Свою геометрию Лобачевский проверял астрономией

Не все знают о том, что великий математик, создатель неевклидовой геометрии Лобачевский, 225-летие со дня рождения которого мы отмечаем в этом году,  был еще и  выдающимся  астрономом.

Что же  сделал ученый,  который в 1827 -1845 гг. был ректором Казанского университета,  для развития науки о небесных объектах? Чтобы получить ответ на этот вопрос, мы отправились в  Астрономическую обсерваторию им. В.П.Энгельгардта Института физики КФУ. Ее директор Ю.Нефедьев занимался изучением биографии Николая Ивановича,  особенно той ее части, которая имеет отношение к астрономии.

— Юрий Анатольевич, насколько существенным  был вклад великого геометра в астрономию?

— Без преувеличения можно сказать, что Лобачевский заложил основы и для теории относительности Эйнштейна и для космологического познания Вселенной! Первые сведения по астрономии  он  получил во время учебы в Казанском университете от Мартина Фёдоровича Баартельса, известного европейского ученого, который читал в альма-матер лекции по многим математическим дисциплинам, в том числе географии и астрономии. В июне 1812 года молодой Николай  представил Бартельсу, а тот – совету  университета  свое   сочинение «Об эллиптическом  движении небесных тел».  «Из его сочинения, составленного  им   безо всякой помощи – если не считать самого труда Лапласа – видно, что он не только проник в то, о чём в этом труде говорится, но и сумел обогатить его собственными соображениями. Многие места его краткого сочинения  содержат признаки выдающегося математического  дарования, которое в будущем непременно славой озарит его имя» — так написал Бательс о той работе.

— Сохранились ли сведения о том, что Лобачевский лично  вел астрономические наблюдения?

В 1810-м в Казанский университет по приглашению попечителя Казанского учебного округа, известного  математика  и  астронома   С.Я. Румовского приехал  выдающийся   молодой   астроном  Иосиф  фон Литтров. Он стал  возглавлять одновременно две кафедры – практической и теоретической астрономии. В это время в Казанском университете была построена первая временная обсерватория. 28 августа 1811 года Николай Лобачевский и Иван  Симонов (будущий  профессор  астрономии  и ректор  Казанского  университета)   под руководством Литтрова провели первые наблюдения знаменитой яркой кометы 1811 года. Это была та самая комета, которую Л.Н. Толстой описал в финале  второго тома романа «Война и мир». К осени 1811-го  комета развернула  не слишком длинный, но довольно яркий хвост, вызывая  суеверный ужас и восхищение у большинства наблюдателей. Данные об этих  наблюдениях были опубликованы в № 21 газеты «Казанские известия». Эта статья, одно из «вещественных» доказательств того, что Лобачевский вел  астрономические наблюдения.

— Правда ли, что Николай Иванович не только проводил астрономические наблюдения, но и преподавал астрономию в Казанском университете?

Да, когда  в 1819 году  Иван Симонов оправился в составе Первой русской антарктической экспедиции к южному полюсу,  Лобачевский сам изъявил желание читать лекции по астрономии и руководить  городской Астрономической обсерваторией.  Он подал  в Совет такое предложение: «Не угодно  ли будет Совету  возложить на меня преподавание  лекций астрономии  на время  отсутствия г-на профессора   Симонова, которые лекции я вызываюсь продолжать даже и тогда, когда  бы какие-нибудь  обстоятельства удержали надолго г-на Симонова в отлучке. Если Совет согласится  на моё предложение, то прошу его доверить  мне попечение об  Обсерватории  и  издержки суммы на неё   назначенной».  Совет с его предложением согласился.   В 1821 году  Лобачевский стал читать теорию спутников и комет. Он преподавал полный курс астрономии  теоретической и практической. Симонов возвратился в 1822 году. Во время его отсутствия  Лобачевский  читал лекции, вел  практические занятия  по астрономии со студентами, а также проводил   астрономические наблюдения.

       — Несколько зданий университетского архитектурного ансамбля возводились под чутким руководством ректора Лобачевского, в том числе Астрономическая обсерватория во дворе университета.  Интересно, он принимал участие в создании проекта обсерватории?

— Оригинальная  планировка  здания, конечно, не обошлась  без  его  геометрического  гения.  Несмотря на огромную занятость научной и административной работой,  Лобачевский никогда не забывал астрономию.   Об этом он сообщает в отчёте  о затмении 1842 года, замечая, что он наблюдал комету Энке в 1832-м  и комету Галлея  в 1835-м. От страшного пожара, который случился в августе  1842 года, пострадала большая часть Казани, в том числе и   университетская  обсерватория. Были испорчены некоторые инструменты  и, скорее всего, в огне погиб архив  обсерватории. Не осталось никаких  журналов наблюдений  ранее  1842 года. Этим объясняется  отсутствие сведений об   астрономических наблюдениях   Николая  Ивановича  Лобачевского.

— Существует ли взаимосвязь между геометрией Лобачевского и астрономией?

— В своей работе  «О началах  геометрии»   ученый  обращается к  космосу. За основу проверки  действительности  неевклидовой геометрии в космических пространствах берутся параллаксы трёх звёзд  — 29  Эридана,  Ригеля  и  Сириуса.   Параллаксы  этих звёзд были определены с большой погрешностью, но использовать их в вычислениях было можно. Лобачевский   делает выводы, что,  хотя  пространство  и бесконечно, но параллаксы всех звёзд, его «населяющих», как бы ни были далеки эти звёзды, не могут быть   меньше некоторой определённой величины.

В 1835 году в «Учёных записках   Казанского университета» Лобачевский опубликовал статью под названием  «Воображаемая геометрия». Так  он решил  называть свою геометрическую систему, после того как понял, что  невозможно с высокой точностью  доказать,   что она необходимо имеет место в космическом пространстве. Гениальная мысль учёного более чем на сотню лет обогнала  развитие мировой науки.

— Из ученых — современников, наверное, только Гаус сумел по достоинству оценить  сделанное Лобачевским?

— Он был единственным из знаменитых математиков того времени, кто восхищался работой  Лобачевского. Он даже выучил русский язык, чтобы в подлиннике читать статьи русского учёного,  с которым   очень хотел  встретиться лично. К сожалению, встреча не состоялась. Вся  жизнь  учёного  протекала  в разработке  гениального  открытия  и  его  распространения  среди    математиков. Уже  больным и почти ослепшим в 1854 году  он диктует  свой  последний  научный  труд  «Пангеометрию»   своему   ученику  Больцани.  На последней  странице  великий  математик  опять говорит о возможности проверки  своей  теории   при помощи астрономических  наблюдений… В заключение хотел бы отметить, что все научные изыскания по астрономической биографии Николая Ивановича Лобачевского мы делали вместе с научным сотрудником АОЭ Ингой Александровной Дубяго.