Мечты сбываются. Почти сбываются
Несмотря на откровенную увлеченность математическими науками, Николай Жуковский все равно не делал больших успехов в учебе, и в награждении Ломоносовской стипендией ему было отказано. В то время, как его более успешные однокурсники Н. Н. Шиллер и В. В. Преображенский, окончившие ту же 1-ю московскую гимназию, что и А. Х. Репман, остались при университете получать профессорское звание, Жуковский, как выпущенный вновь в открытое плаванье корабль, снова начал задумываться над достижением горячо желаемой его душой пристани. Будущее Николаю виделось абсолютно ясным – инженер, кто же еще? Но все же оно оставалось в тумане. Вместе со своим однокурсником Щукой, тоже мечтавшим об инженерном поприще, они отправились к мерцавшему маяку – в Петербург.
Молодым все двери открыты. Ступила нога Жуковского и в долгожданный Институт путей сообщения. Все же еще немного сомневавшийся в своих силах Николай 13 октября 1968 года писал родным:
Мои дорогие папа, мама, Мари и т. д.
Вот уже третий день, как я поселился в нашей северной столице и всё медлил Вам писать, потому что ожидал своего окончательного определения в студенты института. Вчера сообщили мне, что я буду принят и утвержден на первой конференции, но тем не менее могу посещать лекции с понедельника. Лекции эти не очень важны. Вся суть в одном черчении, на него-то я и намерен исключительно приналечь. Нельзя быть хорошим инженером, не умея чертить. Щука мне много помогал в эти три дня; пользуясь его советами, я уже могу кое-как владеть инструментами; в понедельник я подал инспектору Радеру (он вершит всем институтом) одну эпюру, не знаю, как она удастся. Директор Соболевский наговорил целую тьму о той блистательной участи, которая ожидает хорошего инженера.
Вот всё, что я могу рассказать о делах института. Теперь расскажу Вам, как я распорядился денежными делами <…>.
Добывать денег самому до рождества едва ли будет можно (разве представится очень удобный случай, выгодный урок, которым я не пренебрегу). Очень уж много надо будет заниматься черчением.
Теперь перехожу от делового письма к повествовательному. Ехал я в спальном вагоне, это прекрасная штука (вот если бы такие вагоны завелись от Нижнего) <…>. Возле меня ехало семейство с очень хорошенькой барышней… В Петербург мы приехали в 8 час. утра… Я нанял извозчика на Обуховский проспект в Величковской, кварт. № 5 (для воспоминания Вам).
По дороге всматривался в петербургские улицы. Они носят совсем особый характер. Дома такие высокие, трубы у них по большей части в стенах. Магазины, на них вывески – просто смех: у портнихи, например, люди – господин с ногами наподобие ниток. Против института наша квартира. Она решительно прекрасна. Щука устроился с большим комфортом, накупил много мебели, зала немного меньше ореховской.
Я не могу передать Вам, как обрадовалась Ольга Ивановна моему приезду; Щука был в институте; когда он пришел, то чуть не задушил от радости. Житье мое идет здесь, как на масленице…
Ваш Н. Жуковский.
Казалось бы, вот теперь все удалось, как надо: и в любимый университет Жук поступил, и жилье хорошее появилось, и близкий друг все так же рядом. Теперь бы идти ровно к заветной цели. Главное – не упасть. Но так сладки бывают мечты. И так горько их разбивание вдребезги. Вроде бы человек приложил максимум усилий, но пол оказался слишком скользкий, сложно было устоять… Поскользнулся Николай Жуковский на геодезии и том же черчении, на которое в действительности, как и свойственно Жуку, бросил все силы, максимум времени. Завалив экзамен в осеннем семестре 1868/69 учебного года по первому предмету и не сделав успехов по второму, Николай принял решение оставить чиновно-буржуазный Петербург, атмосфера которого была несравнима с теплым кружком московского общества, так полюбившегося Жуковскому. Он знал, что еще есть возможность вернуться в северную столицу, попробовать еще раз, ведь так хотелось с детства стать инженером! Но что-то в нем треснуло, надломилось, и вопреки мечте в феврале 1869 года он своему другу, с которым, по его замечанию, судьба их как-то разбрасывает, писал уже из Москвы:
"…прежде всего, моя милая Щука, я не приеду теперь в Петербург, хотя сам сознаю, что держать экзамен весною было бы легче, нежели в августе месяце. Но я нездоров и боюсь весны, и не столько ее климата, сколько обязательных весенних занятий. Не знаю, что, право, со мной сделалось, а сидячие занятия для меня теперь вреднее всего. Бог даст, освежею, и тогда всё у меня пойдет как по маслу… Заходишь ли ты на практическую механику и как остаешься ею доволен? Что касается до меня, то я попытаю теперь читать геодезию Мейна… Но занимаюсь я теперь вообще мало, есть у меня некоторые математические книги, но как-то плохо они читаются…"
Точно речка потекла не по тому руслу, которое было намечено, казалось бы, самой природой, так и Жуковский сошел с пути становления инженером. В Николае генами от отца непременно была заложена склонность к инженерной деятельности. Но хоть мы и можем предугадать особенности течения реки, каждый камушек не высчитать. Жуковскому, видимо, предстояло воплотить себя в чем-то другом, и как ни было тяжело это осознавать, верно, жизнь направляла его в нужную, другую сторону.
Впрочем, Петербург Николай оставлял не так тяжело, как мог, если бы преподавание соответствовало его ожиданиям. Привыкший к аналитической школе Московского университета, заточившей в ее студенте критическое мышление, он был раздосадован шаблонным преподаванием в институте. И всё же в родное Орехово Жуковский приехал побледневший и очень худой. Надлом несбывшейся мечтой зиял огромной брешью, пробитой в его еще очень молоденьком существе. Любимая младшая сестренка Коленьки Верочка горько плакала, не находя в ее "черненьком", как она называла брата за присущую ему смуглость, привычного ей цвета лица.
Врачи прописали Николаю отдых и свежий воздух, и Жуковский, щепетильно относящийся к своему здоровью, тщательно последовал их рекомендациям. Вскоре, к всеобщей радости родных, Орехово залечило раны, полученные Жуком в этой схватке с жизнью.
Решительный шаг, или определение
Оставив лишь в сердце Петербург с институтом и решив порвать в действительности со своей мечтой, Жуковский снова задрейфовал на волнах неопределенности и ожидания. Вновь пристанищем его вопреки грезам о северной столице стала Москва. Теперь нужно было здесь налаживать жизнь, и Жук со всей серьезностью принялся за это. Начав с заработка 50 рублей в месяц (600 рублей в год) за репетиторство, Николай постепенно, но достаточно быстро дорос до 1500 рублей в год, чего вполне хватало ему на то, чтобы заниматься любимым с детства делом – экспериментировать и бесконечно изобретать. Несмотря на то, что все эти занятия с первого взгляда мало были связаны с его реальным предназначением, они все же были Николаю на руку.
Одновременно с этим Жуковский со всей своей юношеской пылкостью вновь погрузился в знакомство с абстрактными работами ученых-аналитиков и вскоре еще больше убедился в том, что нащупал во время учебы в университете их романтичную оторванность от жизни. В то же время приторным ему казался глубокий эмпиризм, господствовавший в кругу инженеров: Николай не мог не считать убыточным для науки то, что они занимались постоянными экспериментами над всевозможными предметами и явлениями и при этом не способны были составить хоть какое-нибудь целое теоретическое обобщение. И те и другие в глазах Жуковского словно хотели заставить двигаться телегу без четвертого колеса. Не той школы был Николай Егорович. Подобно Брашману, своему первому, как впоследствии называл его Жуковский, учителю, Николай явно видел одну-единственную дорогу для всей теоретической науки – рука об руку с экспериментальной деятельностью.
Телега. Она ведь кажется тем предметом, который постоянно хочется совершенствовать. Представьте нас до сих пор разъезжающих на этом виде транспорта и не желающих получить в процессе механической эволюции новенький "Рендж Ровер" 2015–2016 годов выпуска. Забавно. Но как мы смогли пройти путь от телеги до этой железной лошадки родом из XXI века? Только благодаря науке и только в процессе соединения эксперимента с теорией. Теоретическая механика, подкрепляемая экспериментальной деятельностью, "опытом на себе", постоянное стремление поставить Россию с ее телегами во всем на рельсы механического развития – вот то, в чем Николай Жуковский нашел себя. Но мы снова поторопились.
Промаявшись в бакалавриате неиссякаемыми выдумками, которым Жук отдавался всем своим творческим сердцем и геометрическим умом, Николай стал потихоньку обуздывать себя. В апреле 1870 года он писал Щуке:
"…Теперь я дал себе слово серьезно заниматься и отложил на время выполнение всевозможных выдумок, на которые истрачивал немало времени. Прежде всего нужно знание и знание; я убедился, что всевозможные мои машины (а их накопилась порядочная куча) – и нивелировочная, и филейная, и чулочная – имеют пока схематическое существование, и для приведения их в исполнение нужно иметь более практического знания, нежели имею я, машины-то выйдут, да выйдут совсем горевые, тогда как по мысли бог знает, куда лезут…"
В конце концов пришел Николай к тому, чтобы держать экзамены в Московском университете на звание магистра прикладной математики. Это давало ему также право ступить на путь и научно-преподавательской деятельности. Золотой мечтой теперь назвал он заведывание кафедрой теоретической механики. Что же, цель намечена на карте. В добрый путь!
Личный секрет
"Да, он, несомненно, обладал крупным поэтическим дарованием, талантом мышления в образах. Но мышление это было особого рода. Оно не задерживалось на внешней живописности вещей – оно стремилось открыть основное в их формах, искало общих законов, ими управляющих, и власти над вещами".
Лев Гумилевский.
Помните нашумевший сериал "Побег"? Не суть – русский или американский. Главный герой там имел тип мышления, отличный от того, что присущ всем нам. Он мог моментально в разуме разбирать видимый предмет на множество мелких составных частей. Это позволило ему стать гениальным инженером. Талант Жуковского был в некотором роде схожим. Его личным секретом стала природная способность видеть "механизм" наблюдаемого явления. Собственно, ни для кого секретом это не было. Такая гениальность Николая Егоровича была воспринята всеми как дар, и хоть он не стал инженером по профессии, по природному призванию он был "сверхинженером" – так справедливо именовали Жуковского его друзья. С какими бы вопросами, даже из самых отдаленных от сферы занятий Жуковского областей ни подходили к нему его товарищи и знакомые, он непременно искал и вскоре находил ответы. И это было ему по душе. Решать реальные задачи механики, изучать вещи в самих себе – не философия, а алмазный научный девиз Николая Егоровича.
Кроме того, непреклонная уверенность Жуковского в той самой необходимости соединения практичной геометрии и нередко оторванного в то время от жизненных реалий теоретического анализа всегда была отправной точкой во всех его начинаниях. Именно это основание помогало Николаю Егоровичу гениально находить решения ранее неразрешимых задач. На одном из заседаний Московского математического общества, у истоков которого посчастливилось быть Жуковскому, он подвел однозначную черту под всеми плутаниями современной ему научной мысли: "Механика должна равноправно опираться на анализ и геометрию, заимствуя от них то, что наиболее подходит к существу задачи… Но последняя обработка задачи всегда будет принадлежать геометрии. Геометр всегда будет являться художником, создающим окончательный образ построенного здания".
Бесконечное же стремление Николая Жуковского идти в ногу с развитием техники России и, опережая, вести ее за собой, толкало его к углублению в решении той или иной задачи больше, чем этого требовало на тот момент время. Так, однажды, например, Москву застала врасплох проблема с постоянными разрывами водопроводных труб. Бедствие разрослось до таких масштабов, что люди были готовы совсем отказаться от водопроводной системы и вернуться к прежней жизни без труб: возить воду бочками и таскать ведрами из Москвы-реки и дворовых колодцев. Чтобы хоть как-то сдвинуть решение проблемы с мертвой точки, управлению городского хозяйства ничего не оставалось, кроме как создать специальную комиссию для выяснения причин происходящих разрывов. Жуковский был приглашен стать ее членом, тем более, что, когда водопровод проектировался и строился, к нему не раз обращались за консультацией. И Николай Егорович, недолго думая, отправился на Алексеевскую водокачку, под Москву. Скоро там он определил, что главной причиной разрыва водопроводных труб в городе является сильная ударная волна воды, происходящая при резком открывании или закрывании кранов. Николай Егорович абсолютно четко представил себе этот процесс – как при резком повороте ручки где-то в доме вода получает определенную скорость, особенно заметную в маленькой трубе. Инженеры же при строительстве трубопровода не рассчитали, что при переходе этой волны с некой скоростью из большей трубы в меньшую сила давления образуется гораздо большая, чем та, которую способна выдержать труба. Однако для того, чтобы выразить все это в числах и формулах, понятных для всех, требовалось детальнее исследовать явление такого гидравлического удара опытным путем, чем Жуковский непременно и занялся. Он распорядился, чтобы на водокачке соорудили сеть водопроводных труб разного диаметра, и вскоре не просто дал теоретическое объяснение причин происходящих разрывов, а создал так называемую "ударную диаграмму", тут же названную его именем. По этой диаграмме, прямо не выходя с водокачки, очень легко можно было определить, где в тот или иной момент произошел разрыв. Для этого необходимо было лишь создать на ней искусственный гидравлический удар. Эврика! Однако опытные рабочие-водопроводчики все равно были в недоумении, когда их отправили на чистую улицу в Москве и сказали: "Ройте! Тут лопнула труба". Мостовая была абсолютно суха на тот момент. Но стоило рабочим снять верхний песчаный слой, как захлюпала глина, полностью пропитанная водой. Тогда они, конечно, поверили.
Казалось бы, Жуковский выполнил и даже перевыполнил свою задачу. Решил загадку в полном объеме и даже в запасе. Но когда он 26 сентября 1897 года делал доклад в Политехническом обществе по своему исследованию "О гидравлическом ударе в водопроводных трубах", всем было ясно, что это работа мирового значения. Она – триумф теоретической науки и ее блистательного представителя.
Сегодня же мы так привыкли, что в наш век космических высот все задачи повседневной жизни решаются технически быстро и несложно. Нас опутала сфера совершеннейших технологий, способных проникнуть до самых мельчайших атомов и молекул. Рядом с нами поселились роботы и умнейшие машины, способные решить за нас множество даже самых сложных задач и проблем. Однако если задуматься, приходит осознание, что какую-то сотню лет назад все было иначе. Тогда-то больше всего необходим был Жуковский. Он сам говорил, что полезен был именно в то время, в которое ему выпало жить и служить науке.
Первые шаги
Нелегко становиться великим человеком. Еще сложнее вставать на путь ученого. Какая-то рука поведет вас – по-другому быть не может. Жуковский долго сомневался, но вот один решительный шаг – и в "Московских ведомостях" от 20 октября 1876 года на первой полосе появилась заметка:
Императорский московский университет сим объявляет, что кандидат Жуковский 23 сего (1876 г.) октября, в четверг, в два часа по полудни в новом здании университета в публичном заседании физико-математического факультета будет защищать диссертацию под заглавием "Кинематика жидкого тела", написанную им для получения степени магистра математических наук.
Зал был переполнен. Профессора, студенты и все друзья Николая Егоровича пришли на его защиту. Оппонентами были А. Г. Столетов – декан математического факультета и учителя Жуковского В. Я. Цингер и Ф. А. Слудский, специалист по гидромеханике. Нелегко пришлось Николаю, не оставленному при университете, который он почти что вчера только окончил, а значит, не получающему на написание диссертации стипендии, при этом зарабатывающему на содержание своей семьи, написать эту работу. Тем не менее ему удалось превзойти все ожидания. Оттолкнувшись от чисто аналитических работ Лагранжа и Коши, он внес в исследования деформаций элемента жидкости во время ее движения излюбленную им наглядность, полученную благодаря геометрическим методам. Во введении к своей работе Николай Жуковский так описывал ее основную цель:
"Предлагаемое нами сочинение имеет в виду дать краткий, но по возможности наглядный очерк теории скоростей и ускорений непрерывно изменяемого тела и может быть рассматриваемо как вступление в гидродинамику".
"О гидравлическом ударе в водопроводных трубах" (1899 г.). Титульный лист работы Н. Е. Жуковского.