Первооткрыватели. 100 научных сказок

– Математику называют царицей наук, но нет другой науки, которая вызывала бы столько споров. Одни люди видят в математике увлекательнейшее занятие и посвящают ей всю жизнь. Другие считают её наискучнейшим предметом и часто ненавидят всей душой.

– Кхм… – смущенно кашлянул Андрей. Он уже начал учить математику в школе и не то чтобы ненавидел её, но уж точно не считал… мм… «увлекательнейшим занятием».

Дзинтара согнала усмешку с лица и начала свой рассказ.

Жил-был на свете великий математик Арнольд. Для него весь мир был пропитан математическими уравнениями: они блестели в каплях росы, текли в извилистых руслах рек, кипели в звёздных взрывах, светились в радуге…

Арнольд прекрасно видел математическую структуру мира и умел применять математический подход практически к любому явлению.

Математика позволяла рассчитать и пьяную походку запоздалого прохожего, и приземление – точнее, прилунение – новейшей космической станции на Луну.

С лунной станцией как раз и была связана одна интересная история.

Пришёл как-то к математику Арнольду его близкий друг, небесный механик Лидов, и сказал:

– Мы запускаем на Луну автоматическую станцию. Перед нами стоит задача – рассчитать её мягкую посадку на лунную поверхность. Мы можем заставить двигатели ракеты работать с мощностью, зависящей от расстояния до Луны: чем меньше расстояние, тем слабее будут работать двигатели. Какую математическую функцию ты посоветуешь выбрать для связи мощности двигателя и расстояния до поверхности? Нам нужна идеально мягкая посадка, потому что на спускаемом аппарате установлены хрупкие научные приборы, а им удары противопоказаны.

Небесный механик Лидов сказал это и нахмурился. В то время ещё никто в мире не сажал на Луне космические аппараты – ракеты до сих пор только разбивались о её каменную поверхность. Поэтому Лидов знал, насколько сложна задача мягкой посадки на Луну.

Математик Арнольд в ответ усмехнулся:

– Идеально мягкая посадка невозможна. Я могу доказать математическую теорему, что не существует такой функции. Вернее, при любой мыслимой математической связи мощности двигателя с расстоянием время идеальной посадки будет бесконечным. Верно и обратное: при любом конечном времени посадки лунная станция почувствует удар в момент приземления. Ты видел, как швартуются корабли к пристани?

– Да, – коротко ответил хмурый Лидов.

– Тогда ты, наверное, заметил, что пристань и борт корабля обвешаны специальными демпферами, которые гасят конечную скорость причаливания. Часто корабль останавливается на небольшом расстоянии от пристани, на которую выскакивает бравый матрос и подтягивает судно к берегу причальным канатом, обмотанным вокруг причальной тумбы, – кнехта.

– На Луне не будет причальных матросов… – проворчал небесный механик Лидов и задумался.

Через некоторое время он снова пришёл к Арнольду и сказал:

– Я обманул твою теорему. Наша ракета будет прилуняться на треножник, а в каждой его ноге мы установим демпфер заключительного удара. Ракета немного покачается после приземления, но приборы уцелеют.

– Да, – сказал математик Арнольд, – тогда вы можете обойтись без матросов-лунатиков на причале.

– Какие ещё задачи решал математик Арнольд? – спросил Андрей, заинтересовавшийся проблемой мягкого прилунения.

– Арнольд занимался многими задачами. Он был одним из самых продуктивных математиков мира, академиком нескольких стран, вице-президентом Международного математического союза, создателем всемирно известных математических теорий. Опубликовал более 400 статей, 30 книг и учебников, которые многократно переиздавались и переведены на многие языки мира.

– А можно вспомнить что-нибудь такое… э-э… понятное даже школьнику? – понизив голос, спросил Андрей.

– Легко! Арнольд активно популяризировал математику и делал её максимально близкой для людей. Он написал несколько книг для детей и даже сам их иллюстрировал. В книге «Математическое понимание природы. Очерки удивительных физических явлений и их понимания математиками (с рисунками автора)» он излагает для школьников несколько десятков интересных проблем, задаваясь множеством вопросов, активизирующих умственную деятельность читателя:

«Возвращаясь домой по синусоиде, пьяница удлиняет свой путь. Во сколько раз он его удлиняет?»

«Нижнюю педаль неподвижно стоящего на горизонтальном полу велосипеда потянули назад. Куда переместятся велосипед и нижняя педаль?»

Дзинтара пожала плечами: