Лобачевский Николай Иванович. Создание неевклидовой геометрии
Николай Иванович Лобачевский родился 20 ноября (1 декабря) 1792 года в Нижнем Новгороде в семье чиновника. После смерти отца в 1800 году семья переехала в Казань, где Николай Лобачевский провел всю свою жизнь. Там он окончил гимназию, поступил в только что основанный Казанский императорский университет. За бойкий характер и неповиновение Лобачевского хотели исключить, однако он был на хорошем счету у многих преподавателей, что и спасло его.
После окончания университета в 1811-м получил степень магистра по физике и математике с отличием, остался работать при университете и в 1816-м дослужился до профессора. Спустя четыре года после ревизорской проверки был назначен на должность декана физико-математического факультета, однако на продолжении семи лет не проявлял никакой творческой активности из-за тяжелой обстановки в университете. В течение этого времени написал две книги «Геометрия» и «Алгебра», которые так и не увидели свет. 23 (11) февраля 1826 года Лобачевский сделал первый доклад о новой «воображаемой геометрии».
В 1827-м назначен ректором университета и с голо вой погрузился в хозяйственные дела — реорганизацию штата, строительство механических мастерских, лабораторий и обсерватории. В этот период Казанский императорский университет приобрел статус авторитетного и лучшего учебного заведения страны. При нем издавался научный журнал «Ученые записки Казанского университета». Лобачевский сам читал ряд спецкурсов для студентов, писал наставления учителям математики и курировал преподавание в училищах и гимназиях. Благодаря его действиям многие сотрудники и студенты университета были спасены во время эпидемии холеры 1830 года, были избавлены от уничтожения астрономические инструменты, книги и здание университета во время большого пожара в Казани в 1842-м.
Весной 1838-го за заслуги по службе и в научной деятельности Лобачевскому жалуют дворянство и герб. В 1846-м его отстранили от должности ректора и профессорской кафедры по состоянию здоровья (официальная причина). Дальнейшие трагические события (разорение, смерть старшего сына, потеря зрения, непризнание научных работ соотечественниками) подорвали здоровье ученого. 24 (12) февраля 1856 года жизнь Лобачевского оборвалась.
Сферы применения неевклидовой геометрии Лобачевского
Лобачевский показал, что в пределах Солнечной системы для расчетов достаточно применять простую евклидову геометрию. Свою геометрию он использовал для математического анализа, а точнее - для вычисления определенных интегралов. Будучи уверенным в верности собственной теории и в том, что классическая геометрия - частный (а вернее - предельный) случай неевклидовой геометрии, ученый был убежден, что его система имеет гораздо больший потенциал: она не может не описывать более глобальные закономерности природы. После того как непротиворечивость геометрии Лобачевского была доказана, на нее обратили внимание самые выдающиеся математики того времени. В1881-м на ее основе была создана новая дисциплина - теория автоморфных функций, построенная великим французским математиком и физиком Анри Пуанкаре, которая имеет огромное значение для фундаментальной науки.
Важное практическое приложение геометрии Лобачевского нашел русский физик Александр Фридман. Используя в 1922 году идеи теории относительности и решая уравнение Эйнштейна, он пришел к выводу, что Вселенная расширяется с течением времени. Вскоре эта теория блестяще подтвердилась на практике, но уже, как это часто бывает, после смерти Фридмана. Наблюдения американского астронома Эдвина Хаббла подтвердили это. В1929 году он, не знакомый с теорией Фридмана, обнаружил, что удаленные туманности как бы «разбегаются» в разные стороны. При этом скорость этого «разбегания» оказалась пропорциональна расстоянию между ними. Следующим важным применением геометрии Лобачевского является то, что она оказалась естественной частью теории относительности. Законы сложения относительных скоростей, полученные Альбертом Эйнштейном, напрямую связаны с геометрией Лобачевского. А в1950-х годах советский физик Н.А. Черников стал успешно использовать геометрию Лобачевского для исследования столкновений элементарных частиц в ускорителе, а также при изучении других вопросов физики элементарных частиц и ядерных реакций.