Соболев Сергей Львович

Пространства Соболева знает каждый, кто хоть раз решал уравнение в частных производных, — но мало кто помнит, что человек, чьим именем они названы, был ещё и одним из заместителей Курчатова на атомном проекте. Сергей Львович Соболев (1908–1989) успел поработать и в чистой математике, и в оборонной промышленности, и в организации науки в Сибири.

Он родился в Петербурге в семье присяжного поверенного, рано лишился отца, и воспитанием сына занималась мать — Наталья Георгиевна, учительница и врач. В годы Гражданской войны они жили в Харькове, где Сергей учился в техникуме, а программу средней школы освоил самостоятельно. В 1923 году переехал в Петроград и поступил в последний класс 190-й школы, окончив её с отличием в 1924-м. Год учился в 1-й Государственной художественной студии по классу фортепиано, а в 1925-м поступил в Ленинградский университет.

От завода к обобщённым производным

Студенческую практику Соболев проходил на ленинградском заводе «Электросила» в расчётном бюро. Первой его задачей было объяснить появление новой частоты собственных колебаний у валов с недостаточной симметрией поперечного сечения — отсюда начался его путь в прикладную математику. В университете профессора Н. М. Гюнтер и В. И. Смирнов заметили старательного студента и привлекли к научной работе; Гюнтер стал его научным руководителем, а Смирнова Соболев до конца жизни почитал вторым учителем. Одна из его статей была напечатана в «Докладах Академии наук» ещё до выпуска.

В 1929 году он окончил физико-математический факультет ЛГУ. После выпуска занялся геофизикой в Сейсмическом институте, где вместе с академиком Смирновым открыл новую область в математической физике — функционально инвариантные решения, позволяющие решать задачи о волновых процессах в сейсмологии. Метод Смирнова — Соболева нашёл применение в геофизике и математической физике.

С 1934 года Соболев заведовал отделом дифференциальных уравнений с частными производными в Математическом институте имени В. А. Стеклова АН СССР. В 1930-х годах он получил важные результаты по аналитическим решениям систем дифференциальных уравнений в частных производных и интегро-дифференциальных уравнений со многими независимыми переменными, предложил новые методы решения задачи Коши для уравнений второго порядка. Учёную степень доктора физико-математических наук ему присвоили в 1934 году. 1 февраля 1933 года в возрасте 24 лет он был избран членом-корреспондентом, а 29 января 1939 года — действительным членом АН СССР по Отделению математических и естественных наук.

Атомный проект и главная книга

С 1945 по 1948 год Соболев работал в Лаборатории № 2 — будущем ЛИПАНе и Институте атомной энергии имени Курчатова, занимаясь проблемами атомной бомбы и атомной энергетики. Он стал одним из заместителей Курчатова и вошёл в группу И. К. Кикоина, где занимались обогащением урана с помощью каскадов диффузионных машин для разделения изотопов. Соболев работал и в группе по плутонию-239, и в группе по урану-235, организовал и направлял работу вычислителей, разрабатывал вопросы регулирования процесса промышленного разделения изотопов и отвечал за снижение потерь производства.

Именно в ЛИПАНе он завершил подготовку к печати главной книги своей жизни — «Некоторые применения функционального анализа в математической физике». В ней изложена теория пространств функций с обобщёнными производными, вошедших в науку как пространства Соболева. На их основе были получены неравенства Соболева, позволяющие исследовать существование и регулярность решений дифференциальных уравнений в частных производных. Свою теорию обобщённых функций Соболев предложил в 1935 году; через десять лет к аналогичным идеям пришёл Л. Шварц, который связал воедино прежние подходы и построил теорию преобразования Фурье обобщённых функций, которой у Соболева не было. Соболев высоко оценивал этот вклад, но Жан Лерэ указывал на приоритет Соболева как первооткрывателя нового исчисления.

Кафедра, вычислительный центр и Академгородок

В 1952 году Соболев возглавил кафедру вычислительной математики механико-математического факультета МГУ, образованную в 1949 году. На эту кафедру он пригласил в качестве профессора А. А. Ляпунова для чтения курса «Программирование». В 1955 году выступил инициатором создания при кафедре вычислительного центра, позднее выросшего в Вычислительный центр МГУ; директором центра стал профессор кафедры И. С. Березин. Вычислительная мощность центра в первые годы существования составляла свыше 10 % суммарной мощности всех имевшихся тогда в СССР компьютеров.

Вместе с М. А. Лаврентьевым и С. А. Христиановичем Соболев стал инициатором создания и организатором Сибирского отделения Академии наук СССР, начавшегося со строительства Новосибирского академгородка. С 1957 по 1983 год он возглавлял созданный им в Новосибирске Институт математики Сибирского отделения АН СССР, где появились крупные математические школы в области функционального анализа, дифференциальных уравнений, математической экономики, алгебры и логики, геометрии и топологии, кибернетики. Способствовал становлению новосибирских школ вычислительной математики и программирования. В сибирские годы создал теорию кубатурных формул — принципиально новый подход к численному интегрированию с помощью методов теории обобщённых функций.

Что он защищал и что подписывал

Соболев отличался активной жизненной позицией. В 1950-х годах, когда кибернетика и генетика считались в СССР «лженаукой», он встал на их защиту: в 1955 году подписал «Письмо трёхсот», а его статья (совместно с А. И. Китовым и А. А. Ляпуновым) «Основные черты кибернетики» в журнале «Вопросы философии» сыграла определяющую роль в изменении отношения к кибернетике. В начале 1960-х выступил в поддержку работ Л. В. Канторовича по применению математических методов в экономике, которые тогда считались отступлением от марксизма-ленинизма; резолюция методологического семинара Института математики СО АН СССР, подписанная Соболевым и А. А. Бицадзе, была опубликована в ответ на погромную статью в журнале «Коммунист».

Был одним из академиков АН СССР, подписавших в 1973 году письмо учёных в газету «Правда» с осуждением «поведения академика А. Д. Сахарова»; в письме Сахаров обвинялся в заявлениях, порочащих государственный строй, а его правозащитная деятельность оценивалась как «порочащая честь и достоинство советского учёного».

Скончался 3 января 1989 года, похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище. Дочь Наталья с 1954 года была замужем за академиком Ю. Н. Парийским.

Награды и память

Соболев — Герой Социалистического Труда (1951), кавалер семи орденов Ленина, орденов Октябрьской Революции, Трудового Красного Знамени и «Знак Почёта». Лауреат трёх Сталинских премий (1941, 1951, 1953) и Государственной премии СССР (1986). В 1988 году посмертно награждён Большой золотой медалью имени М. В. Ломоносова АН СССР за выдающиеся достижения в области математики, а в 1977-м получил Золотую медаль «За заслуги перед наукой и человечеством» АН Чехословакии.

Именем Соболева названы Институт математики СО РАН и одна из аудиторий НГУ; учреждены премия его имени для молодых учёных СО РАН и стипендия для студентов НГУ. На здании института в Новосибирске и на жилом доме по улице Академика Петровского в Москве установлены мемориальные доски. В 2008 году в Новосибирске прошла международная конференция к 100-летию учёного — около 600 заявок, 400 участников.

Частые вопросы

Почему пространства Соболева носят его имя, если похожие идеи были у других?

Соболев предложил теорию обобщённых функций в 1935 году, за десять лет до Л. Шварца, который связал прежние подходы в единый формализм. Жан Лерэ указывал на приоритет Соболева как первооткрывателя нового исчисления.

Чем он занимался в атомном проекте?

С 1945 по 1948 год работал в Лаборатории № 2, был одним из заместителей Курчатова, входил в группу Кикоина по обогащению урана, отвечал за регулирование процесса разделения изотопов и снижение потерь производства.

Правда ли, что он защищал кибернетику?

Да. В 1955 году подписал «Письмо трёхсот», а его статья «Основные черты кибернетики» в «Вопросах философии» сыграла определяющую роль в изменении отношения к этой науке в СССР.

Что осталось после него в Новосибирске?

Институт математики СО РАН, который он возглавлял с 1957 по 1983 год и который теперь носит его имя, а также математические школы в области функционального анализа, дифференциальных уравнений и других направлений.