Степан Тимошенко - Воспоминания

Этот год я был очень занят. С утра я являлся в лабораторию. На моей обязанности было испытание цемента. Лаборатория делала эти испытания для всех русских цементных заводов и работы было немало. В это же время в лаборатории шла большая работа по испытанию русских рельсов и я скоро принял участие и в этом исследовании. Мне сначала поручили испытания твердости рельсовой стали при помощи прибора Мартенса, а также испытания ее прочности на растяжение. Благодаря этим работам я хорошо ознакомился с испытательными машинами и мог пользоваться ими без помощи механика. Скоро я увидел, что кроме техники механических испытаний строительных материалов ничего в лаборатории произвести не смогу. Никакой исследовательской научной работы при лаборатории не велось и не было никого, кто интересовался бы научными работами, в области механики материалов. Я чувствовал, что для научной работы необходима более основательная подготовка по математике и механике и старался использовать все возможности, какие представлялись в Институте, для пополнения моего образования.

В это время в Институте были введены дополнительные необязательные курсы по математике для студентов, которые желали бы расширить свои математические знания. Лектором был профессор Станевич и читал он два курса: дифференциальные уравнения в частных производных и высшую алгебру. Я посещал оба эти курса и под конец был чуть ли не единственным слушателем. Эти курсы дали мне немного. В курсе уравнений много времени было отдано уравнениям первого порядка и к уравнениям физики было сделано только введение, состоявшее из теории рядов Фурье. Конечно, эти ряды для инженера очень важны, но лектор не сумел показать их важность на каких‑либо примерах, а занялся чисто теоретическими вопросами о сходимости этих рядов.

В курсе высшей алгебры разбиралась теория уравнений высших степеней, вопрос разделения корней, но практических методов, годных для решения численных уравнений высших степеней, дано не было. Курс был чисто теоретический.

Профессор Бобылев прочел ряд лекций по высшей математике. Я решил посещать и эти лекции, хотя знал, что Бобылев лектор очень плохой. В качестве первой задачи Бобылев взял вопрос о динамическом действии подвижной нагрузки на мосты. Вопрос для инженеров очень важный. Бобылев в своих лекциях использовал незадолго перед тем появившуюся статью Циммермана. Решение Циммермана основано на предположении, что массой балки можно пренебречь по сравнению с движущейся массой. Конечно, таким путем можно получить удовлетворительные результаты только для легких балок малых пролетов. Это я выяснил себе только позже, изучив не только работу Циммермана, но также работы Виллис’а и Стокс’а. Из лекций Бобылева я этого не понял. Второй темой Бобылев выбрал задачу Сен-Венан’а о кручении призматических тел и дополнения к ней, сделанные Стекловым. Опять я ничего не понял и решил запяться изучением задачи Сен-Венан’а по книжке.

Пытался я пополнить свои познания по основным предметам также при помощи занятий в университете в качестве вольнослушателя. Решил проделать практические занятия в университетском физическом институте. После занятий в лаборатории Путейского Института я пешком отправлялся в университет и там занимался опытами часа два. Домой возвращался только вечером, порядочно утомленным. Занятия физикой мало что мне дали. Опыты меня не интересовали, да и не могли интересовать — задачи были детские. Заранее был известен ответ и можно было только усовершенствовать технику, чтобы получить ответ с большей точностью. Когда я проходил электрическую лабораторию, я заметил, что железный цилиндр вставленный в катушку, через которую проходит переменный ток, вибрирует и при некоторых условиях издает сильную ноту. Происходит это оттого, что намагничивание цилиндра сопровождается изменением его длины. Явление было для меня новым и интересным, но руководители не могли мне дать надлежащих объяснений. Сильная нота очевидно получалась, когда электрические импульсы попадали в резонанс с натуральными продольными колебаниями стержня.

Положительной стороной занятий в университете было то, что я познакомился с несколькими молодыми физиками и начат ходить на заседания Физического общества. Математики тоже иногда собирались для докладов. Посещал и эти собрания. Далеко не все понимал на этих докладах. Мне стало ясно, что для продвижения вперед в моей области нужны большие познания в математике, чем те, которые имел я студентом в Путейском Институте. Как получить эти знания? Мои знакомые математики советовали заняться изучением объемистых курсов в разных областях математики, но я чувствовал, что это не то, что мне было нужно. Инженер не может погрузиться в изучение математики для математики. Для него математика только инструмент для решения практических задач. Нужно познакомиться с разными отделами математики только с точки зрения их возможных приложений. Инженер должен знать, что в разных отделах математики рассматривается и как соответствующее учение может быть приложено на практике. Этому математики в своих курсах не учат и при бывшей у нас системе преподавания не могли учить, так как их математический интерес был совершенно оторван от областей приложения математики. Математика двадцатого века была иная, чем в начале девятнадцатого века. Чтобы найти в математике то, что интересно инженеру, нужно заняться не новыми, а старыми книгами.

Первым мне указал на это обстоятельство Алексей Николаевич Крылов. Я слышал несколько его докладов в Физическом обществе и они произвели на меня очень большое впечатление. Это были инженерные проблемы и Крылов показывал, как они могут быть представлены при помощи дифференциальных уравнений. Потом он находил решения этих уравнений и в заключение давал инженерную интерпретацию этих решений. Это все было ново для меня и было то, что я чувствовал мне нужно. Я не родился математиком. Тонкости абстрактной математики меня не увлекали. Но математические приложения в инженерных науках — это было как раз то, что меня занимало и к чему меня влекла моя природа. Доклады А. Н. Крылова показали мне направление, куда я должен идти, к чему должен приложить свои силы. Скоро появилась и практическая возможность начать работу в направлении использования математики в решении инженерных вопросов. Эту возможность мне дал Петербургский Политехникум. Атмосфера этой школы оказала огромное влияние на все мое дальнейшее развитие, на «мою судьбу».

Петербургский политехнический институт

В марте 1903 г. Сергей Иванович Дружинин был назначен профессором сопротивления материалов Петербургского Политехникума. До того он был помощником Белелюбского по заведыванию Механической лабораторией Путейского Института. Он знал мою работу в лаборатории и, очевидно, считал, что я ему могу быть полезным в организации новой механической лаборатории. Я получил предложение занять место лаборанта. Конечно я с радостью согласился.