад’юнкта Академії з прикладної математики. Впродовж наступних 30 років вчений був тісно пов'язаний з діяльністю Петербурзької академії з усіх питань, що стосувалися математичної науки.

Будівля Петербурзької академії наук

Низка блискучих математичних праць, написаних протягом 1827-1828 років, та репутація талановитого вченого принесли Михайлу Остроградському заслужене визнання. Майже всі вищі навчальні заклади хотіли бачити молодого математика своїм професором. У жовтні 1828 року Михайла Васильовича запросили викладати математику та нарисну геометрію в офіцерських класах Морського кадетського корпусу в Петербурзі.

Влітку 1830 року, натхненний своїми науковими досягненнями, вчений вирушив до Парижа з метою вдосконалення своїх знань та написання ґрунтовної наукової праці з математичної фізики. Але здійснити свої творчі плани він був не в змозі за станом здоров'я. Відновивши сили після операції на очах, Михайлу Васильовичу вдалося дістатися Петербурга лише у листопаді 1831 року. 21 грудня 1831 року вченого було обрано ординарним академіком Петербурзької академії з прикладної математики..

У 1832 році Михайло Васильович Остроградський, без згоди батька, одружився з Марією Василівною Люцау (Купфер). За спогадами сучасників, вона мала художні здібності, складала вірші, грала на фортепіано та добре співала. Незважаючи на те, що дружина вченого не поділяла його наукових інтересів, вони любили товариство, часто приймали гостей. У подружжя Остроградських було троє дітей: старший син Віктор і дві доньки - Марія та Ольга.

Одруження Михайла Остроградського обумовило нові обов'язки вченого, зокрема забезпечення матеріального благополуччя родини. Тому на початку 1832 року він почав викладати в Інституті корпусу шляхів сполучення, а пізніше його запросили на посаду професора до Головного педагогічного інституту. Влітку 1840 року до вже існуючої напруженої педагогічної діяльності вченого додалося викладання в Головному інженерному училищі, а через рік, у 1841 році - у Головному артилерійському училищі. До кінця свого життя Михайло Васильович не полишав викладацької діяльності у цих вищих навчальних закладах.

В 1847 році імператор Микола І затвердив Михайла Васильовича Остроградського «на посаді головного наглядача за викладанням математичних наук у військово-навчальних закладах Російської імперії із призначенням його одночасно членом Навчального комітету при штабі з управління військово-навчальними закладами без особливої за виконання цих посад винагороди». На початку 1849 року вченого було запрошено на посаду головного наглядача за викладанням математичних дисциплін у закладах освіти, що підпорядковувалися відомству шляхів сполучень і громадських будівель.

Останні роки життя вчений присвятив в основному педагогічній діяльності. Крім безпосереднього викладання, Михайло Остроградський виступав ініціатором і керівником проекту видання низки підручників та навчально-методичних посібників з математичних дисциплін.  Михайло Васильович був автором наукових праць, у яких здійснив систематичний виклад своїх загально педагогічних та методичних поглядів, зокрема «Програма та конспект для керівництва у військово-навчальних закладах» (1851), «Керівництво початковою геометрією у трьох частинах» (1855-1860), «Роздуми про викладання» (1860).

Любов до рідної землі, мови, народної творчості супроводжувала Михайла Васильовича Остроградського все життя. Майже кожного року він приїздив до маєтку на Полтавщині. У повсякденному житті він із задоволенням розмовляв українською мовою, і, навіть читаючи лекції російською, вживав колоритні українські слова. Працюючи в Петербурзі, Михайло Васильович підтримував дружні стосунки з представниками української інтелігенції, зокрема Петром Гулаком-Артемовським, Миколою Лисенком, Михайлом Максимовичем, Михайлом Старицьким, Тарасом Шевченком. Сучасники твердять, що Михайло Васильович Остроградський знав на пам'ять увесь «Кобзар» та вмів його майстерно декламувати.

Влітку 1861 року Михайло Остроградський переїхав до Полтави. 12 вересня з шістдесятиліттям Михайла Васильовича вітали вчені багатьох країн світу. Він мав ще багато задумів у науці і улюбленої математиці. Нажаль, 20 грудня 1861 року, після тривалої хвороби, обірвалося життя видатного вченого і педагога Михайла Васильовича Остроградського. «Лицар нескінченних малих величин» був похований в родинному маєтку.

Ім'ям Михайла Васильовича Остроградського названа вулиця в центральній частині Полтави, Полтавський обласний інститут післядипломної педагогічної освіти, Кременчуцький національний університет і Хорішківська загальноосвітня школа Козельщинського району Полтавської області.

Монета «Михайло Остроградський»

2001 року Національний банк України на честь 200-річчя від дня народження Михайла Васильовича Остроградського випустив у серії «Видатні особистості України» ювілейну монету номіналом 2 гривні «Михайло Остроградський». Автори: художник Микола Кочубей, скульптор Володимир Атаманчук.

 

Література про життя та діяльність Михайла Остроградського

• Гаврилюк Л. О. Остроградський Михайло Васильович // Енциклопедія історії України : у 10 т. / редкол.: В. А. Смолій (голова) та ін. ; Інститут історії України НАН України. - Київ : Наукова думка, 2010. - Т. 7 : Мл - О. - С. 684.

• Геніальний український математик // Шендеровський, Василь. Нехай не гасне світ науки / за ред. Емми Бабчук. - Київ : «Смолоскип», 2004. - С. 221-227.

• Іваненко О. А. Франція в житті та творчості М. В. Остроградського // Вісник Київського національного університету  імені Тараса Шевченка. Сер. Історія. - 2003. - № 65-66. - С. 7-9.

• Математик світового рівня // Шаров, Ігор. Вчені України: 100 видатних імен. - Київ : АртЕк, 2006. - С. 274-277.

• Михайло Васильович Остроградський // Персоналії в історії національної педагогіки. 22 видатних українських педагоги : підручник / А. М. Бойко, В. Д. Бардінова та ін. ; під. заг. ред. А. М. Бойко. - Київ : ВД «Професіонал», 2004. - С. 37-70.

• Остроградський Михайло Васильович  // Шаров, Ігор. 100 видатних імен України. - Київ : Видавничий дім «Альтернативи», 1999. - С. 298-300.

• Фундатор математичної школи // Мельничук, Георгій. 1000 незабутніх імен України / худ. Ю. А. Демидьонок. - Київ : Школа, 2005. - 109-110.

Підготувала К.В. Бондарчук, завідувачка читальним залом