Сергей Львович Соболев

Сергей Львович Соболев (1908—1989) — советский математик, механик и педагог, один из крупнейших математиков XX века. Академик Академии наук СССР (1939), Герой Социалистического Труда (1953), лауреат Сталинской премии первой степени (1953) и Ленинской премии (1962). Основные труды относятся к математическому анализу, дифференциальным уравнениям, вычислительной математике и механике сплошных сред. Создатель теории обобщённых функций и функциональных пространств, названных его именем (пространства Соболева), которые стали фундаментом современной математической физики и теории уравнений в частных производных. Внёс значительный вклад в развитие вычислительной техники в СССР, участвовал в создании первой советской ЭВМ.

Биография

Ранние годы и образование

Сергей Львович Соболев родился 6 октября 1908 года в Санкт-Петербурге в семье юриста. В 1918 году семья переехала в Харьков. В 1923 году, в возрасте 15 лет, поступил на физико-математический факультет Харьковского государственного университета, который окончил в 1929 году. Уже в студенческие годы проявил выдающиеся способности к математике, занимаясь под руководством профессора Д. М. Синцова.

Научная и педагогическая деятельность

В 1930 году Соболев начал работать в Харьковском авиационном институте, а затем в Украинском физико-техническом институте (УФТИ). В 1932 году переехал в Ленинград, где стал сотрудником Физико-математического института АН СССР. В 1934 году вместе с институтом переехал в Москву.

В 1939 году, в возрасте 31 года, был избран действительным членом Академии наук СССР (академиком). В 1941—1943 годах, в период эвакуации, работал в Казани, где занимался математическими проблемами, связанными с оборонной промышленностью, в частности, вопросами баллистики и аэродинамики.

С 1943 года — заведующий кафедрой в Московском государственном университете имени М. В. Ломоносова (МГУ). В 1950-х годах активно участвовал в создании Сибирского отделения АН СССР. В 1957 году стал одним из основателей и первым директором Института математики Сибирского отделения АН СССР (ныне Институт математики имени С. Л. Соболева СО РАН). В 1958—1963 годах — ректор Новосибирского государственного университета (НГУ).

Скончался 3 января 1989 года в Москве. Похоронен на Новодевичьем кладбище.

Научные достижения

Теория обобщённых функций

Главное научное достижение Соболева — создание в 1930-х годах теории обобщённых функций (обобщённых решений дифференциальных уравнений). До этого классические решения уравнений в частных производных требовали высокой гладкости функций. Соболев ввёл понятие обобщённой производной и обобщённого решения, что позволило строго описывать физические процессы с разрывами (ударные волны, трещины, точечные источники). Эта теория стала основой для работ Л. Шварца (Франция), который в 1950-х годах развил её в стройную математическую дисциплину.

Пространства Соболева

Соболев ввёл функциональные пространства, которые теперь носят его имя — пространства Соболева \( W^{k,p}(\Omega) \). Они состоят из функций, обобщённые производные которых до порядка \( k \) включительно интегрируемы в степени \( p \). Эти пространства стали стандартным инструментом в теории уравнений в частных производных, вариационном исчислении, численных методах (метод конечных элементов) и функциональном анализе.

Вклад в вычислительную математику

Соболев был одним из пионеров вычислительной математики в СССР. В 1940-х годах он разработал методы численного решения дифференциальных уравнений, в том числе метод конечных разностей. Участвовал в создании первой советской ЭВМ — МЭСМ (Малая электронная счётная машина), запущенной в 1951 году под руководством С. А. Лебедева. Соболев отвечал за математическое обеспечение и алгоритмизацию задач.

Механика сплошных сред

В области механики Соболев получил фундаментальные результаты по теории упругости, гидродинамике и теории волн. Он разработал математические модели распространения ударных волн в газах и жидкостях, а также методы расчёта прочности конструкций. Эти работы имели прямое прикладное значение для авиа- и ракетостроения.

Основные труды

Соболев опубликовал более 200 научных работ, в том числе несколько монографий, ставших классическими:

• «Некоторые применения функционального анализа в математической физике» (1950) — книга, в которой систематически изложена теория обобщённых функций и пространств Соболева. Переведена на многие языки.
• «Уравнения математической физики» (совместно с В. И. Смирновым, 1937) — учебник, выдержавший множество изданий.
• «Введение в теорию кубатурных формул» (1974) — работа по численному интегрированию.

Педагогическая и организационная деятельность

Соболев воспитал несколько поколений математиков. Среди его учеников — академики А. А. Самарский, В. П. Дымников, Н. Н. Яненко. Он был основателем и первым ректором Новосибирского государственного университета (1958—1963), где создал систему подготовки кадров для Сибирского отделения АН СССР. Под его руководством в НГУ была организована Физико-математическая школа (ФМШ) для одарённых детей.

Соболев также занимал ряд административных должностей: вице-президент АН СССР (1963—1966), председатель Научного совета по проблемам вычислительной техники АН СССР, член Президиума АН СССР.

Награды и звания

• Герой Социалистического Труда (1953)
• Сталинская премия первой степени (1953) — за работы по теории обобщённых функций
• Ленинская премия (1962) — за цикл работ по математической физике
• Шесть орденов Ленина (в том числе 1953, 1967, 1975)
• Орден Октябрьской Революции (1978)
• Орден Трудового Красного Знамени (1945)
• Медаль «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941—1945 гг.»
• Иностранный член Французской академии наук (1966)
• Иностранный член Национальной академии наук США (1977)

Память

• Имя С. Л. Соболева носит Институт математики Сибирского отделения РАН (Новосибирск).
• В Новосибирске установлен памятник учёному.
• Учреждена премия имени С. Л. Соболева, присуждаемая за выдающиеся работы в области математики.
• В 1990 году Международный астрономический союз присвоил имя Соболева кратеру на обратной стороне Луны.
• В 2008 году, к 100-летию со дня рождения, была выпущена почтовая марка России.

Интересные факты

• Соболев был одним из немногих советских математиков, кто лично участвовал в создании ЭВМ. Он не только разрабатывал алгоритмы, но и вникал в технические детали, работая с инженерами.
• В 1950-х годах Соболев активно выступал за развитие кибернетики в СССР, которая в то время официально считалась «буржуазной лженаукой». Благодаря его усилиям кибернетика была реабилитирована.
• Соболев был страстным шахматистом и в молодости играл в турнирах на уровне кандидата в мастера спорта.
• В годы Великой Отечественной войны Соболев, несмотря на бронь, добился отправки на фронт, но был отозван для выполнения оборонных задач.

Источники

• Соболев С. Л. Некоторые применения функционального анализа в математической физике. — М.: Наука, 1950.
• Соболев С. Л. Избранные труды. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2003.
• Академик Сергей Львович Соболев: К 100-летию со дня рождения. — Новосибирск: Изд-во Института математики СО РАН, 2008.
• Годунов С. К., Михайлов В. П. Сергей Львович Соболев (1908—1989) // Успехи математических наук. — 1990. — Т. 45, вып. 1.
• Математический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия, 1988.