Николай Мусхелишвили: Жизнь и научная деятельность

Введение

Николоз (Нико) Мушкелишвили (; 16 февраля 1891 [ст. ст. 4 февраля 1891] – 15 июля 1976) был советским грузинским математиком, физиком и инженером, одним из основателей и первым президентом (1941–1972) Академии наук Грузинской ССР (ныне Грузинская национальная академия наук).

Жизнь и карьера

Мушкелишвили родился 16 февраля 1891 года (по старому стилю – 4 февраля 1891 года) в Тбилиси, который тогда входил в состав Российской империи, в семье инженеров. В 1909 году окончил местную гимназию, а в 1914 году – физико-математический факультет Санкт-Петербургского университета. Сразу после окончания был назначен заведующим кафедрой прикладной математики того же факультета и в 1918 году сдал экзамены на степень магистра. Его первый научный журнал был опубликован еще в 1915 году и содержал несколько выпусков по теории упругости. С 1917 по 1920 год работал помощником директора Петроградского университета и одновременно преподавал математику в других учебных заведениях Санкт-Петербурга. По просьбе кратковременно существовавшей Демократической Республики Грузия в 1920 году он вернулся на родину для организации создания национальной научной школы. Там Мушкелишвили преподавал в Тбилисском государственном университете и Политехническом институте в качестве доцента, а с 1922 по 1938 год – в качестве профессора. После советского вторжения в Грузию в 1921 году Мушкелишвили получил возможность продолжать свои исследования в Закавказской советской академии наук, а с 1933 года стал членом-корреспондентом Академии наук СССР. В 1940 году вступил в КПСС. В 1941 году на базе бывшей Грузинской академии наук была создана новая Академия наук СССР, и Мушкелишвили был избран её первым президентом и академиком. Одновременно он стал директором Тбилисского математического института имени А. М. Размадзе и занимал эту должность до своей смерти в 1976 году. С 1956 по 1976 год Мушкелишвили был председателем Национального комитета СССР по теоретической и прикладной механике (учрежденного Постановлением Президиума Академии наук). С 1957 года также являлся членом Президиума Академии наук. В 1972 году по состоянию здоровья профессор сложил с себя полномочия президента Академии наук Грузинской ССР, но в знак признания его выдающихся достижений и заслуг был избран почетным президентом академии. С 1961 года также был академиком и почетным профессором Академий наук Армянской и Азербайджанской ССР. Мушкелишвили был почетным членом Болгарской академии наук с 1952 года, Польской академии наук с 1960 года и Берлинской академии наук с 1967 года. Он также занимал должность заместителя председателя Верховного Совета Советского Союза в восьми созывах с 1937 по 1974 год. Николоз Мушкелишвили умер 15 июля 1976 года в Тбилиси и похоронен в Пантеоне Мтацминда.

Muskhelishvili was born on 16 February 1891 [O. S. 4 February 1891] in Tbilisi, then part of the Russian Empire into a family of engineers. He graduated from local grammar school in 1909 and afterwards from the Physics and Mathematics Faculty of Saint Petersburg in 1914. Immediately after his graduation he became head of Applied Mathematics of the same faculty and in 1918 passed the exam for the master's degree. His first scientific magazine was published already earlier in 1915 containing a number of issues on elasticity theory. From 1917 to 1920 he worked as assistant director of the Petrograd University and also taught mathematics in other institutions in Saint Petersburg. At request of the short lived Democratic Republic of Georgia he moved back to his native country in 1920 in order to organize the establishment of a national scientific school. There Muskhelishvili conducted lessons in the Tbilisi State University and Polytechnic Institute as an assistant professor and from 1922 to 1938 as head professor. After the Soviet invasion of Georgia in 1921, Muskhelishvili was allowed to carry on his works in the Transcaucasian Soviet Academy of Sciences and since 1933 was corresponding member of the USSR Academy of Sciences. He became a member of the CPSU in 1940. In 1941 based on the former Georgian Academy of Sciences a new USSR Academy of Sciences was established by the Georgian SSR and Muskhelishvili got elected as its first president and academician. Simultaneously he also became director of the Tbilisi Mathematics Institute named after AM Rasmadze, and held that position until his death in 1976. From 1956 to 1976 Muskhelishvili was chairman of the National Committee of the USSR on Theoretical and Applied Mechanics (established by the Decree of the Presidium of the Academy of Sciences). Since 1957 he was also member of the Presidium of the Academy of Sciences. In 1972 due to health problems the professor resigned from the post of president of the Georgian SSR Academy of Sciences but in recognition for his outstanding achievements and services was elected honorary president of the academy. He was also an academician and honorary professor of the Academies of Sciences of the Armenian and Azerbaijani SSRs since 1961. Muskhelishvili was an honorary member of the Bulgarian Academy of Sciences since 1952, Polish Academy of Sciences since 1960 and the Berlin Academy of Sciences since 1967. He also held the position of deputy chairman of the Supreme Soviet of the Soviet Union in eight convocations from 1937 to 1974. Nikoloz Muskhelishvili died on 15 July 1976 in Tbilisi and is buried in the Mtatsminda Pantheon.

Вклад в науку

Мушкелишвили проводил фундаментальные исследования в области теории физической эластичности, интегральных уравнений, краевых задач и других направлений. Он одним из первых применил теорию функций комплексного переменного к задачам теории упругости, предложив ряд методов, которые успешно применялись в многочисленных областях математики, теоретической физики и механики. Его работы решили все основные задачи теории плоскостной упругости, открыв широкий класс областей, позволяющий свести плоскую задачу к конечным системам линейных алгебраических уравнений с сингулярными ядрами. Ему также принадлежат значительные достижения в теории линейных краевых задач для аналитических функций и одномерных интегральных уравнений. Мушкелишвили – автор многочисленных научных статей, монографий и учебников по математике, которые с момента публикации используются в университетах. Наиболее признанными являются монографии «Некоторые основные проблемы математической теории упругости» (1933) и «Сингулярные интегральные уравнения» (1947).

Участие в военных исследованиях

Во время Второй мировой войны Мушкелишвили отвечал за переориентацию деятельности Академии наук на нужды национальной обороны. Он выполнил ряд исследовательских, экспериментальных и теоретических работ в различных областях прикладной математики, физики и механики, которые имели большое практическое значение и оказали решающее влияние на разработку ряда образцов военной техники во время и после войны. Однако точный масштаб его работы неизвестен и засекречен. Его достижения и вклад в оборонную сферу были отмечены рядом наград, включая медаль «За оборону Кавказа». Он также был награжден за запуск первого в мире искусственного спутника в 1961 году, разработке которого он также способствовал. Мушкелишвили был выдающимся инженером, способным применять свои теории и решения, в том числе торсионные подвески для гусеничной техники, такой как танки. Большая часть его исследований, теорий и идей была учтена и реализована при разработке различных образцов техники в период холодной войны, некоторые из которых восходили к его более ранним теоретическим работам времен Второй мировой войны в области упругости материалов при различных условиях, таких как температура, вес и состав. Его работы находили практическое применение в самых разных областях – от наземного транспорта до авиации, ракет и спутников.

Основные публикации

О равновесии эластичных круговых дисков под влиянием напряжений, приложенных в точках их окружности и действующих в их областях. (русский), Izv. Electrotekhnich. Inst., Petrograd, 12 (1915), 39–55 (совместно с Г. В. Колосовым). О тепловых напряжениях в плоскостной задаче теории упругости. (русский), Izv. Electrotekhnich. Inst., Petrograd, 13 (1916), 23–37. Об определении гармонической функции условиями, заданными на контуре. (русский) Zh. Fiz. mat. obva, Perm Univ., 1918, (1919), Issue I, 89–93. Применения интегралов, аналогичных интегралам Коши, и некоторые проблемы математической физики. Tiflis, Edition de l'Université de Tiflis, Imprimerie de l'Etat, 1922. О периодических орбитах в замкнутых геодезических линиях (абстракт). (русский) Trans. All Russian Math. Congr. Moscow, April 27–May 4, 1927, Moscow Leningrad, 1928, 189. О некоторых контурных задачах плоской гидродинамики. Proc. of All Russian Math. Congr. Moscow Leningrad, 1928, 262. К проблеме кручения однородных изотропных призм. Izv. Tiflis. polit. in ta, 1 (1929), part 1, 1–20. Новый метод сведения бигармонической задачи к уравнению Фредгольма. C. R. Acad. Sci., 192 (1931), No. 2, 77–79. Теоремы существования, относящиеся к бигармонической задаче и задачам упругости в двух измерениях. C. R. Acad. Sci., 192 (1931), No. 4, 221–223. К проблеме кручения и изгиба упругих стержней, состоящих из различных материалов. (русский). Izv. AN SSSR, OMEN, 1932, iss.7, 907–945. К проблеме кручения и изгиба композитных упругих балок. (русский) Izv. Inzh. Inst. Gruzii, 1932, iss. I, 123–127. Некоторые основные проблемы математической теории упругости. Основные уравнения, плоскостная задача, кручение и изгиб (Предисловие акад. А. Н. Крылова). (русский) Acad. Sci. USSR, Leningrad, 1933. Сингулярные интегральные уравнения, краевые задачи теории функций и некоторые их приложения к математической физике (русский)", Moscow Leningrad, 1946. О проблеме кручения составных упругих балок. C. R. Acad. Sci., 194 (1932), No. 17, 1435–1437. Recherches sur des problèmes aux limites relatifs à l'équation biharmonique et aux équations de l'élasticité à deux dimensions. Math. Ann., 1932, Bd. 107, No. 2, 282–312. Решение плоскостной задачи теории упругости для твердого эллипса. (русский) PMM, I (1933), is. I, 5–12. Практическое решение фундаментальных краевых задач теории упругости в плоскости для некоторых форм границы. Z. Angew. Math. und Mech., 1933, Bd. 13, No. 14, 264–282. Об эквивалентности двух методов сведения планомерной бигармонической задачи к интегральному уравнению. C. R. Acad. Sci., 196 (1933), No. 26, 1947–1948 (совместно с В. Фоком). Новый общий метод решения основных краевых задач плоскостной теории упругости. (русский) DAN SSSR, 3 (1934), No. 1, 7–11. Исследование новых интегральных уравнений плоскостной теории упругости. (русский) DAN SSSR, 3 (1934), No. 2, 73–77. О новой краевой задаче теории упругости. (русский) DAN SSSR, 3 (1934), 141–144. Новый метод решения плоских задач теории упругости. (русский) Bull. II All Union Math. Congr. in Leningrad, June 24–30, Leningrad, 1934, 68 (Abstract). Решение основной смешанной задачи теории упругости для полуплоскости. (русский) DAN SSSR, 3(1935), No. 2, 51–53. Теория упругости. (русский) Big Soviet Encycl., 56 (1936), 147–158. Новый метод решения плоских задач теории упругости (Абстракт). (русский) Trans. II All Union Math. Congr. in Leningrad, June 24–30, 2 (1934), Leningrad Moscow, 1936, 345–346. О численном решении плоскостной задачи теории упругости. (грузинский). Trans. Tbil. Math. Inst., 1 (1937), 83–87. Редактура перевода: Главы 7–9. В книге Ф. Франка и Р. Мизеса "Дифференциальные и интегральные уравнения математической физики". Часть 2. Перевод под редакцией Л. Е. Гуревича. Leningrad Moscow, 1937, 224–346. О решении основных краевых задач теории ньютоновского потенциала. (русский) PMM, 4 (1940), iss. 4, 3–26. О решении основных контурных задач логарифмической теории потенциала. (русский). Trans. Tbil. Math. Inst., 7 (1939), 1–24 (совместно с Л. З. Авазашвили). О решении задачи Дирихле на плоскости. (русский) Bull. Georgian Branch USSR Acad. Sci., 1 (1940), No. 2, 99–106. Замечания к основным краевым задачам теории потенциала. (русский) Bull. Georgian Branch USSR Acad. Sci., 1 (1940), No. 3, 169–170. Поправки к статье, ditto, No. 7, 567. Применение интегралов типа Коши к одному классу сингулярных интегральных уравнений. (русский) Trans. Tbil. Mat. Inst., 10 (1941), 1–43, 161–162. О основной смешанной краевой задаче логарифмической теории потенциала для многосвязных областей. (русский) Bull. Acad. Sci. Georgian SSR, 2(1941), No. 4, 309–313. Основные краевые задачи теории упругости для полуплоскости. (русский) Bull Acad. Sci. Georgian SSR, 2 (1941), No. 10, 873–880. Сингулярные интегральные уравнения с ядром типа Коши на открытых контурах. (русский) Trans. Tbil. Math. Inst. Acad. Sci. Georgian SSR, 2 (1942), 141–172 (совместно с Д. А. Квеселава). Основные краевые задачи теории упругости для плоскости с прямолинейными разрезами. (русский) Bull. Acad. Sci. Georgian SSR, 3 (1942), No. 2, 103–110. К проблеме равновесия жесткого пуансона на границе упругой полуплоскости в присутствии трения. (русский) Bull. Acad. Sci. Georgian SSR, 43(1942), No. 5, 413–418. Системы сингулярных интегральных уравнений с ядрами типа Коши. (русский) Bull. Acad. Sci. Georgian SSR, 3 (1942), No. 10, 987–984. Риманова краевая задача для нескольких неизвестных функций и ее приложения к системам сингулярных интегральных уравнений. (русский) Trans. Tbil. math. Inst., 12(1943), 1–46 (совместно с Н. П. Векуа). Применение теории аналитических функций к теории упругости. (русский) All Union Congr. on theoretical and Applied Mechanics. Report Abstracts. Moscow, 1960, 142–143 (совместно с И. Н. Векуа). Методы теории аналитических функций в теории упругости. (русский) Trans. All Union Congr. on Theoretical and Applied Mechanics (1960). Moscow Leningrad, USSR Acad. Sci. Publ., 1962, 310–388 (совместно с И. Н. Векуа). Применение теории функций комплексного переменного к теории упругости. В книге: "Применение теории функций в механике твердого тела". (русский) v. VII, Nauka, Moscow, 1965, 32–55. То же на английском: 56–75.

"On the equilibrium of elastic circular disks under the influence of stresses applied at the points of their encirclement and acting in their domains". (Russian), Izv. Electrotekhnich. Inst., Petrograd, 12 (1915), 39–55 (jointly with G. V. Kolosov). "On thermal stresses in the plane problem of the theory of elasticity". (Russian), Izv. Electrotekhnich. Inst., Petrograd, 13 (1916), 23–37. "On defining a harmonic function by conditions given on the contour". (Russian) Zh. Fiz. mat. ob va, Perm Univ., 1918, (1919), Issue I, 89–93. "Applications des intégrales analogues à celles de Cauchy et quelques problèmes de la physique mathématique". Tiflis, Edition de l'Université de Tiflis, Imprimerie de l'Etat, 1922. "On periodic orbits in closed geodesic lines (abstract)". (Russian) Trans. All Russian Math. Congr. Moscow, April 27–May 4, 1927, Moscow Leningrad, 1928,189. "On some contour problems of plane hydrodynamics". (Russian) Proc. of All Russian Math. Congr. Moscow Leningrad, 1928, 262. "Zum Problem der Torsion der homogenen isotropen Prismen". Izv. Tiflis. polit. in ta, 1 (1929), part 1, 1 –20. "Nouvelle méthode de rèduction du problème biharmonique fondamental à une equation de Fredholm". C. R. Acad. Sci.,192 (1931), No. 2, 77–79. "Théorèmes d'existence relatifs au problème biharmonique et aux problèmes d'élasticité a deux dimensions". C. R. Acad. Sci., 192 (1931), No. 4, 221–223. "To the problem of torsion and bending of elastic bars composed of various materials. (Russian). Izv. AN SSSR, OMEN, 1932, iss.7, 907–945. "To the problem of torsion and bending of composite elastic beams". (Russian) Izv. Inzh. Inst. Gruzii, 1932, iss. I, 123–127. "Some basic problems of the mathematical theory of elasticity. Basic Equations, the plane problem, torsion and bending (Foreword by Acad. A. N. Krilov)". (Russian) Acad. Sci. USSR, Leningrad, 1933. "Singular integral equations, boundary value problems of the function theory and some of their applications to mathematical physics (Russian)", Moscow Leningrad, 1946. "Sur le problème de torsion des poutres élastiques composées". C. R. Acad. Sci., 194 (1932), No. 17, 1435–1437. "Recherches sur des problèmes aux limites relatifs à l'équation biharmonique et aux équations de l'élasticité à deux dimensions". Math. Ann., 1932, Bd. 107, No. 2, 282–312. "Solution of a plane problem of the theory of elasticity for a solid ellipse". (Russian) PMM, I (1933), is. I, 5–12. "Praktische Lösung der fundamentalen Randwertaufgaben der Elastizitätstheorie in der Ebene fur einige Berandungsformen". Z. Angew. Math. und Mech., 1933, Bd. 13, No. 14, 264–282. "Sur l'équivalence de deux méthodes de reduction du problème plan biharmonique à une équation intégrale". C. R. Acad. Sci., 196 (1933), No. 26, 1947–1948 (avec V. Fock). "A new general method of the solution of the basic boundary value problems of the plane theory of elasticity". (Russian) DAN SSSR, 3 (1934), No. 1, 7–11. "Investigation of new integral equations of the plane theory of elasticity". (Russian) DAN SSSR, 3 (1934), No. 2, 73–77. "On a new boundary value problem of the theory of elasticity". (Russian) DAN SSSR, 3 (1934),141–144. "A new method of the solution of plane problems of the theory of elasticity". (Russian) Bull. II All Union Math. Congr. in Leningrad, June 24–30, Leningrad, 1934, 68 (Abstarct). "Solution of the basic mixed problem of the theory of elasticity for half plane". (Russian) DAN SSSR, 3(1935), No. 2, 51 –53. "Theory of elasticity". (Russian) Big Soviet Encycl., 56 (1936), 147–158. "A new method of solution of plane problems of the theory of elasticity (Abstract)". (Russian) Trans. II All Union Math. Congr. in Leningrad, June 24–30, 2 (1934), Leningrad Moscow, 1936, 345–346. "On the numerical solution of a plane problem of the theory of elasticity". (Georgian). Trans. Tbil. Math. Inst., 1 (1937), 83–87. Transl. editing: Chapters 7–9. In the book by F. Frank and R. Mizes "Differential and Integral equations of Mathematical Physics". Part 2. Transl. edited by L. E. Gurevich. Leningrad Moscow, 1937, 224–346. "On the solution of the basic boundary value problems of the theory of Newtonean potential". (Russian) PMM, 4 (1940), iss. 4, 3–26. "On the solution of the basic contour problems of the logarithmic potential theory". (Russian). Trans. Tbil. Math. Inst., 7 (1939), 1–24 (jointly with L. Z. Avazashvili). "On the solution of the Dirichlet problem on a plane". (Russian) Bull. Georgian Branch USSR Acad. Sci., 1 (1940), No. 2, 99–106. "Remarks on the basic boundary value problems of the potential theory". (Russian) Bull. Georgian Branch USSR Acad. Sci., 1 (1940), No. 3, 169–170. Amendments to the Paper, ditto, No. 7, 567. "Application of integrals of the Cauchy type to one class of singular integral equations". (Russian) Trans. Tbil. Mat. Inst., 10 (1941), 1–43, 161–162. "On the basic mixed boundary value problem of the logarithmic potential theory for multiply connected domains". (Russian) Bull. Acad. Sci. Georgian SSR,2(1941), No. 4, 309–313. "Basic boundary value problems of the theory of elasticity for a half plane". (Russian) Bull Acad. Sci. Georgian SSR, 2 (1941), No. 10, 873–880. "Singular integral equations with a Cauchy type kernel on open contours". (Russian) Trans. Tbil. Math. Inst. Acad. Sci. Georgian SSR, 2 (1942), 141–172 (jointly with D. A. Kveselava). "Basic boundary value problems of the theory of elasticity for a plane with rectilinear cuts". (Russian) Bull. Acad. Sci. Georgian SSR, 3 (1942), No. 2, 103–110. "To the problem of equilibrium of a rigid punch at the boundary of an elastic half plane in the presence of friction". (Russian) Bull. Acad. Sci. Georgian SSR,43(1942), No. 5, 413–418. "Systems of singular integral equations with Cauchy type kernels". (Russian) Bull. Acad. Sci. Georgian SSR, 3 (1942), No. 10, 987–984. "Riemann boundary value problem for several unknown functions and its applications to systems of singular integral equations". (Russian) Trans. Tbil. math. Inst., 12(1943), 1–46 (jointly with N. P. Vekua). "Applications of the theory of analytic functions to the theory of elasticity". (Russian) All Union Congr. on theoretical and Applied Mechanics. Report Abstracts. Moscow, 1960, 142–143 (jointly with I. N. Vekua). "Methods of the theory of analytic functions in the theory of elasticity". (Russian) Trans. All Union Congr. on Theoretical and Applied Mrchanics (1960). Moscow Leningrad, USSR Acad. Sci. Publ., 1962, 310 388 (jointly with I. N. Vekua). "Applications of the theory of functions of a complex variable to the theory of elasticity". In the book: "Application of the theory of functions in solid medium mechanics". (Russian) v. VII, Nauka, Moscow, 1965, 32–55. Ditto in English: 56–75.