On the Scientific, Pedagogic, and Public Activities of Academician Mikhail Alekseevich Lavrent'ev at the Ukrainian Academy of Sciences (1939–1949) (on the 100th Anniversary of the Birth of M. A. Lavrent'ev)
Gespeichert in:
| Datum: | 2000 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch Englisch |
| Veröffentlicht: |
Institute of Mathematics, NAS of Ukraine
2000
|
| Online Zugang: | https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/article/view/4538 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Ukrains’kyi Matematychnyi Zhurnal |
| Завантажити файл: | |
Institution
Ukrains’kyi Matematychnyi Zhurnal| _version_ | 1860510675054362624 |
|---|---|
| author | Mitropolskiy, Yu. A. Митропольский, Ю. А. Митропольский, Ю. А. |
| author_facet | Mitropolskiy, Yu. A. Митропольский, Ю. А. Митропольский, Ю. А. |
| author_sort | Mitropolskiy, Yu. A. |
| baseUrl_str | https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2020-03-18T20:30:59Z |
| first_indexed | 2026-03-24T03:00:46Z |
| format | Article |
| fulltext |
: 'Jk
і
-.•; • > „. jmm.
••-л.: •* '<Штк
• - ' у,-,*
Ш Яш
г Н І Л Ш
ЩА1
с£ « т if--' ' .І
шш
1 » Ш
Ш
щ
і*».**»'*
НИИ
i s
ШІ
Ш т шт
МЩНМК?! Jf г і
• : : • •
А&с
шшшшяш
І"- vvr:-v;: : I - V-«ЯІ& * Й ' Ш
•ж • тШшШВШ
ШШШЩі
"ШІ
Ч ш
• К л .
sjSVsipj-?г?1*"* Ч* -'і*- -
я м І а т е ^ А ^ .
МИХАИЛ АЛЕКСЕЕВИЧ ЛАВРЕНТЬЕВ
(1990 - 1980)
Ю. А. Митропольский (Ии-т математики НАН Украины, Киев)
О НАУЧНОЙ, ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ
И ОБЩЕСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
АКАДЕМИКА МИХАИЛА АЛЕКСЕЕВИЧА ЛАВРЕНТЬЕВА
В АКАДЕМИИ НАУК УССР (1939-1949 гг.)
(к столетию со дня рождения)
В 1939 г. после смерти директора Института математики АН УССР академика
Дмитрия Александровича Граве президентом Академии наук УССР Алексан-
дром Александровичем Богомольцем, который придавал особое значение мате-
матике как основе точных наук, по рекомендации академика Николая Ивано-
вича Мусхелишвили, был приглашен из Москвы на должность директора Ин-
ститута математики АН УССР профессор Московского государственного уни-
верситета Михаил Алексеевич Лаврентьев.
В 1939 г. М. А. Лаврентьев был избран действительным членом Академии
наук УССР и возглавил Институт математики АН УССР, в котором органи-
зовал научный коллектив, способный решать крупные проблемы математики и
механики.
Михаил Алексеевич Лаврентьев принадлежит к числу выдающихся совет-
ских и мировых ученых. Созданное им в теории функций комплексного пере-
менного новое геометрическое направление и решение ряда других проблем,
относящихся к созданию новых методов решения широкого круга задач мате-
матики и механики, заслуженно выдвинули его в число крупнейших матема-
тиков и механиков нашего времени.
Диапазон научных исследований Михаила Алексеевича, ученого с мировым
именем, внесшего огромный.вклад в сокровищницу мировой науки, чрезвычайно
широк. Его выдающиеся научные достижения в области математики и ее
приложений оказали огромное влияние на развитие теории функций комплекс-
ного переменного, теории дифференциальных уравнений, гидродинамики, тео-
рии движения подземных вод, теории длинных волн, динамической устойчи-
вости, теории кумуляции и многих других направлений науки и техники.
Имя его надолго сохранится з человеческой памяти наряду с именами
И. В. Курчатова, С. П. Королева, М. В. Келдыша, Л. С. Понтрягина, Н. Н. Бого-
любова и других замечательных ученых, благодаря трудам которых наука и
техника в Советском Союзе во второй половине XX века вышла на передовой
уровень в мире.
Михаил Алексеевич Лаврентьев родился в Казани в семье профессора ме-
ханики Казанского университета. В школу пошел в Гетингене, куда его отец
был направлен на стажировку в 1910—1911 гг. После возвращения в Казань
окончил шестилетнее коммерческое училище и поступил на физико-матема-
тический факультет Казанского университета. После третьего курса перевелся
в Московский государственный университет, который и окончил в 1922 г.
Как ученый М. А. Лаврентьев начал свою научную деятельность в двадцатые
© Ю. А. МИТРОПОЛЬСКИЙ, 2000
1312 ISSN 0041-6053. У/с/?, мат. журн., 2000, т. 52, № J О
О НАУЧНОЙ, ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ И ОБЩЕСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ... 1313
годы в Московском университете под руководством академика Н. Н. Лузина,
возглавлявшего знаменитую математическую школу, из которой вышли многие
выдающиеся советские математики.
Уже результаты, полученные им в первых научных работах и относящиеся к
теории множеств и топологии, обратили на себя внимание математиков как в
нашей стране, так и за рубежом. Среди них большого внимания заслуживают
оригинальные результаты по теории гомеоморфных множеств и по ряду вопро-
сов, связанных с классификацией Бэра, а также цикл работ в области диффе-
ренциальных уравнений и вариационного исчисления. Эти результаты сразу же
выдвинули М. А. Лаврентьева в число выдающихся молодых математиков.
В конца двадцатых годов Михаил Алексеевич начинает многолетний цикл
работ, посвященных теории функций комплексного переменного. В этой об-
ласти математики — основной области его исследований — он создал новое
оригинальное направление, открывшее широкие перспективы развития этой об-
ласти математики как в теоретическом направлении, так и во многих приклад-
ных вопросах, имеющих важное народнохозяйственное значение.
С именем М. А. Лаврентьева связано также возникновение и существенное
развитие нового направления в теории приближенных конформных отобра-
жений. Здесь он с помощью вариационных методов конформных отображений
в 1938 г. получил классический результат по теории волн и теории струй, а
также по решению проблемы существования определенных классов течений
несжимаемой жидкости.
Вариационные методы М. А. Лаврентьева, как и большинство его основных
результатов, не только имеют большое теоретическое значение, но также яв-
ляются средством эффективного решения прикладных задач (а подчас и
объясняют новое явление) и основой приближенных методов расчетов.
В тридцатые годы Михаил Алексеевич на основе вариационных принципов
конформных отображений применил новый подход к исследованию движения
грунтовых вод под гидротехническими сооружениями, а созданная им теория
квазиконформных отображений явилась научным направлением, получившим
большое дальнейшее развитие и широкое применение.
В результате этого цикла работ и полученных первостепенных результатов
М. А. Лаврентьев стал признанным главой отечественной научной школы по
теории функций комплексного переменного и заложил основы советской шко-
лы теории приближений.
С 1929 года по 1935 год М. А. Лаврентьев по приглашению и при научной
поддержке С. А. Чаплыгина работает в ЦАГИ им. Н. Б. Жуковского. В эти
годы он получил многие классические результаты по гидроаэродинамике. Они
в значительной степени касаются задач аэродинамики и прочности самолета. В
этих работах он дал блестящие образцы практического применения теорети-
ческих решений. Так, он применил вариационные свойства конформных ото-
бражений, а важную задачу обтекания крыла свел к решению сингулярного ин-
тегрального уравнения первого рода.
Важные результаты в области теории конформных отображений М. А. Лав-
рентьев применяет к многочисленным прикладным задачам в совместных рабо-
тах с М. В. Келдышем. Так, здесь было дано решение задачи жесткого удара о
воду, исследовано движение крыла под поверхностью тяжелой жидкости, став-
шее теоретической основой бурно развивающейся отрасли современной гидро-
механики — теории корабля на подводных крыльях.
И поэтому к моменту переезда в Киев М. А. Лаврентьев уже был широко из-
вестным ученым — математиком и механиком — как в нашей стране, так и за
рубежом.
В киевский период научной деятельности М. А. Лаврентьева (1939 —
1949 гг.) получили дальнейшее широкое развитие его основные достижения в
области математики и механики, а также были получены новые важные резуль-
ISSN 0041-6053. Укр. мат. журн., 2000, т. 52, № 10
1314 Ю. А. МИТРОПОЛЬСКИЙ
таты как теоретического, так и прикладного значения. На изложении этих
результатов мы и остановимся.
Чем же был примечателен этот период в жизни и деятельности М. А. Лав-
рентьева? Во-первых, именно в этот период окончательно сформировалась его
роль как ведущего советского ученого, крупного организатора науки, выдаю-
щегося общественного деятеля. Во-вторых, научная деятельность Михаила
Алексеевича значительно повлияла на развитие математики и механики в Ук-
раине. Здесь он провел большую работу по развитию физико-математических
наук, создал разветвленную школу исследований по теории функций комплек-
сного переменного и ее приложений к механике сплошной среды.
Под руководством М. А. Лаврентьева в Институте математики АН УССР
была развернута научная деятельность не только в направлении фундаменталь-
ных теоретических проблем, но и в направлении осуществления весьма важных
приложений. Большая заслуга Михаила Алексеевича состояла именно в том,
что он решительно повернул теоретические исследования в Институте матема-
тики АН УССР в русло решения важных народнохозяйственных задач.
С тех пор ученые Института математики АН УССР стали уделять большое
внимание разработке математических методов решения важных народно-хо-
зяйственных проблем. В частности, они внесли весомый вклад в развитие мате-
матической теории фильтрации грунтовых вод и методов фильтрационных рас-
четов. Эти работы появились в связи с фундаментальными работами М. А. Лав-
рентьева по теории функций комплексного переменного. Обобщив известный
принцип Линделефа для конформного преобразования близких областей и
предложив приближенные формулы таких преобразований, М. А, Лаврентьев
применил эти результаты в теории движения грунтовых вод под гидротех-
ническими сооружениями — плотинами со шпунтами. Эта идея была им вы-
сказана еще в 1934 г. — метод последовательного отображения шпунтов, в
дальнейшем получивший развитие в работах его ученика П. Ф. Фильчакова,
который, обобщив предложенный М. А. Лаврентьевым метод отображения
шпунтов, разработал более общий метод приближенных конформных отобра-
жений, позволивший в самом общем виде решить задачу о напорной фильтра-
ции под гидротехническими сооружениями.
С помощью созданных М. А. Лаврентьевым методов теории функций комп-
лексного переменного были решены сложные задачи по расчету гидротехни-
ческих сооружений (плотин, дамб, каналов и т. д.). На основе этих работ, про-
водимых в довоенный период, в послевоенные годы под руководством
М. А. Лаврентьева была выполнена огромная работа в помощь великим строй-
кам на Волге, Днепре, Амударье. В 50-е годы ученые Института математики
АН УССР непосредственно участвовали в обосновании проектных заданий на
строительство Каховской ГЭС, Южно-Украинского и Северо-Крымского ка-
налов, Кураховской ГЭС.
Как известно, весьма эффективными являются приложения классической
плоской теории потенциала в механике и физике. Здесь особенно удачной
является связь с теорией функций комплексного переменного. Эта связь дает
возможность объединить мощный аналитический аппарат с геометрическим
качественным методом исследования.
Концепция идеальной жидкости, приводящая к теории потенциала, позво-
ляет исследовать самые разнообразные явления при расчете крыла самолета,
движения грунтовых вод, различных задач, связанных с волновыми процессами.
И вот, замечательные исследования М. А. Лаврентьева по теории функций
комплексного переменного явились основой нового математического направле-
ния, которое нашло непосредственное применение для решения важных задач
народного хозяйства. Это исследования в области гидродинамической теории
взрыва, в частности в создании им теории кумулятивного заряда.
Эффект кумуляции был обнаружен в конце прошлого века. Оказывается,
что взрывчатое вещество действует с особой силой на преграду в тех местах, где
ISSN 0041-6053. Укр. мат. журн,, 2000, т. 52, № 10
О НАУЧНОЙ, ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ И ОБЩЕСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ... 1315
на срезе взрывчатки, обращенной к преграде, имеются конические или полу-
сферические выемки. Вначале использование кумулятивного эффекта огра-
ничивалось некоторыми техническими задачами в горном деле. Резкое повы-
шение бронебойного действия при наличии металлической облицовки было
обнаружено позже, а к 1914 г. относится первый патент по использованию это-
го эффекта в военном деле. Этот эффект и был положен в основу изобре-
тения кумулятивного снаряда, пробивающего самую прочную броню. Широко
применялся кумулятивный эффект в 1941—1945 гг. и к этому времени относит-
ся также создание основ теории кумулятивного заряда с металлической обо-
лочкой и теории пробивания брони группой ученых во главе с Г. Тейлором и
Г. Биркгофом. Условия военных лет требовали скорейшей разгадки физичес-
кого содержания кумуляционного эффекта для защиты от таких снарядов.
Требовалось создание надежных физических предпосылок, достаточно простых
расчетных схем в основном для кумулятивного заряда с металлической обо-
лочкой.
В качестве физических предпосылок и теории первого приближения
М. А. Лаврентьевым были приняты следующие гипотезы:
1. Детонация происходит мгновенно, а действие взрывчатого вещества на
оболочку сводится к импульсу, направленному перпендикулярно к поверхности
конуса.
2. Материя оболочки, как и пробиваемая сталь, принимаются за идеальную
несжимаемую жидкость.
Хотя на первый взгляд представление броневой стали в виде идеальной
жидкости кажется парадоксальным, но дело в том, что начальное давление на
оболочку имеет порядок 100 ООО атмосфер, а прочностные и пластические силы
составляют сотые доли от сил инерционных, поэтому влияние прочностных сил
будет все время малым и можно пользоваться схемой идеальной жидкости.
Поэтому Михаил Алексеевич сразу же, заметив, что вязкость и пластич-
ность среды становятся несущественными в случае движения с очень большими
скоростями и давлениями, выдвинул оригинальную и смелую гипотезу —
считать идеальной несжимаемой жидкостью пробиваемую сталь, из которой
образуется кумулятивная струя. Такая гидродинамическая трактовка явления
кумуляции предполагала не учитывать при расчетах прочностные и упругие
силы металлической облицовки снаряда, позволяла пренебречь пластичностью
и вязкостью облицовки.
Таким образом, М. А. Лаврентьевым было показано, что, пользуясь предло-
женной им гипотезой, образование кумулятивной струи можно рассматривать
как задачу о взаимодействии струй жидкости. И поэтому методы, развиваемые
им для расчета движения жидкости под гидротехническими сооружениями,
оказались пригодными для расчета стального кумулятивного снаряда. Осно-
вой используемого математического аппарата была теория функций комплек-
сного переменного, в частности теория конформных отображений.
Опыты, поставленные Михаилом Алексеевичем, показали, что пробивание
преграды определяется образованием высокоскоростной кумулятивной струи
из вершины обжимающейся при взрыве облицовки, обычно конической или
полусферической формы, и полностью подтвердили основные теоретические
результаты.
Создание М. А. Лаврентьевым гидродинамической теории кумуляции яв-
ляется одной из вершин его творчества. Эта теория сразу же стала клас-
сической. Здесь определяющим моментом оказалась связь явления образова-
ния кумулятивной струи с задачами струйных течений жидкости, а также
принятие им для описания поведения металла при динамическом нагружении
модели идеальной несжимаемой жидкости. Последняя гипотеза М. А. Лаврен-
тьева имеет огромное самостоятельное значение для очень широкого класса
динамических процессов и лежит в основе ряда научных направлений в меха-
нике сплошной среды.
ISSN 0041-6053. Укр. мат. журн., 2000, т. 52, № 10
1316 Ю. А. МИТРОПОЛЬСКИЙ
Значение гидродинамической теории кумуляции давно вышло за рамки пер-
воначально рассматриваемого явления. Показанная в ней возможность дости-
жения высоких концентраций энергии в веществе за счет кумуляции ее при
движении определила широкое использование этих принципов при решении
самых разнообразных задач.
Созданная М. А. Лаврентьевым отечественная школа исследования куму-
лятивных процессов в Институте гидромеханики СО АН СССР и его ученики
развили вопросы использования этих принципов в ряде задач физики и меха-
ники сплошной среды.
После окончания Великой Отечественной войны Михаил Алексеевич соз-
дает в Институте математики АН УССР экспериментальную лабораторию, заве-
дующим которой был Н. М, Сытый, автор оригинальной и плодотворной идеи
применения мокрого пороха в народном хозяйстве.
Как известно, взрыв современного пироксилинового пороха представляет •
собой процесс горения, быстрота которого зависит от давления, действующего
на частицы пороха. Для создания соответствующего давления Н. М. Сытый
предложил заливать водой перележавший порох, а затем поджигать его в воде.
При этом порох не горит, а детонирует, и его можно с успехом применять для
взрывных работ при строительстве каналов, траншей, колодцев и др.
В этой лаборатории М. А. Лаврентьев проводил работы по определению де-
тонационной и взрывных характеристик отходов пироксилинового пороха, ис-
пользованию их для исследования прочности сварочных конструкций большой
толщины и др. Проводились опыты по штампованию взрывом металлических
конструкций, была разработана методика сооружения взрывом осушительных
каналов, горизонтальных и вертикальных горных выработок, водоемов.
Ряд опытов, проведенных под руководством Михаила Алексеевича в этой
лаборатории, подтвердили основные положения теории кумуляции. Здесь он
нашел еще одно практическое применение явлению кумуляции при взрыве —
сварку металлов взрывом.
Сварка металлов взрывом уже заложена в кумулятивном эффекте взрывча-
тых веществ с металлическими облицовками. При соударении плоских пластин .
происходит образование кумулятивной струи, а в зоне соударения образуется
такое высокое давление, что атомы металлов этих пластин приближаются друг
к другу на расстояния, при которых между ними образуются межатомные свя-
зи, т. е. наступает сварка. Первые эксперименты в этом направлении были про-
ведены М. А. Лаврентьевым (совместно с И. И. Ищенко, С. В. Малашенко,
В. П. Алексеевским) в Киеве в 1944-1949 гг., когда для увеличения пробиваю-
щего действия кумулятивного заряда он предложил исследовать двухслойные
кумулятивные оболочки из различных металлов. В результате обжатия таких .
двухслойных кумулятивных оболочек получается монолитный шов. Таким об-
разом, явление сварки взрывом было открыто М. А. Лаврентьевым в 1944-
1946 гг., т. е. более чем за 10 лет до появления первых сообщений на- эту тему в
США.
В 1946 г. вышла в свет монография М. А. Лаврентьева „Конформные ото-,
бражения с приложениями к некоторым вопросам механики", в которой были
изложены результаты, характеризующие изменения функции и ее производной,
реализующей конформное отображение некоторой области на каноническую
область при изменении границы отображаемой области. Это дало возможность
получить оценки точности метода фрагментов — широко применяемого приб-
лиженного метода расчета установившейся фильтрации однородной несжи-
маемой жидкости в недеформируемой пористой среде, и усовершенствовать его
в целях повышения его точности. Было также указано на возможность уточ-
нения метода фрагментов путем замены действительных линий равных напоров
полуволнами синусоид. Монография послужила серьезным стимулом для раз-
вития приложений методов геометрической теории функций комплексного
переменного, и особенно вариационных методов теории конформных отобра-
ISSN 0041-6053. Укр. мат. журн,, 2000, т. 52, № 10
О НАУЧНОЙ, ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ И ОБЩЕСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ... 1317
жений, в ней были также изложены основы методов расчетов гидр о динамичес-
ких сооружений.
В 1943 г. была опубликована работа М. А. Лаврентьева „К теории длинных
волн", имеющая основополагающее значение, поскольку в ней содержится
фундаментальный результат в нелинейной теории волн на поверхности тяже-
лой жидкости. В этой работе была впервые доказана теорема о существовании
уединенной волны. Это исследование завершило длинную дискуссию, которая
велась в течение 100 лет после первых исследований в этом направлении Скот-
та Рассела.
М. А. Лаврентьев внес большой вклад в развитие теории нелинейных волн,
блестяще решив задачу об уединенной волне. На возможность существования
уединенной волны, как устойчивого образования, состоящего из одного гребня,
впервые в 1844 г. обратил внимание Скотт Рассел. Это симметричная волна,
состоящая из одного возвышения и распространяющаяся с постоянной ско-
ростью без изменения формы. Позднее Буссинеск и Рэлей, изучая эту задачу
математически, предложили приближенный метод определения формы и ско-
рости уединенной волны. В 1872 г; Буссииеском было впервые получено соли-
тонное решение для длинных волн на поверхности жидкости. Интерес к соли-
тонам возобновился в связи с исследованиями по плазме.
Модифицировав метод Рэлея, Кортвэг и де Фриз в 1895 г. вывели уравнение
Кортвэга — де Фриза и тем самым получили периодические волны, выражаю-
щиеся через эллиптические функции, стремящиеся к уединенной волне, най-
денной Рэлеем, в предельном случае больших длин волн. Уединенная волна
лучше всего подходит в качестве модели волн цунами, образующихся при
подводном землетрясении. В последующие годы происходило постепенное
уточнение результатов, описанных выше, которое закончилось строгим доказа-
тельством существования солитона на поверхности жидкости конечной глуби-
ны, приведенным М. А. Лаврентьевым в 1943—1946 гг. в знаменитой работе „До
теорії довгих хвиль".
В работе „Существование уединенных волн" К. Фридрикс и Д. Хайерс в
1954 г. повторили результат М. А. Лаврентьева, однако пошли другим путем,
построив доказательство на редукции задачи к интегральному уравнению и на
приведении полученного уравнения к виду, позволяющему использовать прин-
цип сжатых отображений. При этом методами функционального анализа не
удалось получить единую теорему существования длинных волн, подобную той,
которую доказал М. А. Лаврентьев..
Основная идея замечательной работы Михаила Алексеевича состоит в том,
что уединенную волну предлагалось рассматривать как предельный случай
обычной прогрессивной волны при стремлении ее длины к бесконечности. При
таком предельном переходе горизонтальная прямая, проходящая через нижние
точки впадин, превращается в амплитуду для линии волновой поверхности.
Это позволило понять природу уединенной волны и построить ее строгую
теорию, опираясь на известные факты нелинейной теории воли.
Подавляющее большинство исследователей в этой области использовали
методы нелинейных интегральных уравнений. М, А. Лаврентьев предложил
принципиально иной подход к этой проблеме, заключающийся в использовании
некоторых геометрических свойств конформных и квазиконформных отобра-
жений. В этой работе широко использовались вариационные принципы теории
конформных отображений, открывшие путь к построению новых приближен-
ных теорий.
Кроме того, работа давала возможность строгого обоснования теории Рэлея
и оценки погрешности метода Рэлея. В первом приближении М. А. Лаврентьев
свел задачу к решению одного дифференциального уравнения, дающего при
I определенных условиях почти точный результат. Идея первого приближения,
впервые высказанная им, позволила редуцировать исходную задачу к более
ISSN 0041-6053. Укр. мат. журн., 2000, т. 52, № 10
1318 Ю. А. МИТРОПОЛЬСКИЙ
простой и поэтому имела большое прикладное значение, послужив отправным
пунктом ряда новых исследований.
Одновременно М. А. Лаврентьевым была показана несостоятельность урав-
нений мелкой воды для описания существенно нелинейных явлений типа уеди-
ненной волны. Эти результаты стали достоянием широкой научной общест-
венности и стимулировали ряд новых исследований в современной теории
солитонов.
. В Киеве Михаил Алексеевич находит новое применение разработанных им
ранее вариационных принципов конформных отображений, в частности, к
задачам фильтрации. Здесь он обобщил принцип Линделефа для конформных
отображений близких областей и получил приближенные формулы для ото-
бражения этих областей.
Идея метода последовательных отображений, сформулированная М. А. Лав-
рентьевым еще в 1934 г., была блестяще цод его руководством завершена П. Ф.
Фильчаковым. Здесь этот метод был обобщен и на его основании разработан
так называемый метод последовательных конформных отображений, позволя-
ющий решать с любой степенью точности практически все задачи теории филь-
трации под гидротехническими сооружениями.
В 1947 г. М. А. Лаврентьев закладывает основы теории нелинейных классов
квазиконформных отображений. Продолжая развивать теорию квазиконформ-
ных отображений, он создает геометрическую теорию решения систем двух
уравнений с частными производными. Соответствующие системы уравнений бы-
ли названы им сильно эллиптическими. Обобщая далее уравнения годографа
для уравнений газовой динамики, полученные С. А. Чаплыгиным, он вводит
понятие производной системы и показывает, что сильная эллиптичность систе-
мы эквивалентна обычной эллиптичности производной системы. Производная
система для ряда нелинейных систем принадлежит к хорошо изученному типу
линейных систем, и это дает новый метод линеаризации нелинейных задач.
Итогом этого является доказанная М. А. Лаврентьевым в 1947 г. важная
основная теорема существования квазиконформных отображений нелинейных
классов. В качестве частного случая из этой теоремы следует теорема сущес-
твования дозвукового потока в канале и потока, обтекающего заданный контур
с заданной скоростью на бесконечности, не превышающей критического значе-
ния. Сильно эллиптические в смысле Лаврентьева системы оказались наиболее
далеко идущим обобщением системы Коши-Римана, которое позволяет сохра-
нить основные геометрические свойства аналитических функций.
Велики заслуги Михаила Алексеевича в создании благоприятных условий
для развития нового научного направления — вычислительной математики.
М. А. Лаврентьев очень хорошо представлял себе роль вычислительной техни-
ки для прогресса науки и техники и поэтому много внимания уделял созданию
в СССР вычислительных машин.
По его инициативе в Киеве сразу после окончания Великой Отечественной
войны началась разработка первой малой электронной вычислительной машины
в Институте электротехники АН УССР под руководством С. А. Лебедева.
Активно пропагандируя необходимость быстрейшего развития в нашей стране
электронной вычислительной техники, М. А. Лаврентьев становится одним из
инициаторов организации Института точной механики и вычислительной
техники АН СССР и в 1949 г. был избран директором этого института. На
должность главного конструктора был назначен С. А. Лебедев, и в кратчайшие
сроки в институте была создана первая крупная электронно-цифровая вычис-
лительная машина БЭСМ-1, которая стала предшественницей серии советских
ЭЦВМ. М. А. Лаврентьев стоял у истоков появления первых быстродействую-
щих ЭВМ в нашей стране.
Начиная с 1945 г. в Институте математики АН УССР по инициативе и при
непосредственном участии М. А. Лаврентьева широко развернулись исследо-
вания в области вычислительной и аналоговой техники. Были созданы лабора-
ISSN 0041-6053. Укр. мат. журн,, 2000, т. 52, № 10
О НАУЧНОЙ, ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ И ОБЩЕСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ... 1319
тория вычислительной техники и лаборатория электромоделирования* В этих
лабораториях сразу же начались работы по конструированию и изготовлению
электроинтеграторов как сеточного (В. Е. Дьяченко), так и естественного мо-
делирования, при разработке которого существенно использовался метод ана-
логий академика Н. Н. Павловского.
На интеграторах сеточного типа успешно решались плоские и осесим-
метричные задачи теории потенциала, теории упругости.
В лаборатории электромоделирования, которой М. А. Лаврентьев уделял
особое внимание, на интеграторах ЭГДА конструкции П. Ф. Фильчакова и
В. И. Панчишина решались многие задачи, не поддающиеся решению аналити-
ческими методами, а также задачи, требующие для своего решения большой
затраты времени. Здесь с успехом решались краевые задачи фильтрации грун-
товых вод под гидротехническими сооружениями и в теле земляных плотин,
давались компетентные консультации по решению краевых задач, описываемых
уравнениями в частных производных эллиптического и параболического типов.
Лаборатория электромоделирования принимала непосредственное участие в
вопросах математического обоснования проектов строительства Каховской
ГЭС, Южно-Украинского и Северо-Крымского каналов.
Конструкции интеграторов ЭГДА вызвали большой интерес в различных
проектных научно-исследовательских организациях и поэтому было налажено
серийное производство таких электроинтеграторов, получивших широкое при-
менение в народном хозяйстве как в нашей стране, так и в ряде зарубежных
стран.
Интеграторы ЭГДА демонстрировались на выставках приборов в Москве,
Варшаве, Берлине, Будапеште, на Международных ярмарках и выставках в
Марселе, Пловдиве, Париже, Загребе и были отмечены многочисленными дип-
ломами и медалями. После переезда Михаила Алексеевича в Москву в 1949 г.
его творческие контакты с лабораторией электромоделирования не прекра-
тились.
Остановимся кратко на перспективном направлении в механике, возникшем
в Институте математики АН УССР, — изучении поведения быстровращающих-
ся твердых тел, подвешенных на струне. Направление это началось при разра-
ботке М. А. Лаврентьевым проблемы кумуляции. При изучении влияния вра-
щения на эффект кумуляции был применен струнный подвес для осуществ-
ления быстрого вращения тела (порядка 30 ООО об/мин). Эксперименты, прове-
денные М. А. Лаврентьевым и С. В. Малашенко, во многом способствовали ус-
пешному решению проблемы кумуляции. В этот же период струнный подвес
был использован и при изучении устойчивости вращения снарядов с жидким
наполнением. Под руководством М, А. Лаврентьева была разработана методика
эксперимента. При этом были обнаружены оригинальные эффекты — немоно-
тонные зависимости между геометрией полости, заполненной жидкостью, и
устойчивостью вращательного движения тела, волны на поверхности этой
жидкости, влияние вязкости на резонанс и др.
Идея М. А. Лаврентьева и С. В. Малашенко о возможности изучения свойств
механической системы (твердых тел и тел с полостями, наполненными жид-
костью) на струнном подвесе в дальнейшем получила развитие в основном в
Киеве в исследованиях, проводимых под руководством и при непосредственном
участии А. Ю. Ишлинского. Была решена важная задача балансировки быстро
вращающегося твердого тела, подвешенного на струне. Обычным способом
решение этой задачи, в особенности при уникальных особенностях по весу и
габаритам, вызывало ряд затруднений. Были проведены теоретические иссле-
дования, направленные на обоснование идеи самобалансировки тел на струнном
подвесе (А. Ю. Ишлинский, М. Е. Темченко, В. А. Стороженко), а также экспе-
риментальные исследования (С. В. Малашенко).
Была разработана методика определения с большой точностью положения
ISSN 0041-6053. Укр. мат. журн., 2000, т. 52, № 10
1320 Ю. А. МИТРОПОЛЬСКИЙ
главных центральных осей инерции в теле произвольной формы, изучены ста-
ционарные движения осесимметричного твердого тела.
Анализируя научную деятельность Михаила Алексеевича, в основном киев-
ский период его деятельности, трудно провести резкую границу между его ма-
тематическими работами и работами по механике, которые всегда основывались
на глубоком понимании основных закономерностей механического явления и
которым он давал строгое математическое описание.
Замечательным примером такого подхода при рассмотрении сложного дви-
жения механической системы является работа М. А. Лаврентьева, посвященная
потере устойчивости упругих систем при динамическом нагружении, выпол-
ненная в 1949 г. совместно с А. Ю. Ишлинским. В этой работе было установ-
лено принципиальное различие между статическим и динамическим нагруже-
нием таких систем и дан анализ возможных форм динамической потери ус-
тойчивости. Это пионерское исследование, основанное на глубоких идеях
М. А. Лаврентьева, послужило началом новому научному направлению, ряду
крупных теоретических исследований и многочисленным приложениям.
Одновременно с руководством Институтом математики АН УССР и научно-
исследовательской работой Михаил Алексеевич ведет научно-организационную
и педагогическую работу.
В 1939 г. началась его педагогическая деятельность в Киевском государст-
венном университете им. Т. Г. Шевченко, где, будучи профессором физико-
математического факультета, он прочел ряд интересных спецкурсов. В после-
военные годы (1945-1948) он продолжил прерванную войной педагогическую
деятельность в Киевском университете, заведуя кафедрой математического
анализа.
В 1945 г. М. А. Лаврентьев был избран вице-президентом Академии наук
УССР. На этом посту Михаил Алексеевич прилагал много усилий для вос-
становления в послевоенное время работы институтов Академии наук УССР,
для развития науки в Украине. Он не только поднял уровень исследований по
математике и механике институтов, вернувшихся в Киев из г. Уфы после эва-
куации, но и приложил много усилий для организации нового научного центра
в г. Львове. Являясь депутатом Верховного Совета УССР, М. А. Лаврентьев
горячо беспокоился о восстановлении Донбасса, об улучшении работы акаде-
мических учреждений в Украине, принимал участие в разработке пятилетнего
плана развития научных исследований АН УССР на 1946 - 1950 гг.
Научно-организационная деятельность Михаила Алексеевича особенно
проявилась после его возвращения в 1950 г. в Москву, Он был организатором
Института точной механики и вычислительной техники АН СССР, с его именем
связано уникальное по масштабам и значимости дело — создание Сибирского
отделения Академии наук СССР, первым председателем которого он был в
течение многих лет.
Большая роль принадлежит М. А. Лаврентьеву в дальнейшей активизации
математических исследований в Украине. С его именем связан ряд научных
форумов, проводимых в Украине по его инициативе и при непосредственном
руководстве. Так, в 1940 г. Институтом математики АН УССР была проведена
первая конференция по теории функций комплексного переменного и функ-
циональному анализу, в работе которой приняли участие математики Киева,
Харькова, Одессы, Москвы, Ленинграда, а также большая группа ученых запад-
ных областей, незадолго до этого вошедших в состав Украинской ССР.
На этой конференции Михаил Алексеевич выступил с докладом о квази-
конформных отображениях и их применениях, в частности, в теории струй.
В июне 1949 г. по инициативе М. А. Лаврентьева в Киеве состоялась расши-
ренная Межреспубликанская конференция по математической физике, органи-
зованная Институтом математики АН УССР. В работе этой конференции при-
няли участие ученые Украины, Грузии, Москвы и других научных центров. На
конференции был заслушан доклад М. А. Лаврентьева совместно с А. Ю. Иш-
ISSN 0041-6053. Укр. мат. журн,, 2000, т. 52, № 10
О НАУЧНОЙ, ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ И ОБЩЕСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 1321
линским на тему: „Динамические формы потери устойчивости упругих систем",
посвященный как теоретическим исследованиям авторов по выяснению прин-
ципов потери устойчивости упругих систем при динамических нагрузках раз-
личного вида, так и многочисленным экспериментальным результатам. В част-
ности, было доказано, что при внезапном воздействии на упругие системы сил
большой величины, но малой продолжительности, строительные конструкции
способны выдержать без разрушения силы значительно большей величины, чем
при обычных статических нагрузках. Эта работа стала значительным вкладом в
теорию динамической устойчивости упругих систем и получила дальнейшее
развитие и приложения.
В одной, и притом небольшого объема, статье невозможно полностью опи-
сать все научные достижения Михаила Алексеевича Лаврентьева. Заканчивая,
следует еще раз отметить огромное влияние академика М. А. Лаврентьева на
развитие математики и механики в Украине, его огромный вклад в решение
народнохозяйственных задач нашей страны.
В заключение приведем слова одного из ближайших сотрудников и уче-
ников Михаила Алексеевича академика В. М. Титова, который очень метко
заметил: „М. А. Лаврентьев, как ученый, до последних лет жизни не уставал
удивляться загадкам природы и искать на них ответ. По сути дела он был
выдающимся естествоиспытателем в самом широком смысле этого слова, ко-
торое в наш век узкой специализации стало исчезать из обращения. Его по-
разительная интуиция, умение переносить методы, развитые в одной области, в
другую, способность построить модели парадоксальных, на первый взгляд,
явлений — поражали всех, кто с ним работал и встречался".
L Стокер Дж. Дж. Волны на воде (математическая теория и приложения) / Под ред.
М. А. Лаврентьева и Н. Н. Моисеева - М., 1959. - 617 с.
2. Ишлинский А. 10. Деятельность Михаила Алексеевича Лаврентьева в Академии наук
УССР // Жури, прикл. механики и техн. физики. - 1960. - № 3. - С. 16 - 19.
3. Математические работы М. А. Лаврентьева // Некоторые проблемы математики и
механики. - Л., Наука, 1970. - С. 13 - 30.
4. Митрополъский Ю. А., Штокало И. 3., Филъчаков П. Ф. Михаил Алексеевич Лаврентьев //
Укр. мат. жури. - 1970. - 22, № 6. - С. 801 - 805.
5. Митрополъский Ю. А., Лаврик В. И., Филъчакова В. П. Очерк научной, педагогической и
общественной деятельности Михаила Алексеевича Лаврентьева в Академии наук УССР //
Исследование по теории функций комплексного переменного с приложениями к механике
сплошных сред. - Киев: Наук, думка, 1986. - С. 3 - 15.
6. Лаврентьев М. А. Избранные труды. Математика и механика. - М.: Наука, 1990. — 600 с.
7. Михаил Алексеевич Лаврентьев (1900 - 1980) / Библиографический указатель „О работах
академика М. А. Лаврентьева" (член-корреспоидепт АН СССР В. М. Титов). - Новосибирск,
1985.
8. Боголюбов А. #., Лаврик В. И. Михаил Алексеевич Лаврентьев // Киевские математики —
педагоги. - Киев: Выща шк. 1970. - С. 185 - 196.
9. Марчук Г. И. Сила идей // Наука в СССР. - 1982. - № 2.
10. Лаврентьев М. А., Шабат Б. В. Проблемы гидродинамики и их математические модели. -
М.: Наука, 1977.-408 с.
Получено 28.12.99
ISSN 0041-6053. Укр. мат. журн., 2000, т. 52, № 10
|
| id | umjimathkievua-article-4538 |
| institution | Ukrains’kyi Matematychnyi Zhurnal |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | rus English |
| last_indexed | 2026-03-24T03:00:46Z |
| publishDate | 2000 |
| publisher | Institute of Mathematics, NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | umjimathkievua/cd/2f5ec9054924764145716d1b62f3eecd.pdf |
| spelling | umjimathkievua-article-45382020-03-18T20:30:59Z On the Scientific, Pedagogic, and Public Activities of Academician Mikhail Alekseevich Lavrent'ev at the Ukrainian Academy of Sciences (1939–1949) (on the 100th Anniversary of the Birth of M. A. Lavrent'ev) О научной, педагогической и общественной деятельности академика Михаила Алексеевича Лаврентьева в Академии паук УССР (1939 - 1949 гг.) (к столетию со дня рождения) Mitropolskiy, Yu. A. Митропольский, Ю. А. Митропольский, Ю. А. Institute of Mathematics, NAS of Ukraine 2000-10-25 Article Article application/pdf https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/article/view/4538 Ukrains’kyi Matematychnyi Zhurnal; Vol. 52 No. 10 (2000); 1312-1321 Український математичний журнал; Том 52 № 10 (2000); 1312-1321 1027-3190 rus en https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/article/view/4538/5780 https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/article/view/4538/5781 Copyright (c) 2000 Mitropolskiy Yu. A. |
| spellingShingle | Mitropolskiy, Yu. A. Митропольский, Ю. А. Митропольский, Ю. А. On the Scientific, Pedagogic, and Public Activities of Academician Mikhail Alekseevich Lavrent'ev at the Ukrainian Academy of Sciences (1939–1949) (on the 100th Anniversary of the Birth of M. A. Lavrent'ev) |
| title | On the Scientific, Pedagogic, and Public Activities of Academician Mikhail Alekseevich Lavrent'ev at the Ukrainian Academy of Sciences (1939–1949) (on the 100th Anniversary of the Birth of M. A. Lavrent'ev) |
| title_alt | О научной, педагогической и общественной деятельности академика Михаила Алексеевича Лаврентьева в Академии паук УССР (1939 - 1949 гг.) (к столетию со дня рождения) |
| title_full | On the Scientific, Pedagogic, and Public Activities of Academician Mikhail Alekseevich Lavrent'ev at the Ukrainian Academy of Sciences (1939–1949) (on the 100th Anniversary of the Birth of M. A. Lavrent'ev) |
| title_fullStr | On the Scientific, Pedagogic, and Public Activities of Academician Mikhail Alekseevich Lavrent'ev at the Ukrainian Academy of Sciences (1939–1949) (on the 100th Anniversary of the Birth of M. A. Lavrent'ev) |
| title_full_unstemmed | On the Scientific, Pedagogic, and Public Activities of Academician Mikhail Alekseevich Lavrent'ev at the Ukrainian Academy of Sciences (1939–1949) (on the 100th Anniversary of the Birth of M. A. Lavrent'ev) |
| title_short | On the Scientific, Pedagogic, and Public Activities of Academician Mikhail Alekseevich Lavrent'ev at the Ukrainian Academy of Sciences (1939–1949) (on the 100th Anniversary of the Birth of M. A. Lavrent'ev) |
| title_sort | on the scientific, pedagogic, and public activities of academician mikhail alekseevich lavrent'ev at the ukrainian academy of sciences (1939–1949) (on the 100th anniversary of the birth of m. a. lavrent'ev) |
| url | https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/article/view/4538 |
| work_keys_str_mv | AT mitropolskiyyua onthescientificpedagogicandpublicactivitiesofacademicianmikhailalekseevichlavrent039evattheukrainianacademyofsciences19391949onthe100thanniversaryofthebirthofmalavrent039ev AT mitropolʹskijûa onthescientificpedagogicandpublicactivitiesofacademicianmikhailalekseevichlavrent039evattheukrainianacademyofsciences19391949onthe100thanniversaryofthebirthofmalavrent039ev AT mitropolʹskijûa onthescientificpedagogicandpublicactivitiesofacademicianmikhailalekseevichlavrent039evattheukrainianacademyofsciences19391949onthe100thanniversaryofthebirthofmalavrent039ev AT mitropolskiyyua onaučnojpedagogičeskojiobŝestvennojdeâtelʹnostiakademikamihailaalekseevičalavrentʹevavakademiipaukussr19391949ggkstoletiûsodnâroždeniâ AT mitropolʹskijûa onaučnojpedagogičeskojiobŝestvennojdeâtelʹnostiakademikamihailaalekseevičalavrentʹevavakademiipaukussr19391949ggkstoletiûsodnâroždeniâ AT mitropolʹskijûa onaučnojpedagogičeskojiobŝestvennojdeâtelʹnostiakademikamihailaalekseevičalavrentʹevavakademiipaukussr19391949ggkstoletiûsodnâroždeniâ |