Математика - улюблена справа «механіка» Хруслова

Євген Якович Хруслов

Олександр СМИРНОВ

7 січня з. м дійсний член Національної Академії наук Євген Якович Хруслов відзначив 75-річний ювілей. Євген Якович - широко відомий і визнаний у науковому світі фахівець в галузі математичної фізики.

Він автор понад 120 наукових статей, 3 монографій і 2 оглядів. Під його керівництвом виконано 18 кандидатських і 2 докторські дисертації. Багато років Хруслов є професором Харківського національного університету ім. В. Н. Каразіна, в січні нинішнього року його обрали тут почесним доктором.

Професор Хруслов очолює Математичне відділення Фізико-технічного інституту низьких температур ім. Б. І. Вєркіна, яке фактично є математичним інститутом, відомим у нас в країні і за кордоном. Він голова двох вчених рад, член редколегій двох міжнародних і трьох вітчизняних наукових журналів.

Його праця відзначена орденами «Знак Пошани» (1986 рік), «За заслуги» III ступеня (2008 г.) та Грамотою Верховної Ради (2010 р). У 1996 р Євген Якович був удостоєний премії НАНУ ім. Н. М. Крилова, а в 2007-му - премії НАНУ ім. М. А. Лаврентьєва.

Розповідати про це вчені непросто, оскільки суть його наукових досягнень нелегко викласти популярно. Але і скільки-небудь добротний розповідь про нього поза ним роботи неможливий.

Спробуємо примирити два цих важкосумісні вимоги.

Книга природи написана мовою математики.
Галілео Галілей

Парадоксально, але в науковому світі немає загальноприйнятого визначення математичної фізики - науки, в якій працює Хруслов. Різні групи вчених по-різному трактують її межі - де закінчується математична фізика і починається фізика теоретична і прикладна математика. Не вдаючись в тонкощі професійних суперечок, скажімо, що це математична дисципліна, що вивчає фізичні явища математичними методами. Критерій істини в ній - строгий математичний доказ.

Говорячи спрощено, це математика, близька до фізики. В історії науки є чимало яскравих прикладів, коли одні і ті ж вчені були і видатними математиками, і фізиками-теоретиками. Але тенденції до спеціалізації і поділу наукових напрямків з кожним новим поколінням вчених посилюються. Свій математичний інструментарій Хруслов розробляє для фізиків. Не тільки для фізиків-експериментаторів, які в більшості не володіють витонченим математичним апаратом, але і для фізиків-теоретиків, які також інтенсивно використовують математику, але, як правило, зовсім інакше, ніж професійні математики.

Прочитавши вищесказане, читач дуже здивується, дізнавшись, що по вузівському диплому Хруслов НЕ математик, що не фізик-теоретик, навіть не фізик-експериментатор, а інженер-машинобудівник! Його шлях у велику академічну науку був вельми нетиповим.

Дитинство, отроцтво, юність

Народився майбутній академік 7 січня 1937 в робітничій сім'ї в пролетарському районі Харкова під назвою Іванівка. З початком Великої Вітчизняної війни його батько пішов на фронт і розділив долю мільйонів зниклих без вести червоноармійців. Військове дитинство однолітків Жені було важким всюди, але у дітей, що залишилися в окупованому гітлерівцями Харкові, особливо. Протягом півтора років окупації місто було прифронтовим, тому голод тут відчувався більш жорстоко. За буханець хліба віддавали золотий годинник, населення вимирало. До Дня визволення міста чисельність його мешканців від майже мільйона скоротилася до 190 тис. Чол.

Рятуючись від голоду, мама з маленьким Женею знайшли притулок у родичів в селі. Селяни допомагали партизанам продовольством. Євген Якович і зараз пам'ятає, як зимовими ночами в будинок приходили люди в білих маскувальних халатах за їжею. Дізнавшись про це, окупанти спалили село, «гуманно» залишивши жителів на морозі без даху над головою, але живими.

Довелося повернутися в місто. Будинок, в якому вони жили, був старий, продувався через численні щілини і тріщини. Не було навіть газет, щоб утеплити стіни. Але Женя десь роздобув військово-топографічні карти. Видрукувані на якісній щільному папері, вони краще шпалер підходили для обклеювання стін. Зараз вже не впізнати, були то кинуті при відступі радянські карти або «погано лежали» німецькі. Але радість від такої корисної знахідки виявився недовгим. Німецький офіцер, побачивши, що 5-річний хлопчик несе штабні карти, в присутності матері дістав пістолет і, погрожуючи вбити дитину, став вимагати зізнатися у зв'язках з партизанами. Німця вдалося переконати, що карти хотіли використовувати не за їх прямим призначенням. На щастя, німець, як каже Євген Якович, виявився «несправжнім фашистом», гіршого не сталося.

В школу хлопчик пішов вчасно - 1 сентября 1944 г. Харьков вже рік як був звільнений, життя налагоджувалося. Середню школу Хруслов закінчив в 1954-му зі срібною медаллю і мав право вступати до ВНЗ без іспитів. Юнакові подобалися літаки, він мріяв про професію авіаконструктора, тому подав документи до Харківського авіаційного інституту.

Все, здавалося б, йшло гладко, як раптом в самому кінці вступної кампанії оголосили, що потрібно пройти спеціальну медкомісію. Те, що сталося далі, сьогодні зрозуміти важко. Зараз вимоги до здоров'я льотного складу м'якше, ніж вони були півстоліття тому: в окулярах або лінзах літають не тільки пілоти повітряного флоту, але навіть космонавти. А в 1954-му від майбутніх авіаконструкторів вимагали бездоганного, стовідсоткового зору. Праця конструктора, мовляв, пов'язаний з великим зоровим напругою при роботі з кресленнями. Хоча Женя на зір не скаржився, медкомісію він не пройшов.

У ситуації, що склалася потрібно було терміново відносити документи в інший вуз, де їх ще брали. Так, в общем-то, випадково, Євген Якович став студентом електромашинобудування факультету Харківського політехнічного інституту.

Як стають математиками

Закінчивши ХПІ в 1959 р, Євген Якович отримав розподіл в інститут «Тяжпромелектропроект». Тривалий час молодий фахівець знаходився у відрядженні в Кривому Розі. Там він брав участь у налагодженні прокатного стану на заводі «Криворіжсталь», а вечорами поглиблював свої інженерні знання в математиці, самостійно вивчаючи літературу. Тут і потреба підвищити кваліфікацію була, але чиста допитливість, мабуть, переважала.

Навесні 1961-го Євген Якович повернувся з відрядження до Харкова. Одного разу старший колега по лабораторії інженер Гліб Дмитрович Клягин застав його за читанням досить складною для рядового інженера математичної книги і поцікавився, навіщо він намагається в ній розібратися (Євген Якович зі сміхом згадує: «Я ні чорта не міг там зрозуміти!»). Відповідь була проста: «Цікаво!»

Клягин сам з дитинства любив математику, брав участь в шкільних математичних олімпіадах, перед війною вступив до авіаційного інституту. На початку війни воював в піхоті, потім був покинутий в тил німців на допомогу словацьким партизанам. В кінці 1944 р у всій лихий партизанської красі - не тільки у військовій формі (що було звичайним в той час), але і з величезним маузером на боці в дерев'яній кобурі - він з'явився в коридорі Харківського держуніверситету.

Саме в такому вигляді випадок звів його на перерві зі студентом 5-го курсу фізико-математичного факультету Володимиром [Олександровичем] Марченко. До війни Марченко навчався з Клягин в одній школі на клас молодше, але познайомилися вони на міський математичній олімпіаді. В університеті Клягин не вчився, зайшов туди у справах. Так несподівано відновилися їх приятельські стосунки.

У 1961 р, до моменту розмови Клягина з Хруслова, 39-річний Марченко вже 10 років був доктором фізико-математичних наук і 9 років - професором ХДУ. Буквально напередодні він очолив в недавно створеному Фізико-технічному інституті низьких температур (ФТІНТ) АН УРСР відділ математичної фізики. Цей відділ і ще два інших продовжили справу Математичного інституту при Харківському університеті, який був закритий в ході чергової реорганізації в 1950 р У тому ж 1961 р Марченко обрали членом-кореспондентом АН УРСР, а через рік він став лауреатом Ленінської премії.

Дізнавшись про математичних устремліннях Хруслова, Клягин запропонував йому познайомитися з «справжнім живим математиком», так він охарактеризував свого товариша дитинства. А Марченко, в свою чергу, Клягин порекомендував перспективного молодого людини, у якого математичної освіти поки що недостатньо, але здатності є.

При знайомстві Марченко запропонував Хруслова вирішити чи не навчального, а реальну задачу: оптимізувати модель лопатки парової турбіни. Це було частиною проблеми, поставленої головним конструктором Харківського турбінного заводу (нині «Турбоатом») Леонідом Олександровичем Шубенко-Шубін. За створення парових турбін великої потужності, в тому числі для перших атомних електростанцій, Шубенко-Шубіну згодом було присвоєно звання Героя Соціалістичної Праці, і він був обраний академіком АН УРСР.

Хоча до наступної зустрічі Хруслов зі складним завданням не впорався (остаточний відповідь була знайдена у пізніший час), сам підхід до вирішення дуже сподобався Марченко. Його вразило, як швидко і глибоко інженер вник в суть питання. І тоді Володимир Олександрович запропонував математику-любителю стати професіоналом - перейти до нього на роботу в математичний відділ академічного інституту.

У Хруслова, за висловом Марченко, були «наївні» уявлення про те, як стають справжніми математиками. Хруслов вважав, що йому обов'язково потрібно спочатку закінчити вечірнє відділення мехмату ХДУ. Марченко заперечив:

- Не втрачайте даремно часу. Прогалини в математичній освіті ви швидше заповните, працюючи в середовищі професійних математиків. Переходьте на роботу до мене прямо зараз.

Така пропозиція була, як кажуть математики, вельми «нетривіальним рішенням», вже дуже відрізняється рівень математичної підготовки в технічному вузі і на мехматі університету. Але Марченко зумів розгледіти талант математика в інженера-електриці. Підбадьорений такою підтримкою, Хруслов зважився.

Дирекція «Тяжпромелектропроект» хорошого інженера відпускати не хотіла, вона мала право «утримувати» його у себе протягом трьох років після закінчення інституту. Але радянське трудове законодавство не тільки «закріпачувало» молодих фахівців, воно ж заохочувала подальше зростання їх кваліфікації. Чи не пустити Хруслова вчитися в аспірантуру ФТІНТу не міг ніхто. Хруслов підготувався до вступних іспитів, успішно здав їх і почав нове життя.

Строгий стиль харківської математичної школи

Так Євген Якович увійшов в коло математиків.

Традиції харківської математичної школи сходять до Харківського математичного суспільства, заснованого в 1879 р, одному з найстаріших в Російській імперії. Відмінною рисою, стилем цієї наукової школи є строгість висновків, особлива вивіреність і лаконізм формулювань. Нічого зайвого. Щоб оцінити це повною мірою, потрібно бути професійним математиком, але вимогливість до слова можна відчути на описаному нижче прикладі.

Цю статтю я попередньо обговорював з учителем Хруслова академіком РАН і НАНУ В. А. Марченко. У первинному варіанті як епіграф мені хотілося використовувати цитату з інтерв'ю відомого математика, членкора РАН Юрія Івановича Маніна. Щоб підкреслити елітарність професії математика, він зокрема, сказав: «Не ми вибираємо математику своєю професією, а вона нас вибирає».

Метафора мені сподобалася. Хотілося її розвинути, показати, що по відношенню до Хруслова вона більш доречна, ніж до Маніну. Адже Манін з дитинства готувався стати математиком, брав участь в олімпіадах, подавав документи на мехмат МГУ ... Він свідомо вибрав її своєю професією. Чого не скажеш про Хруслова, в дитинстві його талант ніхто не помітив, тільки в 24 роки щасливий випадок втрутився в долю хлопця, і математика, нарешті, «вибрала» Хруслова.

Прочитавши епіграф, Володимир Олександрович категорично запротестував:

- Ви любите красиву фразу! Це дурниця, що математика «вибрала» Хруслова, він сам, своєю працею зробив себе математиком!

Спочатку було шкода розлучатися з «красивим» епіграфом. Але ввечері того ж дня в телепередачі 1-го російського каналу «Проти ночі» я дивився інтерв'ю з однією швидше розкрученої, ніж талановитої кіноактрисою. Не без кокетства панянка сказала: «Не ми вибираємо акторську професію, а вона нас вибирає». Слух різонув точна калька слів Маніна, хоча було очевидно, що кінодіва творчістю Манина не цікавиться. Через тиждень в статті Олександра Ярового « Вірую в победу Добра »(« 2000 »№4 (591), 27.01 - 02.02.2012 р) читаю міркування автора про православ'я:« ... Це моя релігія, что я Вибравши ее (чи вона мене Вибравши) ».

Коли вже три людини однаково вигадливо пояснюють свій «доленосний» вибір, значить, всі вони потрапили в пастку, яку в риториці «загальним місцем». Я вдячний Володимиру Олександровичу за його зауваження. Справа навіть не в тому, що я прогледів штамп. Спочатку він був вдалою словесної знахідкою, яку масове тиражування перетворило в кліше. Головна цінність зауваження в іншому - такі «красиві фрази" не поєднуються з природним стилем життя вчителя і учня - академіків Марченко і Хруслова. Особиста «обраність» (навіть математична) - не з їх лексикону. Їх мова проста і вільна від будь-якого пафосу і красивості. Математика - наука сувора, з глибокою внутрішньою красою, а красивість - це зовнішнє.

Головний механік відділу

Євген Якович Хруслов

В аспірантурі Хруслов, за пропозицією Марченко, зайнявся проблемами математичного опису сильно неоднорідних суцільних середовищ. При цьому його відразу зацікавили найбільш важкі проблеми в теорії усереднення диференціальних рівнянь в приватних похідних в областях з дрібнозернистою граничної структурою. Рівняння такого типу описують, наприклад, дифракцію електромагнітних хвиль на періодичних гратах, що знайшло застосування в різних радіотехнічних пристроях.

Про актуальність математичних досліджень в цьому напрямку говорить той факт, що в харківському Інституті радіоелектроніки (ІРЕ) АН УРСР було створено три теоретичних і експериментальних відділу, що розробляють цю наукову проблематику протягом майже півстоліття. На початковому етапі наукового зростання Хруслов тяжів до завдань, близьким до практичних додатків, інтерес до абстрактних математичних проблем сформувався пізніше.

У 1964-му році в «Математичному збірнику» вийшла спільна стаття Хруслова і Марченко «Крайові задачі з дрібнозернистої кордоном». У ній були розглянуті випадки, коли масштаб неоднорідностей структури виявляється значно меншим, ніж масштаб досліджуваного процесу. Такі ситуації виникають не тільки в радіофізики, але і в акустиці, гідродинаміці багатофазних систем, теорії фільтрації, теорії композитних матеріалів, в реології (теорії текучості і пластичності речовини). Знайти точне рішення подібних завдань неможливо ні аналітичними, ні чисельними методами. Однак у багатьох важливих для додатків випадках допустимо усереднене опис за допомогою усереднених рівнянь, коефіцієнти яких є плавно мінливими функціями.

На жаль, низька інтенсивність особистих міжнародних наукових контактів в той час, відсутність англомовної версії «Математичного збірника» призвели до того, що робота, швидко знайшла популярність і широко використовувана в Радянському Союзі, залишилася практично непоміченою на Заході. В кінці 1970-х років французькі математики Ф. Мюра і Д. Чіоранеску повторили результати цих робіт. Мабуть, вони прийшли до них незалежно один від одного, так як посилань на публікації харків'ян не було. Аналогічні результати були отримані американськими математиками Дж. Раухом і М. Тейлором. Тому можна вважати, що матеріали кандидатської дисертації Хруслова були провісниками теорії усереднення - нового напряму в теорії диференціальних рівнянь в приватних похідних.

Так вийшло, що до моменту закінчення аспірантури для працевлаштування Хруслова у ФТІНТі не знайшлося вільної наукової посади. Тому молодого математика, нехтуючи формальностями, тимчасово взяли на посаду головного механіка відділу. Зрозуміло, не відділу Марченко, а іншого, оскільки в математичному відділі ніяких механізмів, крім авторучок, не було.

У цьому випадковому призначення можна побачити бюрократичний курйоз, а можна і несподіваний прояв єдності механіки в двох її іпостасях - прикладної та аналітичної. Справа в тому, що сенс слів «механіка» і «механік» залежить від контексту їх вживання. Слова ці багатозначні, з довгою історією.

Іронія Наукової долі

Механік - це той, хто займається механікою. А срок «механіка» походити від Давньогрецька mhcanikh ', что означає мистецтво побудова машин. Таким чином, всі Інженери-машінобудівнікі за визначенням є механікамі. Так назівають и фахівців, Які експлуатуються машини і Механізми. Саме цей сенс вкладається в посаду «механік» у відділі кадрів будь-якої установи.

Однак термін «механіка» не зводиться до машин. У науці це область фізики, що вивчає рух матеріальних об'єктів і взаємодія між ними. Найважливіші її розділи - класична, релятивістська і квантова механіка. Останні два нічого спільного з проблемами машинобудування не мають (якщо не розглядати такі екзотичні «машини», як Великий адронний коллайдер).

Але класична механіка теж виходить далеко за рамки інженерії. Навчальні курси з абсолютно однаковою назвою «теоретична механіка», що читаються на факультетах зі схожими назвами «механіко-металургійний» у втузах і «механіко-математичний» в університетах, є по суті двома різними дисциплінами, настільки різна їх специфіка. А спільного в програмах підготовки студентів на цих факультетах з співзвучними назвами ненабагато більше, ніж у творчості авторів з співзвучними іменами - Гоголя і Гегеля.

Вчених, які займаються проблемами механіки, в науковому середовищі теж звуть механіками. Видатними механіками були, зокрема, академіки Н. М. Крилов і М. А. Лаврентьєв - в їх честь засновані премії НАНУ, якими нагороджений Е. Хруслов.

Механіків-вчених і механіків-технарів переплутати неможливо, з контексту відразу ясно, про кого йде мова. Якщо в штатному розкладі університету або НДІ є посада головного механіка, то всім зрозуміло, що мається на увазі особа, відповідальна за експлуатацію технічних систем. Ніхто не подумає про декана мехмату або про завідуючого кафедрою або відділом механіки суцільних середовищ - області науки, в якій працює Хруслов.

Тому в призначенні Євгена Яковича на посаду головного механіка можна бачити не тільки курйоз, а й прояв певної логіки. Адже Хруслова можна вважати «двічі механіком»!

Зрозуміло, наукове керівництво ФТІНТу не чекав від молодого перспективного математика виконання обов'язків головного механіка. Однак крім наукових начальників, в будь-якому інституті є й інші начальники - господарські. У зв'язку з цим з «головним механіком» Хруслова трапилася кумедна історія.

Посада ця пов'язана з матеріальною відповідальністю, що займає її періодично доводиться розписуватися за отримання матеріальних цінностей. Хруслов і розписувався, хоча реально ті цінності, як то кажуть, в очі не бачив. Так, одного разу він розписався за отримання 13 кувалд, про що незабаром забув. Інститут в ту пору швидко розвивався, йшло безперервне переміщення людей і майна, кувалди безслідно зникли у вирі подій.

Через багато років під час чергової інвентаризації майна доктора фіз.-мат. наук Хруслова попросили пред'явити кувалди. Той не тільки не зміг їх показати, але навіть не зміг пояснити, куди вони щезли (збором металобрухту в ті роки були стурбовані виключно піонери). У ситуації, що склалася потрібно було скласти якийсь правдоподібний документ, на підставі якого кувалди підлягали б списанню. Хруслов подумав-подумав і написав, що за минулі роки кувалди «ізржавелі». Чи не заіржавіли (іржаві кувалди показати можна), а саме «ізржавелі», т. Е. Розсипалися на порох.

Головний бухгалтер інституту Іван Миколайович Новодран скептично подивився на «пояснювальну» і поцікавився: «Це скільки ж років їм потрібно іржавіти, щоб зовсім нічого не залишилося? Давай, математик, розрахуй! »

Довелося Хруслова складати заново, вийшло щось на зразок: «У результаті тривалої та інтенсивної експлуатації кувалди прийшли в повну непридатність». Новодран змінив гнів на милість і підписав акт про списання 13 донезмоги зношених кувалд ...

Він - математик. Цим і цікавий

В кінці 1960-х у фізиці різко посилився інтерес до так званим нелінійних диференціальних рівнянь в приватних похідних. Лінійне наближення, пануюче в фізиці з епохи Ньютона, перестало задовольняти новим вимогам. Але проблема полягає в тому, що нелінійні рівняння вирішувати значно складніше, ніж лінійні. Загальної теорії рішення нелінійних рівнянь немає.

Відомим прикладом фізичного явища, що описується нелінійним диференціальним рівнянням, є грізні океанські цунамі. Цунамі відносяться до т. Зв. Солітони - відокремленим (від лат. solo - один) хвилям, що поширюються в нелінійному середовищі. Солітони спостерігаються не тільки в рідинах, вони виникають в плазмі, в газах, в твердому тілі. Хруслова було знайдено точний опис нового явища в поведінці рішень нелінійних рівнянь - народження асимптотических солитонов.

Говорячи про роботи Хруслова, Марченко невпинно підкреслює, що науковий стиль його учня характеризується особливою чіткістю і строгістю. Давній друг і колега Євгенія Яковича академік НАНУ Леонід Андрійович Пастура теж відзначає це професійне якість. Прагнення до досконалості в поєднанні з природною скромністю часом навіть заважає в роботі. Так, за словами Леоніда Андрійовича, Хруслов непогано знає англійську мову, на рівні, достатньому для професійного спілкування. Коли перекладача або більш підкованого в мовних питаннях колеги поруч немає, Євген Якович прекрасно веде дискусію на своєму «недосконалому» англійською. Але коли така людина виявляється поблизу, Хруслов «німіє» і просить допомогти перевести. Його єство противиться недосконалості.

Головним сенсом життя Євгена Яковича стала математика. Однак він цікавиться і мистецтвом, літературою, історією, але, не будучи професіоналом в цих областях, вважає за краще читати і слухати, а не писати і говорити. Це нагадує ситуацію, коли одного разу журналісти звернулися до великого астрофізику і фізику-теоретику, одному з батьків радянського термоядерного зброї, тричі Герою Соціалістичної Праці Якову Борисовичу Зельдовича з питанням, які виходять далеко за межі його наукових інтересів. Зельдович відповів їм притчею:

- Якось раз Маяковського, коли він був в зеніті слави, попросили висловитися з питання, що не має відношення до поезії. Відповідь Маяковського у віршованій формі відомий: «Я - поет. Цим і цікавий. Про це і пишу. Про решту - тільки якщо це відстоялося словом ». Мені здається, якщо у Маяковського слово «поет» замінити на «математик», то його висловлювання буде цілком справедливо по відношенню до Хруслова. Але сам він так про себе ніколи не скаже.

Місце зустрічі змінити не можна

Люди, які знають Хруслова, відзначають його рідкісну доброзичливість, скромність, природність, готовність ділитися своїми знаннями і прийти на допомогу. Така одностайність відгуків дорогого коштує. Хороших людей багато, але Євген Якович явно виділяється.

Марченко долучив Хруслова не тільки до науки, а й до спорту. Завдяки своєму науковому керівнику вчений став завзятим байдарочником і лижником.

У цю зиму сніг випав дуже пізно, харків'яни отримали можливість вперше стати на лижі в кінці січня. Коли я вийшов на лижню в міському лісопарку, що з'єднує два інститути Академії наук - ФТІНТ і фізико-технічний інститут, - то не сумнівався, що побачу Євгена Яковича. Я завжди його там зустрічаю в лижну погоду. Давно зробив висновок: швидше за т. Зв. батьки міста остаточно знищать лісопарк на дубовий паркет, скоріше вони віддадуть його під котеджі, ресторани і гольф-клуби, швидше за глобальне потепління залишить нас без снігу, ніж Євген Якович перестане накручувати тут кілометри.

Моя впевненість зустріти Хруслова підкріплювалася обізнаністю, що недавно Євген Якович повністю оновив лижну екіпіровку і ще її не зазнав. Хіба 75 років це вік, коли доношують старе спорядження і живуть колишніми науковими досягненнями? Для Хруслова це вік зрілості, в який він увійшов у відмінній «фізико-математичної» формі. Він сповнений фізичної енергії і інтелектуального динамізму.

Передчуття мене не обманули - попереду здалася біжить назустріч знайома фігура. Широка усмішка, на ходу знімається рукавичка для рукостискання - «місце зустрічі змінити не можна!»

З ювілеєм Вас, дорогий Євген Якович! Міцного Вам здоров'я, щастя в сімейному житті і нових наукових досягнень!