Rozvoj matematiky u nás i vo svete je nerozlučne spätý s menom Sergeja Ľvoviča Soboleva. Zásadným spôsobom prispel k tejto vede a položil základ pre rozvoj nových smerov. Sergej Ľvovič je právom považovaný za jedného z najväčších matematikov 20. storočia. O jeho živote a vedeckej činnosti porozprávame v článku.
Životopis
Sergej Ľvovič Sobolev sa narodil v Petrohrade 23.9.1908. Jeho otec, Lev Aleksandrovič, pracoval ako právnik a zúčastnil sa revolučného hnutia. Matka, Natalya Georgievna, bola v mladosti tiež revolucionárka a členka RSDLP. Neskôr získala lekárske vzdelanie a pracovala v Leningradskom lekárskom inštitúte ako odborná asistentka. Sergej Ľvovič stratil otca skoro, vychovávala ho jeho matka. Svojmu synovi vštepila také vlastnosti ako integrita, čestnosť a odhodlanie.
Od detstva sa budúci matematik vyznačoval zvedavosťou. Veľa čítal, mal rád rôzne vedy, písal poéziu a hral na klavíri. V roku 1924 maturovalškolu a chcel nastúpiť na lekársku fakultu, no na univerzitu ich vtedy prijali až od sedemnástich rokov a on mal šestnásť. Preto šiel mladý muž študovať do Štátneho umeleckého štúdia, klavír. O rok neskôr nastúpil na fyzikálno-matematickú fakultu Leningradskej štátnej univerzity a zároveň pokračoval v štúdiu v umeleckom ateliéri. Počas štúdia na univerzite počúval prednášky takých profesorov ako Vladimír Ivanovič Smirnov, Nikolaj Maksimovič Gunther, Grigorij Michajlovič Fikhtengolts. Mali veľký vplyv na vývoj Soboleva ako vedca.
Univerzitný program už zvedavého študenta neuspokojoval a študoval odbornú literatúru. Pregraduálna prax prebiehala v osadnom úrade leningradského závodu „Elektrosila“. Tam Sergej Ľvovič vyriešil svoj prvý dôležitý problém - vysvetlil, prečo sa objavuje nová frekvencia prirodzených vibrácií pre hriadele s nedostatočnou prierezovou symetriou.
Začiatok vedeckej činnosti
V roku 1929 Sobolev vyštudoval strednú školu a dostal prácu v Seizmologickom inštitúte Akadémie vied ZSSR, ktorý viedol Vladimír Ivanovič Smirnov. Pracoval na teoretickom oddelení, kde mohol viesť niekoľko hlbokých vedeckých štúdií. Spolu so Smirnovom vyvinul metódu funkčne invariantných riešení a následne ju aplikoval na riešenie dynamických problémov v teórii pružnosti. Táto technika tvorila základ teórie šírenia elastických vĺn. Okrem toho Sergej Ľvovič vyriešil slávny Lambov problém a vytvoril rigoróznu teóriu Rayleighových povrchových vĺn.
V roku 1932Sobolev začal pracovať na Steklovom matematickom inštitúte (MIAN), na oddelení diferenciálnych rovníc. O rok neskôr bol zvolený za člena korešpondenta Akadémie vied ZSSR za vynikajúce výsledky v oblasti matematiky.
Moskovské obdobie
V roku 1934 sa Sergej Ľvovič Sobolev spolu s Matematickým inštitútom presťahoval do Moskvy a bol vymenovaný za vedúceho katedry. Počas tohto obdobia sa vedec zaoberal funkčnou analýzou a štúdiom teórie parciálnych diferenciálnych rovníc. Metódy a myšlienky navrhované v týchto prácach sa následne stali súčasťou zlatého fondu svetovej vedy a boli ďalej rozvíjané v prácach mnohých domácich a zahraničných matematikov.
V tom istom roku na Všesväzovom kongrese v Leningrade Sobolev predložil množstvo správ o teórii parciálnych diferenciálnych rovníc, v ktorých po prvýkrát podrobne načrtol základy koncepcie „ zovšeobecnené funkcie“. V nasledujúcich rokoch sa matematik rozvíjal týmto smerom. Na základe zovšeobecnenej derivácie študoval a zaviedol nové funkčné priestory, ktoré sa v literatúre nazývali „Sobolevove priestory“. Metódy a myšlienky vedca boli vyvinuté v oblasti výpočtovej matematiky, rovníc matematickej fyziky a diferenciálnych rovníc.
V roku 1939, ako tridsaťročný, sa Sergej Ľvovič stal riadnym členom Akadémie vied ZSSR. Dlhé roky zostal najmladším sovietskym akademikom.
Vojnové a povojnové roky
Na začiatku druhej svetovej vojny bol Sobolev vymenovaný za riaditeľa Steklovho matematického ústavu. univerzitebol evakuovaný do Kazane a napriek ťažkým podmienkam tam vedec dokázal zorganizovať aplikovaný výskum. V roku 1943 sa MIAN vrátil do Moskvy a Sergej Ľvovič odišiel pracovať do Kurchatovho inštitútu, kde sa zaoberal výskumom v oblasti atómovej energie a atómovej bomby. Čoskoro matematik dostal funkciu prvého zástupcu riaditeľa a predsedu vedeckej rady.
V rokoch 1945-1948. v atmosfére hlbokého utajenia Sobolev spolu s ďalšími vedcami vytvoril atómový štít krajiny. Bol konfrontovaný s aplikovanými matematickými problémami, ktoré si vyžadovali veľké úsilie: bolo potrebné vypočítať, predpovedať a optimalizovať najzložitejšie procesy, ktoré nikdy predtým neboli skúmané. Vďaka obrovskej práci a mimoriadnej matematickej intuícii sa Sergejovi Ľvovičovi podarilo zvládnuť prácu v danom časovom rámci. Podľa spomienok manželky vedca v tom čase často chodieval na dlhé služobné cesty a celé mesiace nebol doma.
Hlavná kniha
Počas rokov práce v Kurčatovovom inštitúte mohol Sobolev pripraviť na vydanie hlavné vedecké dielo svojho života – knihu s názvom „Niektoré aplikácie funkcionálnej analýzy v matematickej fyzike“. V tejto práci Sergei L'vovich systematicky vysvetľoval teóriu funkčných priestorov, ktorá zohrala výnimočnú úlohu pri formovaní názorov moderných matematikov. Kniha sa stala pracovnou plochou pre predstaviteľov rôznych vedných oblastí, bola preložená do rôznych jazykov. Trikrát dotlačené u nás a dvakrát v Amerike.
Koncepty zovšeobecneného riešenia azovšeobecnená derivácia sa stala základom nového smeru výskumu, ktorý sa stal známym ako „teória Sobolevových priestorov“.
Práca na Moskovskej štátnej univerzite
V roku 1952 ponúkol sovietsky matematik Alexej Andrejevič Ljapunov Sergejovi Ľvovičovi prácu na Fakulte mechaniky a matematiky Moskovskej štátnej univerzity ako profesor na Katedre výpočtovej matematiky, ktorá vznikla o tri roky skôr. Sobolev súhlasil a čoskoro sa stal vedúcim oddelenia. Túto funkciu zastával v rokoch 1952 až 1958 a počas tejto doby spolu s Ljapunovom aktívne dokazoval dôležitý účel kybernetiky.
V roku 1955 akademik inicioval vytvorenie výpočtového strediska na katedre. Za jeho riaditeľa bol vymenovaný profesor Ivan Semjonovič Berezin. V krátkom čase sa centrum stalo jedným z najvýkonnejších v krajine: v prvých rokoch svojej existencie jeho výpočtový výkon presahoval desať percent výpočtového výkonu všetkých počítačov, ktoré boli vtedy dostupné v Sovietskom zväze.
Sibírske obdobie
V roku 1956 Sergej Ľvovič Sobolev a niekoľko ďalších akademikov navrhli vytvorenie vedeckých centier na východe krajiny. O rok neskôr bolo prijaté rozhodnutie o vytvorení Sibírskej pobočky Akadémie vied ZSSR ako súčasť viacerých výskumných ústavov, vrátane Novosibirského matematického inštitútu. Sobolev bol vymenovaný za riaditeľa tohto ústavu. V roku 1958 opustil Fakultu mechaniky a matematiky Moskovskej štátnej univerzity a odišiel do Novosibirska. Na otázku, čo ho prinútilo odísť na Sibír, čo v podstate bolozatiaľ čo vedecká panna Sergej Ľvovič odpovedal: „Túžba začať niečo nové a žiť niekoľko životov.“
V Ústave matematiky sa vedec pokúsil predstaviť všetky najvýznamnejšie moderné vedecké smery. Uskutočnil sa tu výskum v oblasti logistiky, algebry, geometrie, výpočtovej matematiky, teoretickej kybernetiky, funkcionálnej analýzy a diferenciálnych rovníc. Výskumný ústav sa v najkratšom možnom čase stal významným vedeckým centrom známym po celom svete. Dnes nesie Ústav matematiky SB RAS názov Sobolev a je počtom zamestnancov najväčším výskumným ústavom v Rusku v oblasti matematiky.
V Novosibirsku začal Sergej Ľvovič študovať kubátorové vzorce a vytvoril svoju vlastnú teóriu, v ktorej navrhol radikálne nový prístup k numerickej kvadratúre pomocou metód zovšeobecnených funkcií.
Ocenenia a tituly
V roku 1984 sa akademik vrátil do hlavného mesta a pokračoval v práci na Steklovom inštitúte. Bol vynikajúcim učiteľom a vychoval si plejádu nasledovníkov. Brilantná verejná a vedecká činnosť matematika predurčila nielen jeho veľkú prestíž u nás, ale získala aj medzinárodné uznanie. Sobolev bol čestným členom Americkej matematickej spoločnosti a mnohých svetových univerzít, bol zahraničným členom Akadémie vied vo Francúzsku, Berlíne, Ríme.
Zásluhy vedca sú poznačené mnohými štátnymi vyznamenaniami. Sergej Ľvovič Sobolev získal sedem Leninových rádov, Rad Červeného praporu a Rad októbrovej revolúcie, čestný odznak. Mal titul Hrdina socialistickej práce. bolmajiteľ Stalinových cien a Štátnej ceny ZSSR. Akadémia vied Československa udelila v roku 1977 akademikovi Zlatú medailu „Za zásluhy o ľudskosť a vedu“. V roku 1988 mu bola udelená Lomonosovova zlatá medaila za vynikajúce vedecké úspechy.
Súkromný život
Sobolev mal priateľskú a veľkú rodinu: jeho manželka Ariadna Dmitrievna, doktorka lekárskych vied, a sedem detí, z ktorých päť sa stalo kandidátmi na vedu. Podľa najstaršej dcéry matematičky Svetlany jeho otec často čítal svojim deťom Puškina, Akhmatova, Majakovského, Bloka, Pasternaka. Nikdy netlačil na svoje dcéry a synov, vždy pomáhal manželke, viedol skromný pracovný život. Celá rodina Sobolevovcov išla na túry na Kaukaz a Krym, počas ktorých Sergej Ľvovič deťom veľa rozprával o prírodných a vedeckých javoch. Svetlana si spomenula, že keď bola v piatej triede, jej otec jej povedal teóriu relativity a dievča pochopilo všetko v jeho príbehu.
Pamäť
Sergej Ľvovič Sobolev zomrel v Moskve 1. 3. 1989 vo veku osemdesiat rokov. Odpočíva na cintoríne Novodevichy v hlavnom meste.
Na počesť akademika bola na budove Ústavu matematiky v Novosibirsku inštalovaná pamätná tabuľa. Po ňom je pomenovaná aj jedna z posluchární Novosibirskej štátnej univerzity.
Sobolevova cena a štipendium boli zriadené pre študentov NSU a mladých vedcov SB RAS. Medzinárodné kongresy sa konajú v Novosibirsku a Moskve na pamiatku matematiky.
V roku 2008 sa v hlavnom meste Sibíri konala medzinárodná konferencia venovaná stému výročiunarodenie Sergeja Ľvoviča. Na účasť v ňom bolo podaných asi šesťsto žiadostí a v skutočnosti sa podujatia zúčastnilo štyristo matematikov z celého sveta.
