Автор: Пользователь скрыл имя, 31 Октября 2011 в 07:42, доклад
Создание первой неевклидовой геометрии Лобачевским оказало самое существенное воздействие на развитие математики, на переход ее на новые современные основы. Лобачевского сравнивают и с Колумбом, открывателем новых земель, и с Коперником, преобразовавшим взгляды современников на строение Вселенной, лишившим землю ее центрального неподвижного положения. По существу новая геометрия произвела коренной переворот в установившихся на протяжении тысячелетий взглядах на пространство: она отняла у евклидовой геометрии ее привилегированное положение единственной геометрической системы, открыла путь теориям кривых пространств. Существование различных геометрических систем поставило проблему теоретического обоснования математики. С другой стороны, потребовались экспериментальные исследования глубоких свойств реального физического пространства. Сам Лобачевский проверял применимость своей геометрии к физическому пространству, опираясь на известные в его время данные точнейших астрономических наблюдений, а также ее действенность в других разделах математики. Он высказал замечательные мысли, что геометрические свойства должны находиться в зависимости от движения материи и действующих сил. Эти предвидения получили впоследствии обоснование в общей теории относительности Эйнштейна.
Одним из первых был казанский математик Ф.М. Суворов, изучивший в своей магистерской диссертации инварианты трехмерных римановых пространств (1871 г.). В области собственно геометрии Лобачевского следует также указать на работы казанских геометров А.П. Котельникова, заложившего основы механики неевклидовых пространств, и П.А. Широкова, разрешившего ряд проблем геометрии и механики этих пространств. Вопросы геометрии в целом, касающиеся свойств выпуклых поверхностей в пространстве Лобачевского, а также свойства поверхностей отрицательной кривизны были исследованы в ряде работ советских геометров А.Д. Александрова, А.В. Погорелова, Н.В. Ефимова, Э.Г. Позняка и др.
Особенный интерес геометрия римановых пространств стала вызывать, когда она была принята А. Эйнштейном как математическая основа общей теории относительности (1915 г.) и, таким образом, выявилось ее крайне важное значение для механики и физики. Геометрия этих и других обобщенных пространств стала успешно развиваться во многих научных центрах Западной Европы, США и СССР. В частности, в Казани тоже сложилась современная научная геометрическая школа, начало которой положено в первые послереволюционные годы работами П.А. Широкова, а затем и его учеников: И.П. Егорова, А.3. Петрова (лауреат Ленинской премии 1972 г.), П.И. Петрова и др. С 1945 года кафедру геометрии возглавлял воспитанник МГУ А.П. Норден, причем исследования, проводившиеся им и его учениками А.П. Широковым, В.И. Шуликовским, В.И. Ведерниковым, В.В. Вишневским и другими, относились к тому же научному направлению. С 1980 г. кафедрой заведует А.П. Широков.
Остановимся
в заключение на некоторых применениях,
которые находит геометрия
Значение геометрии Лобачевского для космологии было выявлено русским физиком А.А. Фридманом (1898-1925), нашедшим в 1922 г. решение уравнения Эйнштейна, из которого следовало, что Вселенная как материальная система расширяется. Это неожиданное заключение впоследствии, в 1929 году, было подтверждено наблюдениями астронома Хаббла, обнаружившего разбегание туманностей. Метрика, найденная Фридманом, дает при фиксированном времени пространство Лобачевского. Может быть, наиболее важное приложение геометрии Лобачевского связано с рассмотрением в теории относительности пространства относительных скоростей. Оказалось, что это пространство является пространством Лобачевского (Ф. Клейн, А. Зоммерфельд, А.П. Котельников). Эту связь стали успешно использовать физики-теоретики из Института ядерных исследований в Дубне – Н.А. Черников, Я.И. Смородинский и другие – при разработке вопросов физики элементарных частиц и ядерных реакций. Таким образом, "воображаемая" геометрия оказалась весьма действенным инструментом в развитии проблем ядерной физики.
И
если научные идеи великого ученого
не были поняты современниками, подвергались
даже насмешкам, несмотря на его упорные
попытки разъяснить и доказать их
истинность, то впоследствии они утвердили
его имя как борца и
Казань. 1983 г.