Учёные и политика, или Можно ли математикам доверять управление государством?

Две судьбы в годы Французской революции.

...Лагранжа друзья убеждали уехать в Берлин, но он решил остаться и увидеть «эксперимент» полностью. Не ожидал, что революция — синоним террора... Его друг — химик Лавуазье — попал на гильотину. Лагранж сказал: «...понадобится только один момент, чтобы упала его голова, но, может быль, сотни лет не хватит, чтобы появилась голова, подобная ей».

...Лаплас был исключён из Академии «за недостаток республиканской добродетели и ненависти к королям», и в 1793 году бежал с семьей из Парижа, на нелегальном положении писал свою книгу «Изложение системы мира», где и сформулировал гипотезу происхождения Солнечной системы. Лишь после якобинского террора смог опубликовать «Трактат о небесной механике» (Trait? de m?chanique c?leste, 1796). Но при Наполеоне (1799-1804) занимал видные государственные посты, вплоть до министра внутренних дел.

Жизнь математиков, как и жизнь всех остальных людей, была нелёгкой в годы общественных потрясений. Хотя, есть мнение, что им повезло больше, чем другим. А может, они просто умели просчитывать риски?...

Жозе?ф Луи? Лагра?нж (25 января 1736, Турин, Сардинское королевство — 10 апреля 1813, Париж) — французский математик, астроном и механик итальянского происхождения. Его отец, занявшись спекуляциями, потерял состояние (своё и своей жены), и Жозеф Лагранж был вынужден рано начать самостоятельную жизнь. Сначала он заинтересовался филологией. Отец хотел, чтобы сын стал адвокатом, и определил его в Туринский университет. Но Бог послал парню трактат по математической оптике, и тот стал увлечённо изучать математику.

В 1755 году Лагранж послал Эйлеру свою работу об изопериметрических свойствах, ставших впоследствии основой вариационного исчисления. В этой работе он решил ряд задач, которые сам Эйлер не смог одолеть. Эйлер и д’Аламбер рекомендовали молодого учёного в иностранные члены Берлинской Академии наук (избран в октябре 1756 года).

В том же году восемнадцатилетнего Лагранжа назначили преподавателем в Королевской артиллерийской школе в Турине, где он организовал научное общество, из которого впоследствии выросла Туринская академия наук. Здесь он издаёт труды по механике и вариационному исчислению (1759). Здесь же он впервые применяет анализ к теории вероятностей, развивает теорию колебаний и акустику.

1762 год — первое описание общего решения вариационной задачи. Оно ещё было недостаточно обосновано, но уже в 1766 году Эйлер дал строгое обоснование вариационным методам и в дальнейшем всячески поддерживал Лагранжа.

В 1764 году Французская академия наук объявила конкурс на лучшую работу по проблеме движения Луны. Лагранж представил работу, посвящённую либрации Луны (возник термин: Точки Лагранжа), которая была удостоена первой премии. В 1766 году Лагранж получил вторую премию Парижской Академии за исследование движения спутников Юпитера, а до 1778 года — ещё три премии.

С 1766 года Лагранж руководил физико-математическим отделением Берлинской Академии наук, а позже стал её президентом. В её «Мемуарах» он опубликовал множество работ. Женился (1767) на своей кузине Виттории Конти, которая, однако, в 1783 умерла.

Берлинский период (1766—1787) был самым плодотворным в жизни Лагранжа. Здесь он выполнил важные работы по алгебре и теории чисел, в том числе строго доказал несколько утверждений Ферма и теорему Вильсона: для любого простого p выражение (p?1)!+1 делится на p.

1771 год: Лагранж публикует мемуар «Размышления о решении числовых уравнений» (R?flexions sur la r?solution alg?brique des ?quations). Позднее Абель и Галуа черпали вдохновение в этой блестящей работе. Впервые в математике появляется конечная группа подстановок. Лагранж высказал предположение, что не все уравнения выше 4-й степени разрешимы в радикалах. Строгое доказательство этого факта дал Абель (1824—1826), а общие условия разрешимости нашёл Галуа (1830—1832).

В 1772 году Лагранж избран иностранным членом Парижской академии наук, а в 1787 — переехал в Париж. В 1792 году учёный вновь женился (на дочери друга-астронома), но в этом же году грянула революция.

Деятели революции отнеслись к Лагранжу снисходительно. Ему пожаловали пенсию и оплачиваемое место в комиссии, занимавшейся разработкой метрической системы мер и весов и нового календаря. К счастью, Лагранжу удалось заблокировать революционный проект всеобщего перехода на двенадцатеричную систему.

1795 год: открылась Нормальная школа, и Лагранж преподаёт там математику. ?cole normale sup?rieure, или ENS de Paris — это ведущий ВУЗ в подчинении министерства высшего образования и научных исследований Франции. Заметим, что 9 его выпускников получили Медаль Филдса, а 12 стали нобелевскими лауреатами.

В 1797 году, после создания Политехнической школы (?cole Polytechnique), Лагранж читал в ней курс математического анализа.

В эти годы Лагранж публикует знаменитую интерполяционную формулу для приближения функции многочленом. Издаёт книгу «Теория аналитических функций», которая вдохновляла Коши при разработке строгого обоснования анализа. Там же Лагранж дал формулу остаточного члена ряда Тейлора, указал метод множителей Лагранжа для решения задач на условный экстремум.

Наполеон Бонапарт, который в ноябре 1799 года (18 брюмера) произвёл государственный переворот и стал первым консулом Франции, любил обсуждать с деликатным и ироничным Лагранжем философские вопросы. Говорят, он называл Лагранжа «Хеопсова пирамида науки, или скромное обаяние математики». Пожаловал Лагранжу титул графа, должность сенатора и орден Почётного легиона.

Умер Лагранж 10 апреля 1813 года, умер спокойно, как и жил, сказав друзьям: «Я сделал своё дело… Я никогда никого не ненавидел, и не делал никому зла».

Лагранж внёс существенный вклад во многие области математики, включая вариационное исчисление, теорию дифференциальных уравнений, решение задач на нахождение максимумов и минимумов, теорию чисел, алгебру и теорию вероятностей. Формула конечных приращений и несколько других теорем названы его именем.

Наряду с Эйлером — он крупнейший математик XVIII века, член четырёх академий наук в том числе иностранный почётный член Императорской академии наук и художеств в Санкт-Петербурге.

Особенно Лагранж прославился исключительным мастерством в области обобщения и синтеза накопленного научного материала. В двух своих важных трудах — «Теория аналитических функций» («Th?orie des fonctions analytiques», 1797) и «О решении численных уравнений» («De la r?solution des ?quations num?riques», 1798) — подытожил всё, что было известно по этим вопросам в его время.

Пьер-Симо?н, маркиз де Лапла?с (23 марта 1749 — 5 марта 1827) — французский математик, физик и астроном. Родился в зажиточной крестьянской семье, учился в школе монахов-бенедиктинцев, из которой вышел, однако, убеждённым атеистом. 16 лет поступил в университет города Кан.

Написанный юным Лапласом мемуар «Sur le calcul int?gral aux diff?rences infiniment petites et aux diff?rences finies» (Об интегральном исчислении с бесконечно малыми разностями и конечными разностями, 1766) привлёк внимание учёных, и Лаплас был приглашён в Париж. Там он послал Д?Аламберу ещё один мемуар — об общих принципах механики. Тот высоко оценил юношу и устроил преподавателем в Военную академию (?cole royale militaire).

Преподавание не помешало научной работе. В 1773 году Лаплас виртуозно применил математический анализ, доказав, что орбиты планет устойчивы, и их среднее расстояние от Солнца не меняется от взаимного влияния (хотя и испытывает периодические колебания). Заметим: Ньютон и Эйлер не дерзнули это утверждать. Правда, позже выяснилось, что Лаплас не принял во внимание приливное трение, замедляющее вращение, и другие важные факторы... Однако за эту работу 24-летний Лаплас избран адъюнктом Парижской Академии наук.

В 1785 году он избран действительным членом Парижской Академии наук. В этом же году, на одном из экзаменов, Лаплас высоко оценил знания 16-летнего абитуриента Бонапарта. Впоследствии их отношения были неизменно тёплыми. Спустя 12 лет Лаплас рекомендовал генерала Бонапарта в Институт Франции (так тогда называлась Академия наук)

На всех этапах бурной политической жизни тогдашней Франции Лаплас никогда не вступал в конфликты с властями, которые почти неизменно осыпали его почестями. Простонародное происхождение Лапласа не только предохранило его от репрессий революции, но и позволило занимать высокие должности. Свои политические взгляды он никогда не афишировал.

Во время якобинского террора 1793—1794 годов Академия наук во Франции была закрыта, а из Комиссии мер и весов изгнали всех «умеренных», включая Лапласа. Астроном Жан Байи, близкий друг Лапласа, был схвачен и казнён на гильотине. Лаплас вместе с семьёй уехал из Парижа в Мелён, где начал работу над «Небесной механикой» и «Изложением системы мира». После падения и казни Робеспьера Академия была восстановлена (под названием «Национальный институт наук и искусств»), и Лапласу поручили возглавить Бюро долгот (так и сейчас называется французский Астрономический институт). Комиссия мер и весов возобновила работу и благополучно завершила её в 1795 году: именно тогда привычная нам основная единица длины — именно по предложению Лапласа — была названа метром.

С 1795 года Лаплас читает лекции по теории вероятностей в только что открытой Нормальной школе, куда приглашён как профессор математики, вместе с Лагранжем.

В 1799 году вышли первые два тома главного труда Лапласа — классической «Небесной механики» (именно Лаплас ввёл этот термин) — настольная книга астрономов XIX века. В одном из примечаний Лаплас мимоходом изложил гипотезу о происхождении Солнечной системы из газовой туманности, ранее высказанную Кантом.

Наполеон наградил Лапласа титулом графа Империи и всеми мыслимыми орденами и должностями. Он даже назначил его министром внутренних дел, но спустя 6 недель предпочёл признать свою ошибку. Лаплас внёс в управление, как выразился позднее Наполеон, «дух бесконечно малых», то есть мелочность. Впрочем, взамен утраченной должности министра Наполеон назначил Лапласа сенатором. Среди распоряжений, которые успел сделать министр Лаплас, был приказ о назначении пенсии вдове казнённого Байи.

В 1812 году появилась последняя монография 63-летнего Лапласа — грандиозная «Аналитическая теория вероятностей», в которой Лаплас также подытожил все свои и чужие результаты. В 1814 году он опубликовал популярное изложение этого труда: «Опыт философии теории вероятностей» (опубликован в переводе на русский язык в 1908 году, переиздан в 1999 году).

В апреле 1823 года Парижская академия наук торжественно отметила 50-летнюю годовщину принятия Лапласа в члены Академии. Всего Лаплас состоял членом шести академий наук и королевских обществ, в том числе Императорской Санкт-Петербургской академии наук.

Умер Лаплас от простудного заболевания 5 марта 1827 года в собственном имении под Парижем на 78-м году жизни. Берегите себя!

Что почитать:

https://ru.wikipedia.org/wiki/Первая_Французская_республика

Что почитать о Лагранже и Лапласе:

Гиндикин С.Г. Рассказы о физиках и математиках. — 3-е изд., расширенное. М.:МЦНМО, 2001. — 448 с.

И на английском:

(студенты и аспиранты, обратите внимание! Хорошие тексты — тысячи сдавать):

Лагранж: https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Lagrange/

Лаплас: https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Laplace/

Источник: mathshistory.st-andrews.ac.uk

Комментарии: