Введение
Александр Михайлович Ляпунов (Алекса́ндр Миха́йлович Ляпуно́в, 6 июня 1857 [ст. ст. 25 мая 1857] – 3 ноября 1918) – русский математик, механик и физик. Его фамилия может быть транскрибирована как Ляпунов, Лияпунов, Liapunov или Ljapunow. Он был сыном астронома Михаила Ляпунова и братом пианиста и композитора Сергея Ляпунова. Ляпунов известен разработкой теории устойчивости динамических систем, а также многочисленными вкладами в математическую физику и теорию вероятностей.
Aleksandr Mikhailovich Lyapunov (Алекса́ндр Миха́йлович Ляпуно́в, ; 6 June 1857 [O. S. 25 May 1857] – 3 November 1918) was a Russian mathematician, mechanician and physicist. His surname is variously romanized as Ljapunov, Liapunov, Liapounoff or Ljapunow. He was the son of the astronomer Mikhail Lyapunov and the brother of the pianist and composer Sergei Lyapunov. Lyapunov is known for his development of the stability theory of a dynamical system, as well as for his many contributions to mathematical physics and probability theory.
Ранние годы
Ляпунов родился в Ярославле, Российской империи. Его отец, Михаил Васильевич Ляпунов (1820–1868), был астрономом, работавшим в Демидовском лицее. Его брат, Сергей Ляпунов, был одаренным композитором и пианистом. В 1863 году М. В. Ляпунов оставил научную деятельность и переехал с семьей в имение жены в Болобонове, в Симбирской губернии (ныне Ульяновская область). После смерти отца в 1868 году, Александр Ляпунов получил образование у своего дяди Р. М. Сеченова, брата физиолога Ивана Михайловича Сеченова. В семье дяди Ляпунов занимался со своей дальней родственницей Натальей Рафаиловной, которая в 1886 году стала его женой. В 1870 году мать переехала с сыновьями в Нижний Новгород, где он поступил в третий класс гимназии. В 1876 году он окончил гимназию с отличием.
Образование
В 1876 году Ляпунов поступил на физико-математическое отделение Санкт-Петербургского университета, но уже через месяц перешел на математическое отделение. Среди профессоров математики в Санкт-Петербурге были Чебышев, а также его ученики Александр Николаевич Коркин и Егор Иванович Золотарев. Свои первые самостоятельные научные работы Ляпунов выполнил под руководством профессора механики Д. К. Бобылева. В 1880 году Ляпунов был удостоен золотой медали за работу по гидростатике, которая послужила основой для его первых опубликованных научных трудов «О равновесии тяжелого тела в тяжелой жидкости, содержащейся в сосуде неподвижной формы» и «О потенциале гидростатического давления». Ляпунов завершил обучение в университете также в 1880 году, на два года позже Андрея Маркова, который также окончил Санкт-Петербургский университет. Ляпунов поддерживал научные контакты с Марковым на протяжении всей жизни.
Преподавание и исследования
Основной темой исследований Ляпунова была стабильность вращающейся жидкой массы с возможным астрономическим применением. Эта тема была предложена Ляпунову Чебышевым в качестве темы для его магистерской диссертации, которую он представил в 1884 году под названием «О стабильности эллипсоидальных форм вращающихся жидкостей». В 1885 году Ляпунов стал приват-доцентом и получил предложение занять кафедру механики в Харьковском университете, куда он и поступил в том же году. О первых годах работы в Харькове Смирнов пишет в своей биографии Ляпунова: Его ученик и соратник Владимир Стеклов вспоминал свою первую лекцию следующим образом: «Перед аудиторией выступил статный молодой человек, почти ровесник других студентов, среди которых был также старый декан, профессор Леваковский, пользовавшийся всеобщим уважением. После ухода декана молодой человек дрожащим голосом начал читать курс по динамике материальной точки, вместо курса по динамическим системам. Эта тема была знакома студентам по лекциям профессора Делару, но то, чему учил нас Ляпунов, было для меня новым, и я никогда не встречал этого материала в учебниках. Вся неприязнь к курсу мгновенно исчезла. С того дня студенты стали проявлять к Ляпунову особое почтение». Основной вклад был опубликован в знаменитой монографии «А. М. Ляпунов, Общая проблема устойчивости движения. 1892. Харьковское математическое общество, Харьков, 251 с. (на русском языке)». Это послужило основой для его докторской диссертации 1892 года «Общая проблема устойчивости движения». Диссертация была защищена в Московском университете 12 сентября 1892 года, оппонентами на защите были Николай Жуковский и В. Б. Млодзеевский. В 1908 году харьковское издание было переведено на французский язык и переиздано Тулузским университетом: «Probleme General de la Stabilite du Mouvement, Par M. A. Liapounoff. Traduit du russe par M. Edouard Davaux».
His student and collaborator, Vladimir Steklov, recalled his first lecture in the following way: "A handsome young man, almost of the age of the other students, came before the audience, where there was also the old Dean, professor Levakovsky, who was respected by all students. After the Dean had left, the young man with a trembled voice started to lecture a course on the dynamics of material points, instead of a course on dynamical systems. This subject was already known to the students from the lectures of professor Delarue. But what Lyapunov taught us was new to me and I had never seen this material in any textbook. All antipathy to the course was immediately blown to dust. From that day students would show Lyapunov a special respect." The main contribution was published in the celebrated monograph 'A. M. Lyapunov, The general problem of the stability of motion. 1892. Kharkov Mathematical Society, Kharkov, 251p. (in Russian)'. This led on to his 1892 doctoral thesis The general problem of the stability of motion. The thesis was defended in Moscow University on 12 September 1892, with Nikolai Zhukovsky and V. B. Mlodzeevski as opponents. In 1908, the Kharkov edition was translated to French and republished by the University of Toulouse: 'Probleme General de la Stabilite du Mouvement, Par M. A. Liapounoff. Traduit du russe par M. Edouard Davaux'.
Поздние годы
В 1902 году Ляпунов вернулся в Санкт-Петербург после избрания действительным членом Академии наук и ординарным профессором факультета прикладной математики университета. Эта должность стала вакантной после смерти его бывшего учителя, Чебышева. Освобожденный от преподавательских обязанностей, Ляпунов смог сосредоточиться на исследованиях и, в частности, завершить работу над проблемой Чебышева, с которой он начал свою научную карьеру. В 1908 году он принял участие в Четвертом Международном математическом конгрессе в Риме. Он также участвовал в публикации избранных трудов Эйлера, будучи редактором томов 18 и 19.
Смерть
К концу июня 1917 года Ляпунов вместе с женой отправился во дворец своего брата в Одессе. Жена Ляпунова страдала туберкулезом, и они переехали по предписанию врача. Она умерла 31 октября 1918 года. В тот же день Ляпунов застрелился в голову и скончался через три дня. К тому времени он терял зрение из-за катаракты.