Математика — любимое дело «механика» Хруслова

06 Марта 2012 0
калькулятор онлайн
Евгений Яковлевич Хруслов

Александр СМИРНОВ

7 января с. г. действительный член Национальной Академии наук Евгений Яковлевич Хруслов отметил 75-летний юбилей. Евгений Яковлевич — широко известный и признанный в научном мире специалист в области математической физики.

Он автор более 120 научных статей, 3 монографий и 2 обзоров. Под его руководством написаны 18 кандидатских и 2 докторские диссертации. Много лет Хруслов является профессором Харьковского национального университета им. В. Н. Каразина, в январе нынешнего года его избрали здесь почётным доктором.

Профессор Хруслов возглавляет Математическое отделение Физико-технического института низких температур им. Б. И. Веркина, которое фактически является математическим институтом, известным у нас в стране и за рубежом. Он председатель двух ученых советов, член редколлегий двух международных и трех отечественных научных журналов.

Его труд отмечен орденами «Знак Почёта» (1986 г.), «За заслуги» III степени (2008 г.) и Грамотой Верховной Рады (2010 г.). В 1996 г. Евгений Яковлевич был удостоен премии НАНУ им. Н. М. Крылова, а в 2007-м — премии НАНУ им. М. А. Лаврентьева.

Рассказывать об этом учён непросто, поскольку суть его научных достижений нелегко изложить популярно. Но и сколько-нибудь добротный рассказ о нем вне его работы невозможен.

Попробуем примирить два этих трудносовместимых требования.

Книга природы написана языком математики.
Галилео Галилей

Парадоксально, но в научном мире нет общепринятого определения математической физики — науки, в которой работает Хруслов. Различные группы учёных по-разному трактуют её границы — где заканчивается математическая физика и начинается физика теоретическая и прикладная математика. Не вдаваясь в тонкости профессиональных споров, скажем, что это математическая дисциплина, изучающая физические явления математическими методами. Критерий истины в ней — строгое математическое доказательство.

Говоря упрощенно, это математика, близкая к физике. В истории науки есть немало ярких примеров, когда одни и те же учёные были и выдающимися математиками, и физиками-теоретиками. Но тенденции к специализации и разделению научных направлений с каждым новым поколением учёных усиливаются. Свой математический инструментарий Хруслов разрабатывает для физиков. Не только для физиков-экспериментаторов, которые в большинстве не владеют утончённым математическим аппаратом, но и для физиков-теоретиков, которые также интенсивно используют математику, но, как правило, совсем иначе, чем профессиональные математики.

Прочтя вышесказанное, читатель очень удивится, узнав, что по вузовскому диплому Хруслов не математик, не физик-теоретик, даже не физик-экспериментатор, а инженер-машиностроитель! Его путь в большую академическую науку был весьма нетипичным.

Детство, отрочество, юность

Родился будущий академик 7 января 1937 г. в рабочей семье в пролетарском районе Харькова под названием Ивановка. С началом Великой Отечественной войны его отец ушел на фронт и разделил судьбу миллионов пропавших без вести красноармейцев. Военное детство сверстников Жени было тяжелым везде, но у детей, оставшихся в оккупированном гитлеровцами Харькове, особенно. В течение полутора лет оккупации город был прифронтовым, поэтому голод здесь ощущался более жестоко. За буханку хлеба отдавали золотые часы, население вымирало. Ко дню освобождения города численность его обитателей от почти миллиона сократилась до 190 тыс. чел.

Спасаясь от голода, мама с маленьким Женей нашли приют у родственников в селе. Крестьяне помогали партизанам продовольствием. Евгений Яковлевич и сейчас помнит, как зимними ночами в дом приходили люди в белых маскировочных халатах за едой. Узнав об этом, оккупанты сожгли село, «гуманно» оставив жителей на морозе без крыши над головой, но живыми.

Пришлось вернуться в город. Дом, в котором они жили, был ветхий, продувался через многочисленные щели и трещины. Не было даже газет, чтобы утеплить стены. Но Женя где-то раздобыл военно-топографические карты. Отпечатанные на качественной плотной бумаге, они лучше обоев подходили для оклейки стен. Сейчас уже не узнать, были то брошенные при отступлении советские карты или «плохо лежавшие» немецкие. Но радость от такой полезной находки оказался недолгой. Немецкий офицер, увидев, что 5-летний мальчик несёт штабные карты, в присутствии матери достал пистолет и, угрожая убить ребенка, стал требовать сознаться в связях с партизанами. Немца удалось убедить, что карты хотели использовать не по их прямому назначению. К счастью, немец, как говорит Евгений Яковлевич, оказался «ненастоящим фашистом», худшего не произошло.

В школу мальчик пошел вовремя — 1 сентября 1944 г. Харьков уже год как был освобожден, жизнь налаживалась. Среднюю школу Хруслов окончил в 1954-м с серебряной медалью и имел право поступать в вуз без экзаменов. Юноше нравились самолеты, он мечтал о профессии авиаконструктора, поэтому подал документы в Харьковский авиационный институт.

Всё, казалось бы, шло гладко, как вдруг в самом конце вступительной кампании объявили, что нужно пройти специальную медкомиссию. То, что произошло далее, сегодня понять трудно. Сейчас требования к здоровью летного состава мягче, чем они были полвека назад: в очках или линзах летают не только пилоты воздушного флота, но даже космонавты. А в 1954-м от будущих авиаконструкторов требовали безупречного, стопроцентного зрения. Труд конструктора, мол, связан с большим зрительным напряжением при работе с чертежами. Хотя Женя на зрение не жаловался, медкомиссию он не прошёл.

В сложившейся ситуации нужно было срочно относить документы в другой вуз, где их еще принимали. Так, в общем-то, случайно, Евгений Яковлевич стал студентом электромашиностроительного факультета Харьковского политехнического института.

Как становятся математиками

Окончив ХПИ в 1959 г., Евгений Яковлевич получил распределение в институт «Тяжпромэлектропроект». Длительное время молодой специалист находился в командировке в Кривом Роге. Там он участвовал в наладке прокатного стана на заводе «Криворожсталь», а по вечерам углублял свои инженерные познания в математике, самостоятельно изучая литературу. Тут и потребность повысить квалификацию была, но чистая любознательность, пожалуй, преобладала.

Весной 1961-го Евгений Яковлевич возвратился из командировки в Харьков. Однажды старший коллега по лаборатории инженер Глеб Дмитриевич Клягин застал его за чтением весьма сложной для рядового инженера математической книги и поинтересовался, зачем он пытается в ней разобраться (Евгений Яковлевич со смехом вспоминает: «Я ни черта не мог там понять!»). Ответ был прост: «Интересно!»

Клягин сам с детства любил математику, участвовал в школьных математических олимпиадах, перед войной поступил в авиационный институт. В начале войны воевал в пехоте, потом был заброшен в тыл немцев на помощь словацким партизанам. В конце 1944 г. во всей лихой партизанской красе — не только в военной форме (что было обычным в то время), но и с огромным маузером на боку в деревянной кобуре — он появился в коридоре Харьковского госуниверситета.

Именно в таком виде случай свел его на перемене со студентом 5-го курса физико-математического факультета Владимиром [Александровичем] Марченко. До войны Марченко учился с Клягиным в одной школе на класс младше, но познакомились они на городской математической олимпиаде. В университете Клягин не учился, зашел туда по делам. Так неожиданно восстановились их приятельские отношения.

В 1961 г., к моменту разговора Клягина с Хрусловым, 39-летний Марченко уже 10 лет был доктором физико-математических наук и 9 лет — профессором ХГУ. Буквально накануне он возглавил в недавно созданном Физико-техническом институте низких температур (ФТИНТ) АН УССР отдел математической физики. Этот отдел и еще два других продолжили дело Математического института при Харьковском университете, который был закрыт в ходе очередной реорганизации в 1950 г. В том же 1961 г. Марченко избрали членом-корреспондентом АН УССР, а через год он стал лауреатом Ленинской премии.

Узнав о математических устремлениях Хруслова, Клягин предложил ему познакомиться с «настоящим живым математиком», так он охарактеризовал своего товарища детства. А Марченко, в свою очередь, Клягин порекомендовал перспективного молодого человека, у которого математического образования пока недостаточно, но способности есть.

При знакомстве Марченко предложил Хруслову решить не учебную, а реальную задачу: оптимизировать модель лопатки паровой турбины. Это было частью проблемы, поставленной главным конструктором Харьковского турбинного завода (ныне «Турбоатом») Леонидом Александровичем Шубенко-Шубиным. За создание паровых турбин большой мощности, в том числе для первых атомных электростанций, Шубенко-Шубину впоследствии было присвоено звание Героя Социалистического Труда, и он был избран академиком АН УССР.

Хотя к следующей встрече Хруслов со сложным заданием не справился (окончательный ответ был найден им позже), сам подход к решению очень понравился Марченко. Его поразило, как быстро и глубоко инженер вник в суть вопроса. И тогда Владимир Александрович предложил математику-любителю стать профессионалом — перейти к нему на работу в математический отдел академического института.

У Хруслова, по выражению Марченко, были «наивные» представления о том, как становятся настоящими математиками. Хруслов считал, что ему обязательно нужно сначала окончить вечернее отделение мехмата ХГУ. Марченко возразил:

— Не теряйте зря времени. Пробелы в математическом образовании вы быстрее восполните, работая в среде профессиональных математиков. Переходите на работу ко мне прямо сейчас.

Такое предложение было, как говорят математики, весьма «нетривиальным решением», уж очень отличается уровень математической подготовки в техническом вузе и на мехмате университета. Но Марченко сумел разглядеть талант математика в инженере-электрике. Ободренный такой поддержкой, Хруслов решился.

Дирекция «Тяжпромэлектропроекта» хорошего инженера отпускать не хотела, она имела право «удерживать» его у себя в течение трех лет после окончания института. Но советское трудовое законодательство не только «закрепощало» молодых специалистов, оно же поощряло дальнейший рост их квалификации. Не пустить Хруслова учиться в аспирантуру ФТИНТа не мог никто. Хруслов подготовился к вступительным экзаменам, успешно сдал их и начал новую жизнь.

Строгий стиль харьковской математической школы

Так Евгений Яковлевич вошел в круг математиков.

Традиции харьковской математической школы восходят к Харьковскому математическому обществу, основанному в 1879 г., одному из старейших в Российской империи. Отличительной чертой, стилем этой научной школы является строгость выводов, особая выверенность и лаконизм формулировок. Ничего лишнего. Чтобы оценить это в полной мере, нужно быть профессиональным математиком, но требовательность к слову можно почувствовать на описанном ниже примере.

Эту статью я предварительно обсуждал с учителем Хруслова академиком РАН и НАНУ В. А. Марченко. В первоначальном варианте в качестве эпиграфа мне хотелось использовать цитату из интервью известного математика, членкора РАН Юрия Ивановича Манина. Чтобы подчеркнуть элитарность профессии математика, он в частности, сказал: «Не мы выбираем математику своей профессией, а она нас выбирает».

Метафора мне понравилась. Хотелось её развить, показать, что по отношению к Хруслову она более уместна, чем к Манину. Ведь Манин с детства готовился стать математиком, участвовал в олимпиадах, подавал документы на мехмат МГУ... Он сознательно выбрал её своей профессией. Чего не скажешь о Хруслове, в детстве его талант никто не заметил, только в 24 года счастливый случай вмешался в судьбу парня, и математика, наконец, «выбрала» Хруслова.

Прочитав эпиграф, Владимир Александрович категорически запротестовал:

— Вы любите красивую фразу! Это ерунда, что математика «выбрала» Хруслова, он сам, своим трудом сделал себя математиком!

Поначалу было жаль расставаться с «красивым» эпиграфом. Но вечером того же дня в телепередаче 1-го российского канала «На ночь глядя» я смотрел интервью с одной скорее раскрученной, чем талантливой киноактрисой. Не без кокетства барышня произнесла: «Не мы выбираем актерскую профессию, а она нас выбирает». Слух резанула точная калька слов Манина, хотя было очевидно, что кинодива творчеством Манина не интересуется. Спустя неделю в статье Александра Ярового «Вірую в перемогу Добра» («2000» №4 (591), 27.01 — 02.02.2012 г.) читаю рассуждения автора о православии: «...Це моя релігія, що я вибрав її (чи вона мене вибрала)».

Когда уже три человека одинаково затейливо объясняют свой «судьбоносный» выбор, значит, все они угодили в ловушку, называемую в риторике «общим местом». Я благодарен Владимиру Александровичу за его замечание. Дело даже не в том, что я проглядел штамп. Изначально он был удачной словесной находкой, которую массовое тиражирование превратило в клише. Главная ценность замечания в другом — такие «красивые фразы» не сочетаются с естественным стилем жизни учителя и ученика — академиков Марченко и Хруслова. Личная «избранность» (даже математическая) — не из их лексикона. Их речь проста и свободна от всякого пафоса и красивости. Математика — наука строгая, с глубокой внутренней красотой, а красивость — это внешнее.

Главный механик отдела

Евгений Яковлевич Хруслов

В аспирантуре Хруслов, по предложению Марченко, занялся проблемами математического описания сильно неоднородных сплошных сред. При этом его сразу заинтересовали наиболее трудные проблемы в теории усреднения дифференциальных уравнений в частных производных в областях с мелкозернистой граничной структурой. Уравнения такого типа описывают, например, дифракцию электромагнитных волн на периодических решетках, что нашло применение в различных радиотехнических устройствах.

Об актуальности математических исследований в этом направлении говорит тот факт, что в харьковском Институте радиоэлектроники (ИРЭ) АН УССР было создано три теоретических и экспериментальных отдела, что разрабатывают эту научную проблематику в течение почти полувека. На первоначальном этапе научного роста Хруслов тяготел к задачам, близким к практическим приложениям, интерес к абстрактным математическим проблемам сформировался позже.

В 1964-м году в «Математическом сборнике» вышла совместная статья Хруслова и Марченко «Краевые задачи с мелкозернистой границей». В ней были рассмотрены случаи, когда масштаб неоднородностей структуры оказывается значительно меньшим, чем масштаб изучаемого процесса. Такие ситуации возникают не только в радиофизике, но и в акустике, гидродинамике многофазных систем, теории фильтрации, теории композитных материалов, в реологии (теории текучести и пластичности вещества). Найти точное решение подобных задач невозможно ни аналитическими, ни численными методами. Однако во многих важных для приложений случаях допустимо усредненное описание с помощью усредненных уравнений, коэффициенты которых являются плавно меняющимися функциями.

К сожалению, низкая интенсивность личных международных научных контактов в то время, отсутствие англоязычной версии «Математического сборника» привели к тому, что работа, быстро обретшая известность и широко используемая в Советском Союзе, осталась практически незамеченной на Западе. В конце 1970-х годов французские математики Ф. Мюра и Д. Чиоранеску повторили результаты этих работ. По-видимому, они пришли к ним независимо друг от друга, так как ссылок на публикации харьковчан не было. Аналогичные результаты были получены американскими математиками Дж. Раухом и М. Тейлором. Поэтому можно считать, что материалы кандидатской диссертации Хруслова были предвестниками теории усреднения — нового направления в теории дифференциальных уравнений в частных производных.

Так вышло, что к моменту окончания аспирантуры для трудоустройства Хруслова во ФТИНТе не нашлось свободной научной должности. Поэтому молодого математика, пренебрегая формальностями, временно взяли на должность главного механика отдела. Разумеется, не отдела Марченко, а другого, поскольку в математическом отделе никаких механизмов, кроме авторучек, не было.

В этом случайном назначении можно увидеть бюрократический курьез, а можно и неожиданное проявление единства механики в двух ее ипостасях — прикладной и аналитической. Дело в том, что смысл слов «механика» и «механик» зависит от контекста их употребления. Слова эти многозначные, с долгой историей.

Ирония научной судьбы

Механик — это тот, кто занимается механикой. А термин «механика» происходит от древнегреческого mhcanikh', что означает искусство построения машин. Таким образом, все инженеры-машиностроители по определению являются механиками. Так называют и специалистов, которые эксплуатируют машины и механизмы. Именно этот смысл вкладывается в должность «механик» в отделе кадров любого учреждения.

Однако термин «механика» не сводится к машинам. В науке это область физики, изучающая движение материальных объектов и взаимодействие между ними. Важнейшие ее разделы — классическая, релятивистская и квантовая механика. Последние два ничего общего с проблемами машиностроения не имеют (если не рассматривать такие экзотические «машины», как Большой адронный коллайдер).

Но классическая механика тоже выходит далеко за рамки инженерии. Учебные курсы с абсолютно одинаковым названием «теоретическая механика», что читаются на факультетах с похожими названиями «механико-металлургический» во втузах и «механико-математический» в университетах, являются по существу двумя разными дисциплинами, настолько различна их специфика. А общего в программах подготовки студентов на этих факультетах с созвучными наименованиями ненамного больше, чем в творчестве авторов с созвучными именами — Гоголя и Гегеля.

Ученых, занимающихся проблемами механики, в научной среде тоже зовут механиками. Выдающимися механиками были, в частности, академики Н. М. Крылов и М. А. Лаврентьев — в их честь учреждены премии НАНУ, которыми награжден Е. Хруслов.

Механиков-ученых и механиков-технарей перепутать невозможно, из контекста сразу ясно, о ком идет речь. Если в штатном расписании университета или НИИ есть должность главного механика, то всем понятно, что имеется в виду лицо, ответственное за эксплуатацию технических систем. Никто не подумает о декане мехмата или о заведующем кафедрой или отделом механики сплошных сред — области науки, в которой работает Хруслов.

Поэтому в назначении Евгения Яковлевича на должность главного механика можно видеть не только курьез, но и проявление определенной логики. Ведь Хруслова можно считать «дважды механиком»!

Разумеется, научное руководство ФТИНТа не ждало от молодого перспективного математика исполнения обязанностей главного механика. Однако помимо научных начальников, в любом институте есть и другие начальники — хозяйственные. В связи с этим с «главным механиком» Хрусловым приключилась забавная история.

Должность эта связана с материальной ответственностью, занимающему её периодически приходится расписываться за получение материальных ценностей. Хруслов и расписывался, хотя реально те ценности, как говорится, в глаза не видел. Так, однажды он расписался за получение 13 кувалд, о чем вскоре забыл. Институт в ту пору быстро развивался, шло непрерывное перемещение людей и имущества, кувалды бесследно исчезли в водовороте событий.

Спустя много лет во время очередной инвентаризации имущества доктора физ.-мат. наук Хруслова попросили предъявить кувалды. Тот не только не смог их показать, но даже не смог объяснить, куда они запропастились (сбором металлолома в те годы были озабочены исключительно пионеры). В сложившейся ситуации нужно было составить какой-то правдоподобный документ, на основании которого кувалды подлежали бы списанию. Хруслов подумал-подумал и написал, что за прошедшие годы кувалды «изржавели». Не заржавели (ржавые кувалды показать можно), а именно «изржавели», т. е. рассыпались в прах.

Главный бухгалтер института Иван Николаевич Новодран скептически посмотрел на «объяснительную» и поинтересовался: «Это сколько же лет им нужно ржаветь, чтобы совсем ничего не осталось? Давай, математик, рассчитай!»

Пришлось Хруслову сочинять заново, получилось что-то вроде: «В результате длительной и интенсивной эксплуатации кувалды пришли в полную негодность». Новодран сменил гнев на милость и подписал акт о списании 13 донельзя изношенных кувалд...

Он — математик. Этим и интересен

В конце 1960-х в физике резко усилился интерес к так называемым нелинейным дифференциальным уравнениям в частных производных. Линейное приближение, господствовавшее в физике с эпохи Ньютона, перестало удовлетворять новым требованиям. Но проблема заключается в том, что нелинейные уравнения решать значительно сложнее, чем линейные. Общей теории решения нелинейных уравнений нет.

Известным примером физического явления, описываемого нелинейным дифференциальным уравнением, являются грозные океанские цунами. Цунами относятся к т. н. солитонам — уединенным (от лат. solo — один) волнам, распространяющимся в нелинейной среде. Солитоны наблюдаются не только в жидкостях, они возникают в плазме, в газах, в твердом теле. Хрусловым было найдено точное описание нового явления в поведении решений нелинейных уравнений — рождение асимптотических солитонов.

Говоря о работах Хруслова, Марченко неустанно подчеркивает, что научный стиль его ученика характеризуется особой четкостью и строгостью. Давний друг и коллега Евгения Яковлевича академик НАНУ Леонид Андреевич Пастур тоже отмечает это профессиональное качество. Стремление к совершенству в сочетании с природной скромностью порой даже мешает в работе. Так, по словам Леонида Андреевича, Хруслов неплохо знает английский язык, на уровне, достаточном для профессионального общения. Когда переводчика или более подкованного в языковых вопросах коллеги рядом нет, Евгений Яковлевич прекрасно ведет дискуссию на своем «несовершенном» английском. Но когда такой человек оказывается вблизи, Хруслов «немеет» и просит помочь перевести. Его естество сопротивляется несовершенству.

Главным смыслом жизни Евгения Яковлевича стала математика. Однако он интересуется и искусством, литературой, историей, но, не будучи профессионалом в этих областях, предпочитает читать и слушать, а не писать и говорить. Это напоминает ситуацию, когда однажды журналисты обратились к крупному астрофизику и физику-теоретику, одному из отцов советского термоядерного оружия, трижды Герою Социалистического Труда Якову Борисовичу Зельдовичу с вопросом, выходящим далеко за пределы его научных интересов. Зельдович ответил им притчей:

— Как-то раз Маяковского, когда он был в зените славы, попросили высказаться по вопросу, не имеющему отношения к поэзии. Ответ Маяковского в стихотворной форме известен: «Я — поэт. Этим и интересен. Об этом и пишу. Об остальном — только если это отстоялось словом». Мне кажется, если у Маяковского слово «поэт» заменить на «математик», то его высказывание будет вполне справедливо по отношению к Хруслову. Но сам он так о себе никогда не скажет.

Место встречи изменить нельзя

Люди, знающие Хруслова, отмечают его редкостную доброжелательность, скромность, естественность, готовность делиться своими знаниями и прийти на помощь. Такое единодушие отзывов дорогого стоит. Хороших людей много, но Евгений Яковлевич явно выделяется.

Марченко приобщил Хруслова не только к науке, но и к спорту. Благодаря своему научному руководителю ученый стал завзятым байдарочником и лыжником.

В эту зиму снег выпал очень поздно, харьковчане получили возможность первый раз стать на лыжи в конце января. Когда я вышел на лыжню в городском лесопарке, что соединяет два института Академии наук — ФТИНТ и физико-технический институт, — то не сомневался, что увижу Евгения Яковлевича. Я всегда его там встречаю в лыжную погоду. Давно сделал вывод: скорее т. н. отцы города окончательно изведут лесопарк на дубовый паркет, скорее они отдадут его под коттеджи, рестораны и гольф-клубы, скорее глобальное потепление оставит нас без снега, чем Евгений Яковлевич перестанет накручивать здесь километры.

Моя уверенность встретить Хруслова подкреплялась осведомленностью, что недавно Евгений Яковлевич полностью обновил лыжную экипировку и еще ее не испытал. Разве 75 лет это возраст, когда донашивают старое снаряжение и живут былыми научными достижениями? Для Хруслова это возраст зрелости, в который он вошел в отличной «физико-математической» форме. Он полон физической энергии и интеллектуального динамизма.

Предчувствия меня не обманули — впереди показалась бегущая навстречу знакомая фигура. Широкая улыбка, на ходу снимается перчатка для рукопожатия — «место встречи изменить нельзя!»

С юбилеем Вас, дорогой Евгений Яковлевич! Крепкого Вам здоровья, счастья в семейной жизни и новых научных достижений!

загрузка...
Loading...

Загрузка...

Суть медреформы — убить науку?

Министерство здравоохранения должно быть заинтересовано не в разрушении...

Надеюсь на взаимопонимание

Нравственность — важнейший элемент любого производственного и общественного...

Министерство образования, науки и профнепригодности

Конкурс WorldSkills International становится так же популярен, как Олимпийские игры

Как нам получать Нобелевки

Опыт Китая и его Единой платформы выглядит именно тем, что требуется украинской науке...

ЗНО з історії України — рівність для усіх чи...

Щороку в завданнях ЗНО присутні питання, яких немає ані в програмі, ані в підручниках

Свадьба на Луне — лучший подарок невесте

Маршрут корабля будет повторять траекторию легендарного «Аполлона 8» в 1968 г.

Загрузка...
Комментарии 0
Войдите, чтобы оставить комментарий
Пока пусто
Loading...
Получить ссылку для клиента

Авторские колонки

Блоги

Idealmedia
Загрузка...
Ошибка