После второй лекции, 2 февраля, Софья Васильевна, вернулась домой также «ужасно печальная и сидела, погруженная в созерцание своего одиночества». Не весело было и дальше; под 21 февраля в дневнике записано: «Ну уж денек! С утра всякие неудачи. Одни за другими. Такая находит иногда усталость, что бросила бы все и убежала. Тяжело жить одной на белом свете!»
Профессорские дела Софьи Васильевны шли успешной «Мои лекции идут, слава аллаху, хорошо — писала она в конце февраля А. О. Ковалевскому. — Я не могу достаточно похвалиться, моими слушателями. Правда, что нам достаются самые лучшие — поплоше идут в Упсалу. Я теперь только и думаю, что об одном — как бы добиться ординатуры». Так прошел семестр. В начале апреля Ковалевская послала уехавшей в Лондон А.-Ш. Леффлер отчет о своей первой стокгольмской зиме: «Что сказать вам о моей жизни в Стокгольме? Если она не могла назваться особенно содержательною, зато она была очень шумною и стала под конец достаточно утомительною. Ужины, обеды, вечера следовали непрерывно один за другим, и было нелегко поспевать везде и находить вместе с тем время для подготовки к лекциям и продолжения начатых работ. Сегодня мы на две недели прекратили чтение лекций по случаю пасхальных вакаций, и я, как ребенок, радуюсь этому перерыву в занятиях».
Успех лекций Софьи Васильевны обеспечил ей дальнейшую профессору, а за первый, частный, курс Миттаг-Леффлер устроил ей, вознаграждение из специально пожертвованных для этой цели сумм. По окончании весеннего семестра Софья Васильевна уехала в Россию, а Леффлер стал проводить учреждение штатной профессорской должности для нее. Кроме указаний на хорошую подготовленность Ковалевской и на успех ее у слушателей, Леффлер ссылался на то, что новый профессор не обременит университетского бюджета: популярность Софьи Васильевны помогала ее друзьям собрать в стокгольмском обществе сумму, необходимую для вознаграждения профессора в течение пяти лет. Но и после этого Леффлеру и другим либеральным профессорам пришлось выдержать упорный бой с консервативной профессурой, не хотевшей допустить женщину в свою среду.
Наконец, 1 июня 1884 года Ковалевская получила телеграмму о том, что она избрана штатным профессором Стокгольмского университета. Телеграмма была предана в Берлин, где Софья Васильевна пыталась получить разрешение прослушать вместе с тамошними студентами специальный курс Вейерштрасса. Берлинские профессора, несмотря на просьбы их знаменитого собрата, не могли позволить женщине осквернить своим присутствием храм науки. Не разрешили ей этого и в последующие годы.
Для Софьи Васильевны имела огромное значение в первое время после смерти ее мужа поддержка, оказанная ей А. О. Ковалевским. Поддерживая с ней дружественные отношения, А. О. Ковалевский в значительной мере пресекал всякие сплетни на ее счет, а взяв в свою семью дочь Ковалевских на все время устройства Софьи Васильевны в Стокгольме, он оказал ей большую материальную помощь.
Окончательно устроившись в Стокгольме, Софья Васильевна перевезла туда свою дочь и одновременно с чтением лекций продолжала научные исследования. В первый год пребывания в Швеции она закончила начатую в Париже работу «О преломлении света в кристаллах». Тема эта, возникла у нее под влиянием работ знаменитого французского физика Ламе. В одном автобиографическом рассказе Ковалевская говорит по этому поводу, что «вообще в математике на самостоятельные исследования, в большинстве случаев, приходится наталкиваться путем чтения мемуаров других ученых», и добавляет, что эта работа «произвела некоторое впечатление в математическом мире, так как вопрос о преломлении света далеко еще недостаточно разъяснен», она же рассмотрела его «с совершенно новой точки зрения». Работа о преломлении света напечатана в 1884 году в стокгольмском журнале «Acta mathematica», где появились впоследствии и другие исследования Ковалевской, в том числе геттингенская диссертация об Абелевских функциях. Писала Ковалевская свои математические труды по-французски и по-немецки, печатая их во французских и немецких изданиях.
Запись из дневника С. В. Ковалевской (1884 г.)
Об одной из первых работ Софьи Васильевны московский профессор П. А. Некрасов заявлял в 1891 году, что из трудов С. В. Ковалевской по чистой математике он «прежде всего должен указать на труд ее по интегрированию уравнений с частными производными. Эта труднейшая из областей чистого математического анализа в то же время играет существенную роль в прикладных математических науках, каковы механика, физика, астрономия. В уменьи интегрировать эти уравнения лежит ключ к разъяснению почти всех тайн природы, обнимаемых этими науками. Вот почему эта область интересовала как величайших чистых математиков, так механиков и физиков».
Указав далее, что Софье Васильевне пришлось в своей работе преодолевать «огромные трудности», П. А. Некрасов пишет о «сложности того анализа, который укладывался в уме С. В. Ковалевской, приводившем в стройную ясность и логическую последовательность обширнейшие формулы и вычисления… С тактом, знатока дела С. В. Ковалевская обходит все трудности. Искусный такт ее выражается в ловко придуманной постепенности перехода от более простого к более сложному, в мастерском умении свести, весьма сложное к менее сложному. В результате С. В. Ковалевская дала теоремам, об интегрировании уравнений с частными производными, помощью рядов окончательную форму, не оставляющую чего-либо желать по точности выражения и по строгости, и простоте доказательств». Подробное извлечение из геттингенской диссертации Ковалевской помещено в учебном курсе известного парижского профессора Гурса об интегральных уравнениях; есть ссылки, на ее работы, и в других руководствах.
Постепенно втягиваясь в новые интересы, развлекаемая дружеской семьей Леффлеров, Софья Васильевна отделалась от гнетущих впечатлений своих личных обстоятельств первой половины 80-годов. Она стала откликаться на все явления жизни, принимать участие в занятиях стокгольмского общества, проявляла свои разносторонние способности. Яркое изображение этого периода жизни Ковалевской дано в ее мартовском письме за 1885 год к одному молодому берлинскому математику, о котором была речь в предыдущей главе. Прося у своего корреспондента извинения за долгое молчание, Софья Васильевна объясняет это сильной загруженностью.
«Расскажу вам все, что я делала, — пишет Ковалевская. — 1. Прежде всего я должна была позаботиться о своих трех лекциях в неделю на шведском языке. Я читаю алгебраическое введение к теории Абелевских функций, и повсюду в Германии лекции эти считаются наиболее трудными. У меня чрезвычайно много слушателей, и все они остались верными мне, за исключением двух-трех. 2. Я за это время написала небольшой математический трактат, который намереваюсь на днях отправить к Вейерштрассу с просьбой напечатать в журнале Боргарта, 3. Я совместно с Миттаг-Леффлером начала большую математическую статью, от которой мы оба обещаем себе много удовольствия… 4. Я познакомилась с одним очень симпатичным господином, только что приехавшим из Америки, который теперь состоит редактором одной из самых больших газет в Швеции. Этот господин заставил меня работать также и для своей газеты, и так как я (что вы, вероятно, заметили) никогда не могу видеть своих друзей занимающихся чем-нибудь без того, чтобы не принять участия в их занятиях, то я и на этот раз поступила по обыкновению, и написала ряд небольших газетных статей для него. До сих пор напечатана только одна из них: «Из моих личных воспоминаний», которую и посылаю вам, так как вы отлично понимаете по-шведски. 5. Можете ли вы себе представить, что, как это ни кажется невероятным, а из меня выработался очень искусный конькобежец. Вплоть до последней недели меня можно было почти каждый день встретить да льду. Мне было очень жаль, что вы не могли видеть, как я под конец начала хорошо бегать. С каждым новым успехом я вспоминаю о вас. Теперь я довольно хорошо умею скользить назад, а вперед катаюсь отлично Я очень быстро… Все мои знакомые здесь удивились, что я так быстро выучилась этому трудному искусству. Чтобы вознаградить себя несколько за исчезновение льда, я со страстью предалась верховой езде вместе с одной из моих подруг (А.-Ш. Леффлер). Скоро наступит пасха, и у нас будет несколько свободных недель: тогда я думаю кататься по крайней мере по часу каждый день. Верховая езда меня страшно забавляет, и я не знаю, право, что мне больше нравится: катание верхом или катание на коньках.
Но этим еще не заканчивается повесть о моем легкомыслии. 1 апреля устраивается здесь большое народное празднество. Празднество это, как говорят, будет носить чисто шведский характер, — это будет нечто в роде базара. Сто дам, в том числе и я, в самых разнообразных костюмах, будут заниматься продажею всевозможных вещей в пользу народного музея. Я, конечно, намереваюсь нарядиться в цыганский костюм, так что на меня будет страшно посмотреть. Я убедила нескольких дам разделить мою судьбу. Мы образуем цыганский табор, и нам дадут в помощники нескольких молодых людей, наряженных также в цыганские платья. У нас будет русский самовар, при помощи которого мы и будем поить чаем желающих. Что вы скажете на все это мое легкомыслие?»
Но Софья Васильевна чувствовала себя хорошо только осенью и зимою. Весна, особенно северная весна, была для нее самым тяжелым временем. Светлые ночи делали Софью Васильевну нервною, беспокойною, нетерпеливою, полною горячих стремлений к другой жизни, непохожей на ту, которую ей приходилось вести: «Это вечное солнечное сияние», — говорила она, — «как бы дает массу обещаний, но ни одного из них не выполняет: земля остается такою же холодною, как и была, развитие идет назад так же успешно, как и вперед, и лето мерещится где-то вдали, точно мираж, которого никогда не удастся достигнуть». Весною она торопилась оставить Швецию и при первой возможности отправлялась в Россию — отдохнуть в подмосковной у Ю. В. Лермонтовой, которая часто и подолгу брала к себе ее дочь; ездила в Берлин — поработать с Вейерштрассом или в Париж — побеседовать с французскими математиками.
Приходилось Ковалевской приезжать в Россию и к больной Анне Васильевне, которая поселилась в 1874 году с мужем и сыном в Петербурге. Здесь Жаклар сначала преподавал французский язык в женских учебных заведениях, а в начале 80-х годов печатал политические статьи в русских радикальных журналах «Дело» и «Слово», которые были закрыты правительством за «вредное направление». Анна Васильевна помогала мужу в его литературной деятельности, подвергая его статьи стилистической обработке. Сама она напечатала в 1886 и 1887 годах в журнале своей приятельницы А. М. Евреиновой «Северный вестник» две повести. Возобновились также встречи и беседы Анны Васильевны с Ф. М. Достоевским, и она стала большой приятельницей его жены Анны Григорьевны.
Жаклары устраивали у себя вечера. Студенческая молодежь охотно посещала их, с любопытством слушала воспоминания интересного хозяина о встречах его с выдающимися революционерами, но тщетно ждала от него рассказов о героических днях Коммуны. Жаклар должен был соблюдать осторожность, так как III отделение было осведомлено о его прошлом и за ним велось систематическое наблюдение.
По объявлении во Франции амнистии бывшим коммунарам, Жаклар переехал в Париж, но в материальном отношении не сумел там устроиться и часто приезжал в Петербург — навещать больную жену. Поездками в Россию Жаклар пользовался для установления, связи между русскими, и западноевропейскими революционерами. Это стало известно царским жандармам, которые после раскрытия организованного А. И. Ульяновым, и его товарищами в 1887 году покушения на Александра III, предложили Жаклару выехать из России. На семейном совете признано было, что больная Анюта не выживет, если останется без мужа в Петербурге, и что он должен взять ее с собою в Париж. Но так как в два дня было невозможно собрать тяжело больную, то А. Г. Достоевская решила просить большого друга ее покойного мужа, главного вдохновителя русской правительственной реакции, обер-прокурора святейшего синода К. П. Победоносцева, устроить бывшему коммунару, и радикальному журналисту отсрочку. Департамент полиции дал Жаклару отсрочку в десять дней для сборов с женою.
Анну Васильевну перевезли в Париж, где она, скончалась в октябре 1887 года после неудачной операции. Жаклар и после этого поддерживал связи с Россией и печатал в петербургской либеральной газете «Новости» статьи о французской политической жизни. Первое время после смерти сестры Софья Васильевна встречалась с Жакларом в Париже и даже пользовалась иногда его знакомством с редакторами французских журналов для помещения там своих литературных произведений.
Парижская академия наук назначила на 1888 год в третий раз конкурс на соискание борденовской премии в 3000 франков за лучшее сочинение на тему о движении тяжелого твердого тела вокруг неподвижной точки. Темой, между прочим, занимались знаменитые математики Эйлер (1707–1783), Лагранж (1736–1813) и Пуансо (1777–1852), давшие несколько частных решений ее. Вопрос имеет важное практическое значение, так как обнимает теорию маятника. В то же время это один из самых классических вопросов в математике. Разрабатывали тему и другие ученые, которым не удалось представить решений, прибавляющих что-нибудь к работам их великих предшественников. Так как два предыдущих конкурса были безрезультатны, то, конечно, математический мир интересовался исходом третьего, тем более, что борденовская премия за предшествующие 50 лет была выдана всего десять раз и только два раза полностью, в размере 3000 франков.
На третий конкурс было представлено 15 работ. Комиссия признала, что сочинение под девизом «Говори, что знаешь; делай, что обязан; будь, чему быть» — является «замечательным трудом, который содержит открытие нового случая»; что «автор не удовольствовался прибавлением результата еще большего интереса к тем, которые перешли к нам; по этому предмету от Эйлера и Лагранжа»; что он «сделал из своего открытия углубленное исследование с применением всех возможностей современной теории функций»; что способ автора решить задачу с применением «тета-функции с двумя самостоятельными переменными позволяет дать полное решение в самой точной и наиболее изящной форме». В виду этого комиссия предложила присудить автору полную премию, увеличив ее с трех до пяти тысяч франков. По вскрытии конверта с девизом оказалось, что автор премированной работы — Софья Ковалевская. Есть в литературе указание на недовольство некоторых членов комиссии тем обстоятельством, что победитель в этом блестящем конкурсе — женщина, но им с огорчением пришлось подписать решение.
24 декабря 1888 года состоялось торжественное чрезвычайно многолюдное заседание Парижской академии наук с участием С. В. Ковалевской, которой после ряда хвалебных речей вручили премию.
Софья Васильевна заявила после конкурса, что мысль о работе по вопросу о движении твердого тела возникла у нее еще в студенческие годы и она много раз возвращалась к этой теме: «В истории математики не много вопросов, которые, подобно этому, заставляли бы так сильно желать своего решения и к которым было бы приложено столько лучших сил и упорного труда, не приводивших, в большинстве случаев, к существенным результатам. Не даром среди немецких математиков он носит название «математической русалки». Поэтому можно себе представить, как я была счастлива, когда, наконец, мне удалось достигнуть действительно крупного результата и сделать в решении столь трудного вопроса важный шаг вперед».
Имеющий огромные заслуги перед советской авиацией, один из основателей Аэродинамического института в Кучине и Центрального Аэрогидродинамического института в Москве (ЦАГИ), известный ученый Н. Е. Жуковский (1847–1921) еще в год смерти Софьи Васильевны заявил, что исследование о движении твердого тела «составляет главным образом ее ученую славу». Рассмотрев соответственные работы Эйлера, Лагранжа и Пуансо и отметив, что Ковалевская «получила результаты, которые составляют ценный вклад в науку». Н. Е. Жуковский пишет, что «анализ ее настолько прост, что его следует включить в курсы аналитической механики».
Другой русский ученый, профессор П. А. Некрасов отмечает, что «блестящий труд» Софьи Васильевны о движении твердого тела, наряду с практическим, имеет значение и для чистой математики. «Талантливое открытие С. В. Ковалевской, — пишет П. А. Некрасов, — относящееся к примечательному случаю движения твердого тела, не есть только случайная, счастливая находка; напротив того, открытие это есть результат ее настойчивых, упрямых трудов и глубоких знаний в области чистой математики и, особенно, современного анализа. В самом деле, в этом счастливом открытии ее ей помогли как глубокие сведения в анализе бесконечных рядов в интегрировании при помощи их диференциальных уравнений, так и знания ее по теории ультра-эллиптических и Абелевых интегралов; словом сказать, здесь ей пришла на помощь вся та эрудиция, которая ею обнаружена в трудах ее по чистой математике…
С. В. Ковалевская нашла примечательный случай движения твердого тела, именно прибегая к средству, которым она прекрасно владела, — к интегрированию диференциальных уравнений при помощи рядов… Современный математический анализ обладает одним крупным и пока неизбежным недостатком: слишком большою сложностью… Под влиянием этой сложности многие начинают сомневаться в самой пользе современного математического анализа, находя, что именно вследствие этой сложности, он, будто бы, не может когда-либо даже в будущем послужить к выяснению законов и явлений природы. Раздаются скептические голоса, что современный анализ блуждает в непроходимых дебрях, из которых нет выхода. И вот, как раз вовремя, подоспевают нам на помощь такие открытия в области, прикладной математики, которые оживляют наши надежды, рассеивают наши сомнения. Таков именно главный результат, найденный С. В. Ковалевской и изложенный в ее мемуаре о движении твердого тела».
Такие же отзывы находятся во всех последующих обзорах трудов Софьи Васильевны, вплоть до появившегося недавно в русском издании очерка П. Таннери о развитии естествознания в Европе за последние триста лет. Здесь отмечена связь теоретических работ Ковалевской с запросами жизни. «Несмотря на всю абстрактность своих изысканий, — пишет автор очерка, выдающийся французский ученый П. Таннери, — чистая математика все время поддерживала связь с миром реальных явлений. Изыскания эти вызывались к жизни необходимостью найти общие методы решения конкретных задач и потребностью построения физических теорий в гораздо большей степени, чем это принято думать. Софья Ковалевская открыла своей работой новый случай интегрируемости диференциальных уравнений движения при помощи тета-функций двух независимых переменных и дала замечательный пример приложения новейших аналитических теорий к механике».
Работа о движении твердого тела упрочила положение Софьи Васильевны как профессора, и она могла быть спокойной за свою! дальнейшую судьбу в материальном отношении. Ей хотелось приложить свои знания на родине. Но, по уставу российских университетов, женщины не допускались к занятию кафедры, и двоюродный брат Ковалевской, крупный военный деятель, генерал А. И. Косич, возбудил вопрос о приглашении ее в Академию наук. От имени президента академии, посредственного поэта, но ближайшего родственника царя, великого князя Константина Константиновича, заигрывавшего с либеральной общественностью, был послан Косичу такой ответ: «Его императорское высочество, августейший президент императорской Академии наук изволил приказать мне сообщить вам, что Софья Васильевна Ковалевская, приобревшая за границею громкую известность своими научными работами, пользуется не меньшею известностью и между нашими математиками.
Особенно лестно для нас то, что г-жа Ковалевская получила место профессора математики в Стокгольмском университете. Предоставление университетской кафедры женщине могло состояться только при особо высоком и совершенно исключительном мнении об ее способностях и знаниях, а г-жа Ковалевская вполне оправдала такое мнение своими, поистине, замечательными лекциями».
Из этих признаний президент императорской Академии сделал вывод, что Ковалевской не место в царской России: «Так как доступ на кафедры в наших университетах совсем закрыт для женщин, каковы бы ни были их способности и познания, — заявляет царский родственник, как нечто само собою разумеющееся и не подлежащее оспариванию, — то для г-жи Ковалевской в нашем отечестве нет места столь же почетного и хорошо оплачиваемого, как то, которое она занимает в Стокгольме. Место преподавателя математики на Высших женских курсах гораздо ниже университетской кафедры; в других же наших учебных заведениях, где женщины могут быть учителями, преподавание математики ограничивается одними элементарными частями».
Академические математики загладили эту фарисейскую выходку великого князя и поспешили официально признать ученые заслуги Софьи Васильевны. Не имея возможности предоставить ей штатное место в Академии, они избрали Ковалевскую членом-корреспондентом и быстро провели это дело через общее собрание 8 ноября 1889 года. Софья Васильевна получила в Стокгольме следующую телеграмму из Петербурга: «Наша Академия наук, только что избрала вас членом-корреспондентом, допустив этим нововведение, которому не было до сих пор прецедента. Я очень счастлив видеть исполненным одно из моих самых пламенных и справедливых желаний. Чебышев».