Степан Тимошенко: Жизнь и вклад выдающегося инженера.

Введение

Украинский и американский инженер Степан Прокопович Тимошенко (Степан Прокопович Тимошенко; Степан Прокофьевич Тимошенко; 22 декабря 1878 года [10 декабря 1878 года по старому стилю] – 29 мая 1972 года), впоследствии известный как Стивен Тимошенко, был этническим украинцем, гражданином Российской империи, а затем американским инженером и академиком. Он считается отцом современной инженерной механики. Изобретатель и один из пионеров-инженеров-механиков в Санкт-Петербургском политехническом университете. Один из основателей Украинской академии наук, Тимошенко написал основополагающие труды в области инженерной механики, упругости и сопротивления материалов, многие из которых до сих пор широко используются. Начав свою научную карьеру в Российской империи, Тимошенко эмигрировал в Королевство сербов, хорватов и словенцев во время Гражданской войны в России, а затем в Соединенные Штаты.

Биография

Тимошенко родился в деревне Шпотовка, Уезд Конотопа в Черниговской губернии, которая в то время была территорией Российской империи (сегодня в Конотопском районе Сумской области Украины). Он учился в Реальном училище в Ромнах, Полтавская губерния (ныне в Сумской области) с 1889 по 1896 год. В Ромнах его одноклассником и другом был будущий известный физик-полупроводник Абрам Иоффе. Тимошенко продолжил образование в Санкт-Петербургском государственном транспортном университете. После окончания в 1901 году он остался преподавать в том же учреждении с 1901 по 1903 год, а затем работал в Санкт-Петербургском политехническом институте под руководством Виктора Кирпичёва с 1903 по 1906 год. В 1905 году он был направлен на один год в Геттингенский университет, где работал под руководством Людвига Прандтля. Осенью 1906 года он был назначен на кафедру сопротивления материалов в Киевском политехническом институте. Возвращение в родную Украину оказалось важной частью его карьеры и также повлияло на его будущую личную жизнь. С 1907 по 1911 год, в качестве профессора в Политехническом институте, он проводил исследования в раннем варианте метода конечных элементов для упругих расчетов, так называемом методе Рэлея. В те годы он также начал работы по устойчивости и опубликовал первую версию своего знаменитого учебника "Сопротивление материалов". В 1909 году он был избран деканом факультета строительной механики. В 1911 году он подписал протест против министра образования Кассо и был уволен из Киевского политехнического института. В 1911 году ему была присуждена премия имени Д. И. Журавского Санкт-Петербургского государственного транспортного университета, что помогло ему пережить потерю работы. Он переехал в Санкт-Петербург, где работал лектором, а затем профессором в Электротехническом институте и Санкт-Петербургском институте железнодорожного транспорта (1911–1917). В течение этого времени он развивал теорию упругости и теорию прогиба балок, а также продолжал изучать устойчивость. В 1918 году он вернулся в Киев и помог Владимиру Вернадскому в создании Украинской академии наук – старейшей академии среди советских республик, за исключением России. В 1918–1920 годах Тимошенко возглавлял новообразованный Институт механики Украинской академии наук, который сегодня носит его имя. После того как Вооруженные силы Южной России генерала Деникина заняли Киев в 1919 году, Тимошенко переехал из Киева в Ростов-на-Дону. После путешествия через Новороссийск, Крым и Константинополь в Королевство сербов, хорватов и словенцев, он прибыл в Загреб, где получил должность профессора в Загребском политехническом институте. В 1920 году, во время кратковременного освобождения Киева от большевиков, Тимошенко отправился в город, воссоединился со своей семьей и вернулся с семьей в Загреб. Его помнят за то, что он читал лекции на русском языке, стараясь использовать как можно больше слов на хорватском; студенты хорошо его понимали.

Timoshenko was born in the village of Shpotovka, Uyezd of Konotop in the Chernigov Governorate which at that time was a territory of the Russian Empire (today in Konotop Raion, Sumy Oblast of Ukraine). He studied at a Realschule ([[:ru:реальное училище) in Romny, Poltava Governorate (now in Sumy Oblast) from 1889 to 1896. In Romny his schoolmate and friend was future famous semiconductor physicist Abram Ioffe. Timoshenko continued his education towards a university degree at the St. Petersburg State Transport University. After graduating in 1901, he stayed on teaching in this same institution from 1901 to 1903 and then worked at the Saint Petersburg Polytechnical Institute under Viktor Kirpichov 1903–1906. In 1905, he was sent for one year to the University of Göttingen where he worked under Ludwig Prandtl. In the fall of 1906, he was appointed to the Chair of Strengths of Materials at the Kyiv Polytechnic Institute. The return to his native Ukraine turned out to be an important part of his career and also influenced his future personal life. From 1907 to 1911, as a professor at the Polytechnic Institute he did research in the earlier variant of the Finite Element Method of elastic calculations, the so called Rayleigh method. During those years he also pioneered work on buckling, and published the first version of his famous Strength of Materials textbook. He was elected dean of the Division of Structural Engineering in 1909. In 1911 he signed a protest against Minister for Education Kasso and was fired from the Kyiv Polytechnic Institute. In 1911 he was awarded the D. I. Zhuravski prize of the St. Petersburg State Transport University that helped him survive after losing his job. He went to St Petersburg where he worked as a lecturer and then a Professor in the Electrotechnical Institute and the St Petersburg Institute of the Railways (1911–1917). During that time he developed the theory of elasticity and the theory of beam deflection, and continued to study buckling. In 1918 he returned to Kyiv and assisted Vladimir Vernadsky in establishing the Ukrainian Academy of Sciences – the oldest academy among the Soviet republics other than Russia. In 1918–1920 Timoshenko headed the newly established Institute of Mechanics of the Ukrainian Academy of Sciences, which today carries his name. After the Armed Forces of South Russia of general Denikin had taken Kyiv in 1919, Timoshenko moved from Kyiv to Rostov on Don. After travel via Novorossiysk, Crimea and Constantinople to the Kingdom of Serbs, Croats and Slovenes, he arrived in Zagreb, where he got professorship at the Zagreb Polytechnic Institute. In 1920, during the brief liberation of Kyiv from Bolsheviks, Timoshenko traveled to the city, reunited with his family and returned with his family to Zagreb. He is remembered for delivering lectures in Russian while using as many words in Croatian as he could; the students were able to understand him well.

Соединенные Штаты

В 1922 году Тимошенко переехал в США, где с 1923 по 1927 год работал в Westinghouse Electric Corporation, после чего стал профессором в Мичиганском университете, где создал первые программы бакалавриата и докторантуры по инженерной механике. Его учебники были опубликованы на 36 языках. Первые его учебники и статьи были написаны на русском языке, позже в жизни он публиковался преимущественно на английском. В 1928 году он был приглашенным докладчиком на Международном математическом конгрессе (ММК) в Болонье. С 1936 года он был профессором в Стэнфордском университете. В 1939 году он был избран в Американское философское общество, а в 1940 году – в Национальную академию наук США. Младшие братья Тимошенко, архитектор Сергей (Сергий Тимошенко, министр транспорта Украины, участник Второй зимней кампании 1921 года против советского режима и член польского Сената), и экономист Владимир, также иммигрировали в Соединенные Штаты. В 1957 году ASME учредила медаль имени Стефана Тимошенко, и он стал её первым лауреатом. Медаль Тимошенко названа в честь Стефана П. Тимошенко как всемирно признанного авторитета в области машиностроения и увековечивает его вклад как автора и педагога. Медаль Тимошенко ежегодно присуждается за выдающиеся достижения в области прикладной механики. В 1960 году он переехал в Вупперталь, ФРГ, чтобы быть рядом со своей дочерью. Помимо учебников, в 1963 году Тимошенко написал книгу «Инженерное образование в России» и автобиографию «Как я помню» на русском языке. В 1968 году она была переведена на английский язык, где отмечалось, что «между 1922 и 1962 годами он [С. П. Тимошенко] написал дюжину книг по всем аспектам инженерной механики, которые выдержали третье или четвертое американское издание и были переведены на полдюжины иностранных языков, так что его имя как автора и ученого известно почти каждому инженеру-механику и инженеру-строителю во всем мире». Тогда Ден Хартог подчеркнул: «Нет сомнений в том, что Тимошенко много сделал для Америки. И столь же очевидная истина заключается в том, что Америка сделала многое для Тимошенко, как и для миллионов других иммигрантов со всего мира. Однако наш автобиографист никогда не признавал этого своим коллегам и ученикам, которые, как и я, часто были огорчены его небрежными замечаниями в разговоре. Эта боль не уменьшается при чтении этих высказываний на печатной странице, и хотелось бы увидеть немного меньше резкости и немного больше человеческой доброты». Знаменитая теория, учитывающая деформацию сдвига и вращательную инерцию, была разработана Тимошенко в сотрудничестве с Полом Эренфестом и поэтому называется теорией балки Тимошенко-Эренфеста. Этот факт был подтвержден самим Тимошенко. Взаимосвязь между балкой Тимошенко-Эренфеста и теорией балки Эйлера-Бернулли была исследована в книге Ван, Редди и Ли. Он умер в 1972 году, а его прах захоронен в Мемориальном парке Альта-Меса в Пало-Альто, Калифорния. Эдуард Иванович Григолюк (1923–2005) написал несколько работ, посвященных жизни и творчеству С. П. Тимошенко, а также две книги о нем. Elishakoff и др. написали ряд статей, посвященных научной деятельности С. П. Тимошенко и вопросу приоритета. Архив его рукописей, писем и материалов, написанных от руки, доступен в сети Интернет.

In 1922, Timoshenko moved to the United States where he worked for the Westinghouse Electric Corporation from 1923 to 1927, after which he became a faculty professor in the University of Michigan where he created the first bachelor's and doctoral programs in engineering mechanics. His textbooks have been published in 36 languages. His first textbooks and papers were written in Russian; later in his life, he published mostly in English. In 1928 he was an Invited Speaker of the ICM in Bologna. From 1936 onward he was a professor at Stanford University. He was elected to the American Philosophical Society in 1939 and the United States National Academy of Sciences in 1940. Timoshenko's younger brothers, architect Serhii (Sergius Timoshenko, Ukrainian Minister of Transport, participant in the 1921 Second Winter Campaign against the Soviet regime, and member of the Polish Senate), and economist Volodymyr, both immigrated to the United States as well. In 1957, ASME established a medal named after Stephen Timoshenko; he became its first recipient. The Timoshenko Medal honors Stephen P. Timoshenko as the world renowned authority in the field of mechanical engineering and it commemorates his contributions as author and teacher. The Timoshenko Medal is given annually for distinguished contributions in applied mechanics. In 1960 he moved to Wuppertal, West Germany to be with his daughter. In addition to his textbooks, in 1963 Timoshenko wrote a book Engineering Education in Russia and an autobiography, As I Remember in the Russian language. It was translated into English in 1968 stating that "between 1922 and 1962 he [S. P. Timoshenko] wrote a dozen books on all aspects of engineering mechanics, which are in their third or fourth U. S. edition and which have been translated into half a dozen foreign languages each, so that his name as an author and scholar is known to nearly every mechanical and civil engineer in the entire world Then, Den Hartog stressed: "There is no question that Timoshenko did much for America. It is an equally obvious truth that America did much for Timoshenko, as it did for millions of other immigrants for all over the world. However, our autobiographer has never admitted as much to his associates and pupils who, like myself often have been pained by his casual statements in conversation. That pain is not diminished by reading these statements on the printed page and one would have wished for a little less acid and a little more human kindness." The celebrated theory that takes into account shear deformation and rotary inertia was developed by Timoshenko in collaboration with Paul Ehrenfest. Thus it is referred to as Timoshenko Ehrenfest beam theory. This fact was testified by Timoshenko. The interrelation between Timoshenko Ehrenfest beam and Euler Bernoulli beam theory was investigated in the book by Wang, Reddy and Lee. He died in 1972 and his ashes are buried in Alta Mesa Memorial Park, Palo Alto, California. Eduard Ivanovich Grigolyuk (1923—2005) wrote several papers devoted to S. P. Timoshenko’s life and work. He also composed two books about him. Elishakoff et al. wrote several articles investigating S. P. Timoshenko’s scientific activities and the question of the priority. An archive of his manuscripts, letters, and handwritten materials are available online.