Значительный вклад в развитие отечественной математики и механики внес Пафнутий Чебышев, русский изобретатель. Он основал Петербургскую математическую школу, из которой вышли множество талантливых ученых, делая ее настоящим даром миру.
На Всемирной парижской выставке 1878 года были продемонстрированы величайшие научные достижения, о которых весь мир говорил с восхищением. Посетители выставки восхищались паровыми машинами, телеграфом, фонографом и лампами накаливания русского инженера Павла Яблочкова. Однако особый интерес вызвала стопоходящая машина Чебышева, чей механизм напоминал организм лошади, и за ней наблюдали с особым вниманием как парижане, так и гости города.
После проведения этого события начали обсуждать тему роботов — удивительных созданий, которые быстро стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Имена всех изобретателей подобных устройств навсегда запечатлены в мировой научной истории.
Детство и юность
4 мая 1821 года появился на свет Пафнутий Чебышев. Его родители — Лев Павлович Чебышев, участник Отечественной войны 1812 года, и матери из помещичьего рода, были состоятельными людьми. Мать будущего ученого отличалась властностью и строгостью. Ранние годы дворянского сына были заполнены изучением арифметики и французского языка, а также занятиями музыкой, несмотря на то, что его настоящая страсть лежала в механизмах и изобретениях.
В период юности Чебышев поступил на учебу к известному московскому математику П. Н. Погорельскому. Преподаватель был очень строгим и требовал от своих учеников идеальной дисциплины. От Погорельского Чебышев получил знания, которые сопутствовали ему на протяжении всей жизни. Спустя несколько месяцев обучения Пафнутий уверенно справлялся с самыми сложными математическими задачами.
Получив серьезную подготовку, молодой человек поступил на факультет высшей математики в Московском университете, где его новым наставником стал профессор механики и прикладной математики Н. Д. Брашман. Под руководством ученого Чебышев изучал труды инженера Жана-Виктора Понселе, известного благодаря созданию проектной геометрии.
Через три года усердный студент принял участие в математическом конкурсе, где за отличную работу на основе трудов Ньютона был удостоен серебряной медали.
Профессор Чебышев
После окончания обучения, Пафнутий Львович направился в Санкт-Петербург, где начал преподавательскую деятельность в столичном университете. За 10 лет работы он достиг звания профессора и основал известную Петербургскую математическую школу, признанную во всем мире. В течение этого времени Чебышев прошел путь:
- в возрасте 26 лет он стал адъюнкт-профессором университета, но для преподавания лекций ему пришлось защитить еще одну научную работу;
- через три года он был назначен профессором Санкт-Петербургского университета;
- в 1860 году, после успешных исследований по шарнирным параллелограммам, Чебышев стал ординарным академиком;
- в 42 года он вошел в Ученый комитет Министерства народного просвещения и стал действительным статским советником.
В течение своей карьеры Чебышев стал членом 25 академий в России и Европе. Западные ученые говорили о Пафнутии Львовиче как о величайшем математике и называли его «гордостью мировой математики».
Профессор в период своей работы в Ученом комитете Министерства просвещения осуществлял усовершенствование образовательных программ и писал обзоры школьной литературы по математике.
Научная биография Чебышева началась в молодости и простирается на более чем полвека. Последний труд русского ученого был опубликован в 1895 году, всего несколько месяцев после его смерти.
К наиболее значимым достижениям Пафнутия Львовича относятся его работы по интегралам и теории чисел, разработанные в рамках диссертации о «Теории сравнений». В 1851 году ученый опубликовал статью «Об определении числа простых чисел…», которая стала настоящим прорывом в этой области.
Прикладная механика
В середине 1850-х годов, инженер посетил Западную Европу, где изучал новейшие технологии в машиностроении и посещал различные технические музеи. Пафнутий Львович провел несколько встреч с зарубежными коллегами, которые занимались разработкой новых конструкций.
В тот период тридцатилетний ученый углубленно изучал прикладную механику, особенно его интересовала теория механизмов. В результате своих научных исследований Чебышев опубликовал более десятка значимых работ.
Стопоход
Удивительное изобретение Чебышева — шагающий механизм, стал предком современных роботов. Этот уникальный механизм был создан инженером в процессе улучшения паровой машины, которая имела огромное значение для промышленности в те времена.
Первоначальная демонстрация подвижной установки произошла на Всемирной выставке во Франции, где она была признана первым шагающим механизмом в мире. В настоящее время это изобретение представлено в Московском политехническом музее. Внешний вид устройства напоминает 11-ую букву греческого алфавита, поэтому оно часто называется "лямбда-механизмом".
Инновационный ученый, работая над своими изобретениями, применял уникальный подход к синтезу механизмов, которые позже были классифицированы как четырехзвенные шарнирные устройства. Инженер представил миру более сорока полезных устройств и вдвое больше их вариаций. Среди них находятся ключевые механизмы, широко используемые в сферах приборостроения и автомобилестроения.
Уникальные изобретения Чебышева вызывали восхищение не только у его современников. Его удивительный механизм значительно опередил все существующие разработки и стал неопровержимым доказательством теории о четырехзвенниках на трех шарнирах. Еще одно удивительное устройство, созданное этим русским инженером, — робот, способный повторять движения весел лодки.
Развитие отечественной картографии получило значительный подъем благодаря выдающемуся изобретателю. Офицеры артиллерийских войск получили улучшенное дальнобойное оружие благодаря таланту инженерной мысли, что привело к повышению эффективности стрельбы.
Пафнутий Чебышев – автор одной из первых вычислительных машин, которая опередила по функциональности все существующие аппараты того времени. Хотя арифмометр непрерывного действия так и не получил практического применения, его вклад в развитие "машинной математики" и ранней кибернетики был существенным. Сегодня это устройство хранится в музее искусств и ремесел во Франции.
На Всемирной выставке 1876 года в штате Филадельфия была представлена модернизированная паровая машина с принципиальными конструктивными отличиями, созданных русским мастером.
Семнадцать лет спустя гости выставки в Чикаго увидели новые произведения мастера: машина для сортировки зерна и одна из первых моделей инвалидного кресла. Кроме того, художник представил еще семь конструкций, основанных на преобразовании вращательного движения в другие виды движения.
Продолжатели дела ученого
Труды Пафнутия Львовича активно публиковались в авторитетных научных изданиях. В начале 1860-х годов была опубликована его работа с названием «Математический сборник», ставшая первым специализированным журналом в стране. Профессор всегда был окружен преданными учениками, которые впоследствии стали известными научными деятелями в области физико-математических наук.
По самым скромным оценкам, количество последователей Чебышева по всему миру достигало десяти тысяч человек. В статистику было включено шестеро аспирантов самого гения и их многочисленные ученики.
Окружающие профессора считали его одним из наиболее талантливых преподавателей и организаторов. Российский ученый был инициатором формирования основного корпуса ученых, вошедших в известную математическую школу Петербурга.
Личная жизнь
Информация о личной жизни изобретателя стопоходящей машины почти отсутствует. Известно, что Пафнутий Львович был полностью посвящен науке, и поэтому он так и не состоял в браке и не имел детей.
Смерть
Великий ученый 26 ноября 1894 года был за своим рабочим столом.
В святой земле своего родного села Спас-Прогнанье был проведен в последний путь Пафнутий Львович, и похоронен он рядом с могилами своих родителей.
Имя русского инженера стало известно по следующим достижениям:
- получение премии СССР «За лучшие исследования в области математики и теории механизмов и машин»;
- название лунного кратера;
- название астероида Чебышёв;
- создание математического издания «Чебышёвский сборник»;
- названия ряда объектов в современной науке;
- открытие исследовательской лаборатории Санкт-Петербургского государственного университета;
- поименование улиц в Санкт-Петербурге, Твери, Пензе, Волгограде, Екатеринбурге, Воронеже и Калуге;
- название горного массива на Шпицбергене;
- открытие школы в Жуковском районе Калужской области в честь ученого;
- получение премии правительства города Санкт-Петербург за выдающиеся научные результаты в области науки и техники.
Научные труды
Литературные произведения
- Фантастика
- Романтика
- Приключенческие рассказы
- Исторические драмы
Статьи
- Исследование аппроксимации функций с использованием наименьших величин
- Применение непрерывных дробей для разложения в ряды
- Анализ сумм, составленных из значений одночленов, умноженных на положительную функцию
- Изучение свойств непрерывных дробей
- Рассмотрение функций, близких к нулю при определенных значениях переменной
- Получение приближенных выражений квадратного корня через простые дроби
- Сравнительный анализ двух интегралов, распространенных на одни и те же переменные
