«Михайло Васильович Остроградський: відомий вчений і педагог».

Виступ Гладкого Володимира, учня 10 класу Петрівсько – Роменської ЗОШ І – ІІІ ступенів (науковий керівник: Нагорний Віталій Кузьмич)

«Людина, що не знає математики, не здатна ні до яких інших наук. Більш того, вона навіть не здатна оцінити рівень свого невігластва, а тому не шукає від нього ліки» – писав Роджер Бекон. Ми згодні з цим висловом, адже математика виникла з давніх-давен з практичних потреб людини, її зміст і характер з часом змінювались. Від початкового предметного уявлення про ціле додатне число, від уявлення про відрізок прямої, як найкоротшу відстань між двома точками. Математика пройшла довгий шлях розвитку, перш ніж стала абстрактною наукою з точно сформованими вихідними поняттями і специфічними методами дослідження. Нові вимоги практики, розширюють обсяг понять математики, наповнюють новим змістом старі поняття.

Тому історія математики є важливою темою для будь-яких наукових досліджень. Ми знайшли інформацію, що її історію математики вчені зазвичай поділяють на чотири періоди. Зосередимося на третьому з них. Середина 17 ст.– початок 20 ст. – період дослідження змінних величин. Природознавство і техніка дістали новий метод вивчення руху і зміни – диференціальне числення та інтегральне числення. Створився ряд нових математичних наук – теорія диференціальних рівнянь, теорія функцій, диференціальна геометрія, варіаційне числення та ін., що значно розширили предмет і можливості математики. Велику роль у розвитку математики цього періоду відіграли й українські математики. Микола Лобачевський відкрив неевклідову геометрію, Михайло Остроградський зробив визначні відкриття в механіці, математичному аналізі, математичній фізиці, Пафнутій Чебишов поклав початок новому напряму в теорії функцій, зробив значні відкриття в теорії чисел, теорії імовірностей, механіці, наближеному аналізі. До цього ж періоду відноситься діяльність таких видатних вчених, як Олександр Ляпунов, Андрій Марков (старший), Георгій Вороний та багатьох інших.

Через таку увагу до історії математики, ми вирішили обрати особу когось із відомих математиків та простежити особливість його біографії, наукової діяльності.

Наш погляд привернула постать нашого земляка – Михайла Васильовича Остроградського. Тому разом із науковим керівником ми визначили об’єкт роботи – постать Михайла Васильовича Остроградського, предметом нашої наукової роботи є його життєвий шлях, наукова та педагогічна діяльність.

Видатний український математик, академік Петербурзької Академії наук, дійсний член ряду інших академій, Михайло Васильович на все життя зберіг любов до свого краю, до рідної мови. Навіть під час лекцій він частенько вставляв яке-небудь дотепне українське слівце. Влітку майже щороку виїжджав на Україну і тут, у своєму маєтку, проводив відпустку. Перебуваючи в Пашенній, він з властивою йому широтою влаштовував бенкети селянам. Та найбільше любив насолоджуватися спокоєм українського степового роздолля.

«Перебуваючи на вершині слави, вшанований за свої наукові праці в усій Європі, Остроградський поводив себе надзвичайно просто і не любив говорити про свої заслуги.., але своє походження від полтавських дворян він високо цінував», — відзначав М. Є. Жуковський.

Математики давно звикли до термінів: рівняння Остроградського, метод Остроградського, формула Остроградського-Гаусса, принцип Остроградського-Гамільтона. Та в наш час у наукових журналах з математичної фізики з'явилися нові терміни: механіка Остроградського, квантова теорія поля Остроградського, варіаційні принципи Остроградського. Як виявилося, саме ідеї М. В. Остроградського дають можливість правильно описувати рух електрона в магнітних полях або спінові ефекти в квантовій теорії поля. Оглядаючись подумки на життєвий шлях великого вченого, ми знову і знову з вдячністю вклоняємося його пам'яті, бо в наших сьогоднішніх досягненнях є і велика частка його праці.

Підбиваючи підсумки, зазначимо, що видатний український математик Михайло Васильович Остроградський увійшов у золотий фонд науки, залишивши по собі глибокі сліди довгострокового впливу на розвиток математичного аналізу, теорії диференціальних рівнянь, математичної фізики й механіки. Його увага була зосереджена на важливих для того часу проблемах як теоретичного так і практичного спрямування.

Дослідження М. В. Остроградського охоплюють усю гамму питань. Над якими в той час працювали видатні європейські математики, Н. Абель, В. Гамільтон, К. Гаусс, О. Коші, Ж. Лагранж, П. Поплас, С. Пуассон, Ж.-Б. Фур’є та інші.

М. Остроградський зробив вагомий внесок у розвиток математичної культури в Росії, створив наукову школу, відлуння слави якої відчувається ще й сьогодні в тематиці і проблематиці сучасних математичних досліджень.

Народився Михайло Васильович Остроградський 24 вересня 1801 року у селі Пашенна (тепер с. Пашенівка) Кобилянського повіту Полтавської губернії в сім’ї дворян. Рід Остроградських, як і Сахно-Устимовичів (звідки походить мати Михайла Васильовича – Ірина Андріїна) належить до козацько старшинських (згодом дворянських) родів на Полтавщині, відомих з середини XVII ст.

Діставши освіту в Полтавській гімназії, він у 1817 році вступив на фізико-математичний факультет Харківського університету. Завдяки професору Андрію Федоровичу Павловському, який звернув увагу на незвичайні здібності М. Остроградського до математики, захопився наукою.

Отримавши вищу освіту в Харківському університеті, він приймає рішення – їхати до Парижа, який був на той час центром наукових досліджень з тих проблем, що найбільше цікавили математика. Саме в Парижі до нього прийшов успіх, коли у 1826 році він представив Паризькій академії свою першу наукову працю з поширення хвиль на поверхні рідини: “Мемуар про поширення хвиль у циліндричному басейні”. За різних додаткових фізичних припущень, проблемного поширення хвиль на поверхні важкої води займалися Ньютон, Лампак, Лагранж, Коші, Пуассон.

Головна заслуга М. Остроградського у цьому питанні полягає в тому, що він уперше розглянув цю проблему у замкненому циліндрі скінченної глибини. Присутні на доповіді Пуассон і Коші високо оцінили подані результати, після чого було ухвалено опублікувати їх у “Записках учених, сторонніх академії” (1832р.). то була велика честь для 25-річного вченого.

У 1828 році М. В. Остроградський повертається в Росію. Він подає академії наук три праці, в одній з яких наводить оригінальне виведення центрального в теорії потенціала рівняння Пуассона. В іншій – з теорії теплоти вчений вперше формулює метод розв’язування задач математичної фізики (так званий метод Фур’є, який сам Фур’є застосовував лише в окремих випадках), доводить відому формулу, що пов’язує об’ємний інтеграл з інтегралом по поверхні (тепер вона носить назву “формула Остроградського - Гаусса”), висуває ряд важливих проблем математичного аналізу, які стали об’єктом досліджень багатьох видатних математиків упродовж століття.

Наукова творчість Михайла Васильовича Остроградського була багатогранною. Він займався аналітичною механікою, теорією удару, балістикою, варіаційним численням, алгеброю, теорією чисел, теорією ймовірностей тощо.

У 1830 році М. В. Остроградський накреслює перед собою програму майбутніх досліджень: створення теорії розподілу електрики та магнетизму, теорії електродинамічних явищ, руху пружних тіл, руху та рівноваги рідини, дії капілярності, розподілу тепла в рідині, обчислення ймовірностей.

Серед робіт М. В. Остроградського, які вплинули на подальший розвиток теорії диференціальних рівнянь з частинними похідними і варіаційного числення особливе місце належить його фундаментальній праці “Мемуар про обчислення варіації кратних інтегралів”, представлений Петербурзькій академії наук 24 січня 1834р. В мемуарі були викладені результати основоположні для інтегрального числення функцій багатьох змінних. Вони стали класичними й понині є основним інструментом в теорії рівнянь з частинними похідними і вібраційного числення.

Значна частина наукових праць М. Остроградського стосується аналітичної механіки. Він відкрив, незалежно від ірландського вченого У. Гамільтона, один з основоположних законів механіки – принцип найменшої дії; одержав узагальнене рівняння динаміки, яке знайшло застосування в сучасній фізиці при вивченні руху частинок, в астрономії тощо. Йому належать фундаментальні курси небесної та аналітичної механіки.

М. Остроградський увійшов в історію не лише як учений, а й як талановитий педагог, чия діяльність зіграла велику роль для піднесення рівня й ролі науки, і в першу чергу математики, механіки та інженерії. Він викладав одночасно в Головному педагогічному інституті та в чотирьох військових навчальних закладах Петербурга – Морському кадецькому корпусі, Інституті корпусу шляхів сполучення, Михайлівському артилерійському та Головному інженерному училищах, цікавився питаннями викладання та навчальних програм. Головну мету освіти він бачив у тому, щоб пробудити здатність до самостійного мислення. Бути його учнем, слухати лекції видатного математика вважалося за велику честь. Помер М. П. Остроградський 1 січня 1862 року в Полтаві. Похований в с. Пашенна.

Наукові дослідження вченого ще за його життя оцінили сучасники. У 1831 р. він обраний академіком Петербурзької академії наук, згодом стає дійсним членом Папської Римської академії, Королівської академії наук в Турині, Американської академії наук і мистецтв, членом-кореспондентом Паризької академії наук.

За життя М. В. Остроградський опублікував понад 100 наукових праць, написав багато наукових рецензій на роботи видатних вчених. Критерієм цінності наукових праць він вважав практичне впровадження. Математики давно звикли до його термінів: рівняння Остроградського, метод Остроградського, формула Остроградського, формула Остроградського-Гаусса, принцип Остроградського-Гамільтона.

В наш час з’явилися нові терміни: механіка Остроградського, квантова теорія поля Остроградського, варіаційні принципи Остроградського. В сьогоднішніх досягненнях науки є велика частка праці Михайла Васильовича Остроградського.

ЮНЕСКО у 2001 році внесла М.Остроградського до переліку видатних математиків світу.

Постановою Кабінету Міністрів України від 16.11.1998 року № 1814 Полтавському обласному інституту післядипломної освіти педагогічних працівників присвоєно ім’я М. В. Остроградського. Розпорядженням Кабінету Міністрів України № 92-р від 7 березня 2007 року Кременчуцькому державному політехнічному університету присвоєно ім’я Михайла Остроградського

Іменем Остроградського названо Хорішківську загальноосвітню школу в Козельщинському районі (1983), а також вулицю в центральній частині Полтави (1951), де нині знаходиться один із найкращих вишів Полтави – Полтавський національний педагогічний університет імені В.Г.Короленка.