История военных лет показала, что физика сыграла большую роль в укреплении оборонной мощи нашей страны во время Великой Отечественной войны и после неё. А что можно сказать о математике и математиках?
Великая Отечественная война не прошла мимо советских математиков: тысячи из них ушли на фронт по мобилизации и добровольцами, многие переключились на решение важных задач, необходимых для победы, остальные не переставали трудиться на своих постах, веря в разгром врага и создавая для будущего новые научные ценности.
Устный журнал “Математика и математики в годы Великой Отечественной войны” знакомит детей с математиками, которые внесли огромный труд в победу над Германией.
Цель мероприятия:
- Определить вклад математики и математиков в победу в Великой Отечественной войне.
- Воспитание чувства патриотизма, любви, преданности к Родине.
Подготовительная работа:
- Выяснить, кто из учёных-математиков принимал участие в боевых действиях.
- Определить, какие задачи приходилось решать математикам в годы Великой Отечественной войны.
- Изучение литературных источников.
- Сравнительный анализ полученной информации.
Ход мероприятия
1 страница журнала. Введение.
22 июня в 12 часов дня народный комиссар иностранных дел СССР Вячеслав Михайлович Молотов выступил по радио с официальным обращением к гражданам СССР, сообщив о нападении Германии на СССР и объявив о начале отечественной войны. В соответствии с Указом Президиума Верховного Совета СССР от 22 июня 1941 года, с 23 июня была объявлена мобилизация военнообязанных 14 возрастов (1905—1918 годов рождения) в 14 военных округах из 17. В трёх остальных округах — Забайкальском, Среднеазиатском и Дальневосточном — мобилизация была объявлена через месяц особым решением правительства скрытным способом как «большие учебные сборы».
Уже 22 июня немцы уничтожили более тысячи двухсот советских самолетов, большую часть - на земле. Тем самым они обеспечили себе полное господство в воздухе. Всего за первые сто дней войны Красная армия потеряла 96% имевшейся авиации - более 8 тысяч самолетов.
К 1 декабря 1941 года германские войска захватили Литву, Латвию, Белоруссию, Молдавию, Эстонию, значительную часть РСФСР, Украины, продвинулись вглубь до 850-1200 км.
СССР потерял важнейшие сырьевые и промышленные центры: Донбасс, Криворожский железорудный бассейн. Были оставлены Минск, Киев, Харьков, Смоленск, Одесса, Днепропетровск. Оказался в блокаде Ленинград. Попали в руки врага или оказались отрезанными от центра важнейшие источники продовольствия на Украине и юге России. На оккупированных территориях оказались миллионы советских граждан. Сотни тысяч мирных граждан погибли или были угнаны в рабство в Германию. Нужно было остановить врага во что бы то ни стало. История военных лет показала, что физика сыграла большую роль в укреплении оборонной мощи нашей страны во время Великой Отечественной войны и после неё. А что можно сказать о математике и математиках?
2 страница журнала. Участие ученых-математиков в боевых действиях.
Великая Отечественная война не прошла мимо советских математиков: тысячи из них ушли на фронт по мобилизации и добровольцами, многие переключились на решение важных задач, необходимых для победы, остальные не переставали трудиться на своих постах, веря в разгром врага и создавая для будущего новые научные ценности.
Война потребовала от авиации больших скоростей полетов самолетов.
Над проблемами самолетостроения и увеличением устойчивости работали не только отдельные ученые, но и целые научные коллективы. Достижения блестящих результатов в совершенствовании боевых самолетов, прежде всего увеличение их скорости, позволило А.С.Яковлеву и С.А.Лавочкину создать грозные истребители, С.В.Илюшину – неуязвимые штурмовики, Н.Туполеву, Н.Н.Поликарпову – мощные бомбардировщики.
Были вычислены новые штурманские таблицы. Самолеты были обеспечены надежной защитой от появления вибрации.
Шла жестокая война. Фронт требовал увеличения эффективности огня артиллерии, повышения меткости стрельбы. Эту проблему решил академик А.Н.Колмогоров.
Используя свои работы в области теории вероятностей, он дал определение наивыгоднейшего рассеяния артиллерийских снарядов, для определения наилучших методов местонахождения самолётов и подводных лодок противника, для указания путей, позволяющих избежать встречи с подводными лодками врага. Например, встал такой вопрос: как лучше провести караван торговых судов при наличии вражеских подводных лодок? Если составить караван из большого количества судов, то вероятность встречи с подводными лодками противника будет меньшей. Это с одной стороны. Но нельзя забывать другое: увеличатся потери, если встреча большого каравана осуществиться с подводными лодками противника.
Тут математика пришла на помощь. Ее методами были определены размеры судов и частота их отправления, при которых потери были бы наименьшими. Учёные-математики помогли рассчитать, сколько нужно сделать одновременных выстрелов по самолётам противника для того, чтобы иметь наибольшую вероятность попадания. Во всём этом большая заслуга академика А.Н.Колмогорова.
Видная роль в деле обороны нашей родины принадлежит выдающемуся математику- академику А.Н.Крылову. Он создал таблицу непотопляемости, по которой можно было рассчитать, повлияет на корабль затопление тех или других отсеков, какие номера отсеков нужно затопить, чтобы ликвидировать крен, и насколько это затопление может улучшить устойчивость корабля. Использование этих таблиц спасло жизнь многих людей, помогло сберечь огромные материальные ценности.
Во время Великой Отечественной войны появилась и такая важная проблема, как обеспечение кучности стрельбы и устойчивости снарядов при полете. Эту сложную задачу решил член корреспондент АН СССР Н.Г.Четаев. Он рассчитал наивыгоднейшую крутизну нарезки стволов орудий, что позволило обеспечить кучность стрельбы и устойчивость снарядов при полёте.
Научная работа не прекращалась и в тяжелых условиях жизни фронтовых и прифронтовых городов. Оборона Ленинграда – одна из самых героических и трагических страниц отечественной истории.
В изнурительные дни блокады ученые Ленинграда успешно решили задачу огромной сложности и создали капитальный труд – Большой астрономический ежегодник на 1943- 1945 гг. Это исключительно важное пособие для авиации, флота и артиллерии ученые выполнили образцово.
Эвакуированный из Ленинграда в Казахстан С.Н. Берштейн, обратился с официальным ходатайством к президенту Академии наук СССР В.М.Комарову о возвращении его в Ленинград «для научной работы при ленинградском филиале Математического института АН СССР» и «участии в той форме, в какой Наркомат обороны считает это полезным в математической работе, связанной с непосредственным обслуживанием фронта и прифронтовой полосы». Ученый просил поддержать его просьбу и тем помочь ему «исполнить свой долг перед Родиной».
В годы войны впервые в истории, заявили о себе «Катюши» - наше чудо-оружие.
Из текста донесения в немецкий генеральный штаб: «Русские применили батарею с небывалым числом орудий. Снаряды фугасно-зажигательные, но необычайного действия. Войска, обстрелянные русскими, свидетельствуют - огневой налет подобен урагану. Снаряды разрываются одновременно. Потери в людях огромные». Непосредственно над ракетами работал Юрий Победоносцев, которому ныне и принадлежит честь называться их автором. Реактивная установка монтировалась на грузовике «ЗИС-5». Расчеты по ее монтажу выполнил научный коллектив под руководством Ивана Гвая. Реактивная установка стала официально именоваться «БМ-13», а в народе ее нежно называли «Катюшей».
Многие математики с оружием в руках сражались на фронтах в частях действующей армии, соединениях народного ополчения, партизанских отрядах.
Добровольцем ушел на фронт и участвовал в боях с фашистскими захватчиками в Крыму, на Украине, в Прибалтике и Восточной Пруссии выдающийся математик и педагог, член – корреспондент АН СССР (с 1964 г.) А.А.Ляпунов (1911-1973).
В частях тяжелой артиллерии на Пулковских высотах отстаивал город Ленинград выдающийся специалист в области теории чисел, теории вероятностей и математической статистики, доктор физико – математических наук, а потом академик АН СССР Ю.В. Линник (1915 -1972).
Среди миллионов тех, кто не был отмечен наградами и славою при жизни, то в трудную для Отчизны годину до конца выполнил свой долг и отдал ей самое дорогое – жизнь, были начинающие математики, учителя и студенты, которым только предстояло вступить на этот путь.
Осенью 1941 года умер от ран и нечеловеческих условий вражеского плена Н.Б. Веденисов (1905 – 1941). Свой путь в математике талантливый ученый начинал в области теории множеств и теории функций действительного переменного. Позже его научные интересы перешли в область теорико - множественной топологии.Война застала Веденисова преподавателем одной из военных академий. Несмотря на слабое здоровье и бронь он принял твердое решение уйти в ополчение. В тяжелых боях под Ельней ученый был ранен и оказался в плену, где силы его быстро иссякли.
М.В. Бебутов (1913 – 1942) начал свою работу еще в студенческие годы в семинаре П.С. Александрова и Н.Б. Веденисова. Его научные интересы были связаны с качественной теорией дифференцированных уравнений. Меньше четырех лет продолжалась научная работа М.В. Бебутова. Первая публикация относится к 1938 году, а последняя опубликована посмертно в 1942 г. И все же, несмотря на ограниченный промежуток научной деятельности, М.В. Бебутов получил в математике ряд важных результатов. Защищенная им в июне 1941 года диссертация была отмечена ученым советом как выдающаяся работа.
Последний раз, проверив домашнее задание, простился на перемене со своими учениками учитель математики из далекого сибирского села на берегу Ангары Н.В. Бибиков. Он ушел на свой открытый урок; своим примером пробуждал гуманные чувства, верность высоким идеалам, любовь к родной земле. Коротки перемены у трудного ратного дела. Гвардии старший лейтенант Н.В. Бибиков отдавал их письмам к родным, ученикам и своему любимому занятию – рисованию. Война потребовала напряжения всех духовных и физических сил, переплавила абстрактные социальные, этические и моральные понятия в живые образы действительности. То что раньше воспринималось как аксиома, теперь надлежало доказать самой жизнью. Об этом много раздумий в письмах Бибикова Н.В. – волнующем документе своей эпохи.
«Очень хочется жить. Дышать, ходить по земле, видеть небо над головой. Хочется увидеть победу, прижать к шершавой шинели шелковистую головку сына. Я очень люблю жизнь и поэтому иду в бой. В бой за жизнь, за настоящую, а не рабскую жизнь. За счастье моих близких, моих детей, за счастье моей Родины. Я люблю жизнь, но щадить ее не буду. Жить как воин и умереть как воин – так я понимаю жизнь» (22 августа 1942г.).
Через сколько сожженных деревень пришлось вести Н.В. Бибикову своих солдат! Горе обжигало лютой ненавистью к врагу, наполняло всепобеждающей любовью к родине.
«…Я понял, что такое Родина: это когда каждая хата под серым очеретом кажется тебе родной хатой и каждая старуха в селе – родной матерью. Родина – это когда каждый шаг немецкого кованого сапога по нашей земле – кровавый след в твоем сердце» (27 августа 1942 г.).
Выбивая врага из деревни Голоски Каменец – Подольской области, Бибиков упал и навсегда остался в этой далекой от Ангары, но навечно кровной ему украинской деревне.
3 страница журнала. Совершенствование военной техники.
В период Великой Отечественной войны техника была разнообразной и сложной. Она требовала широкого использования математических расчетов для ее изготовления и эксплуатации. Увеличение скорости полета самолетов требовало не только повышения мощности двигателей, но выбора оптимального профиля фюзеляжа и крыльев, а также решения многих других вопросов. Достижение блестящих результатов в совершенствовании боевых самолетов позволило А. С. Яковлеву и С.А.Лавочкину создать грозные истребители, С. В. Илюшину – неуязвимые штурмовики, А.Н. Туполеву, Н. Н. Поликарпову и В. М. Петлякову – мощные бомбардировщики. При создании новых профилей крыльев использовались труды профессора А.А.Дородницына.
Но, овладевая большими скоростями, авиаконструкторы столкнулись с неизвестным ранее явлениями в поведении самолета. В определенных режимах работы моторов в конструкциях самопроизвольно возникало возбуждение, причем с большой амплитудой, и это явление (флаттер) вело к разрушению самолета в воздухе. Опасности подстерегали скоростные машины и на земле. При взлете и посадке самолета колеса вдруг начинали вилять из стороны в сторону. Это явление, названное шимми, нередко вызывало катастрофы самолетов на аэродромах. Выдающийся советский математик М. В. Келдыш и возглавляемый им коллектив ученых исследовали причины флаттера и шимми. Созданная учеными математическая теория этих опасных явлений позволила советской авиационной науке своевременно защитить конструкции скоростных самолетов от появления таких вибраций. Ученые дали рекомендации, которые требовалось учитывать при конструировании самолетов. В результате наша авиация во время войны не знала случаев разрушения самолетов по причине неточного расчета конструкций, тем самым были спасены жизни многих летчиков и боевые машин.
Советские ученые опередили врага и в создании реактивной авиации.
Первый испытательный полет нашего реактивного истребителя был произведен в мае 1942 г., немецкий реактивный «Мессершмитт» поднялся в воздух через месяц после этого.
Видная роль в деле обороны нашей страны принадлежит выдающемуся математику – академику А. Н. Крылову, чьи труды по теории непотопляемости и качки корабля были использованы нашими Военно–Морскими силами. Он создал таблицу непотопляемости, по которой можно было рассчитать, как повлияет на корабль затопление тех или других отсеков, какие номера отсеков нужно затопить, чтобы ликвидировать крен и насколько это затопление может улучшить устойчивость корабля. Использование этих таблиц спасло жизнь многих людей, помогло сберечь огромные материальные ценности.
Традиционная область деятельности наших ученых— исследование артиллерийских систем.
Стрельба с самолета по самолету и по наземным целям также привела к математическим задачам, которые нужно было срочно решить. Ими занимались как специалисты в области артиллерии, так и математики. Проблемы бомбометания привели к необходимости составления таблиц, позволяющих находить оптимальное время для сброса бомб на цель, а также область, которую накроет бомбовой удар. Такие таблицы были составлены еще до начала войны, но для самолетов, обладающих большими скоростями. Во время войны были созданы специальные полки ночных тихоходных бомбардировщиков, но для них не было таблиц бомбометания.
На кафедре теории вероятностей МГУ были рассчитаны таблицы бомбометания с малых высот при малых скоростях самолета. Они оказали несомненную помощь нашим летчикам и летчицам.
В апреле 1942 г коллектив математиков под руководством основателя конструктивной теории функции действительного переменного и первого аксиоматика теории вероятностей академика С. Н. Бернштейна разработал и вычислил таблицы для определения местонахождения судна по радиопеленгам. Таблицы ускоряли штурманские расчеты примерно в 10 раз.
В 1943 г были подготовлены штурманские таблицы, которые нашли широкое применение в боевых действиях дальней авиации, значительно повысили точность самолетовождения. Штаб авиации дальнего действия, дал высокую оценку работе математиков, отметив, что ни в одной стране мира не были известны таблицы, равные этим по простоте и оригинальности.
В результате решения сложной математической задачи член – корреспондент АН СССР Н. Г. Четаев определил наивыгоднейшую крутизну нарезки стволов орудия. Это обеспечивало максимальную кучность боя и непереворачиваемость снаряда при полете.
Один из крупнейших наших математиков, академик А.Н. Колмогоров, используя свои работы по теории вероятности, разработал теорию наивыгоднейшего рассеивания артиллерийских снарядов. Полученные им результаты помогли повысить меткость стрельбы и тем самым увеличить эффектность действия артиллерии, которую заслуженно называли богом войны.
4 страница журнала. Математики, внесшие вклад в победу над фашистами.
Николай Гурьевич Четаев. Родился 23 ноября (6 декабря) 1902 года в с. Карадули (ныне Татарстан). Окончил Казанский университет (1924), в 1929, после окончания аспирантуры, был послан на стажировку в Геттинген - аэродинамический институт Геттингенского университета.
Установил (1932—1936) постулат устойчивости. Показал (1945), что если невозмущенное движение консервативной системы устойчиво, то решения уравнения в вариациях имеют все характеристические числа, равные нулю.
Андрей Николаевич Колмогоров. Родился 12 апреля 1903 года в г.Тамбов. Выдающийся отечественный математик, доктор физико-математических наук, профессор Московского Государственного Университета (1931), академик Академии Наук СССР (1939).
Колмогоров, используя свои исследования по теории вероятностей, даёт определение наивыгоднейшего рассеивания снарядов при стрельбе.
Мстислав Всеволодович Келдыш. Родился 29 января 1911 года в Риге. советский учёный-инженер в области математики и механики, организатор советской науки. Академик АН СССР (1946; член-корреспондент 1943).
В годы войны наряду с научно-экспериментальными исследованиями в ЦАГИ занимался внедрением разработанных рекомендаций в самолетные КБ и на авиационные заводы.
Николай Евграфович Кочин. Родился: 19 мая 1901 в Санкт-Петербурге. Закончил Петроградский (ныне Санкт-Петербургский) университет в 1923. Он преподавал математику и механику в Ленинградском Университете с 1924 по 1934 год. Заложил основы теории качки корабля с учётом взаимодействия корпуса корабля и воды. В 1941-1944 впервые дал строгое решение задачи для крыла конечного размаха. Автор учебников по гидромеханике, векторному исчислению, соавтор и редактор 2-томной монографии по динамической метеорологии.
Сергей Алексеевич Христианович. Родился 9 ноября 1908 в Санкт-Петербурге. Советский и российский учёный в области механики. Член-корреспондент (1939), академик (1943) АН СССР.
В годы войны совместно с Ф.Гантмахером, Л.Левиным и И.Слезингером Сергей Алексеевич выполнил чрезвычайно важную работу, результаты которой позволили в 2,5-3 раза сократить разброс оперенных реактивно-вращающихся снарядов для "Катюши", повысить их боковую кучность без существенных изменений конструкции и технологии.
Нельзя не вспомнить о женщинах-воинах, которые бок о бок сражались рядом с мужчинами и практически ни в чем им не уступали. Летчицы 46-го гвардейского ночного легкобомбардировочного авиаполка прошли в годы войны славный боевой путь от гор Кавказа до фашистской Германии. 23672 раза поднимались в небо экипажи полка, они сбросили на врага почти три миллиона килограммов бомб! Среди них были и девушки-математики.
Антонина Леонтьевна Зубкова. Родилась 12 октября 1920 в селе Семион Ряжского уезда Рязанской губернии, ныне Кораблинского района Рязанской области, в крестьянской семье.После окончания средней школы с золотой медалью в 1938 году без экзаменов поступила на механико-математический факультет МГУ.
Советский штурман пикирующего бомбардировщика, гвардии капитан, Герой Советского Союза (1945).
Евгения Максимовна Руднева. Родилась 24 декабря 1920 года в городе Бердянске, ныне Запорожской области Украины, в семье служащего. Окончила 3 курса механико-математического факультета Московского государственного университета в 1941 году. Занималась астрономией.
Штурман 46-го гвардейского ночного бомбардировочного авиационного полка
325-й ночной бомбардировочной авиационной дивизии, гвардии старший лейтенант. Герой Советского Союза.
Евдокия Борисовна Пасько. Родилась в селе Липенка Джеты-Огузского района Иссык-Кульской области Киргизии в крестьянской семье. Украинка. В 1938 году окончила 10-й класс 25-й школы города Барнаула и поступила на мехмат МГУ. С четвёртого курса университета ушла добровольцем в армию. Окончила ускоренные штурманские курсы в авиационной школе города Энгельс. В действующей армии с мая 1942 года.
Штурман эскадрильи 46-го гвардейского ночного бомбардировочного авиационного полка, Герой Советского Союза.
В конце 1945 года старший лейтенант Пасько вышла в отставку. Вернулась и успешно окончила последние курсы мехмата МГУ, аспирантуру. Кандидат наук. Работала старшим преподавателем Московского высшего технического училища. Живёт в Москве.
Екатерина Васильевна Рябова Родилась 14 июля 1921 года в селе Гусь-Железный Рязанской области. Окончила среднюю школу. Поступила на механико-математический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова. Вскоре после начала Великой Отечественной войны добровольцем вступила в ряды Красной Армии.
Советский лётчик, участница Великой Отечественной войны, штурман эскадрильи 46-го гвардейского женского полка ночных бомбардировщиков 4-й Воздушной армии 2-го Белорусского фронта, гвардии старший лейтенант. Герой Советского Союза.
Руфина Сергеевна Гашева. Родилась 14 октября 1921 года в селе Верхнечусовские Городки, ныне посёлок городского типа Чусовского района Пермской области. В 1941 году окончила 2 курса механико-математического факультета МГУ.Вступила в ряды Красной Армии.
Штурман эскадрильи 46-го гвардейского ночного бомбардировочного авиационного полка 325-й ночной бомбардировочной авиационной дивизии 4-й воздушной армии 2-го Белорусского фронта ,гвардии старший лейтенант. Герой Советского Союза (1945).
5 страница журнала. Заключение.
Существуют различные оценки потерь Советского Союза во время войны 1941—1945 годов. Различия связаны как со способами получения исходных количественных данных по разным группам потерь, так и с методами расчётов.
В России официальными данными о потерях (армии) в Великой Отечественной войне считаются данные, изданные группой исследователей под руководством консультанта Военно-мемориального центра ВС РФ Григория Кривошеева в 1993 году. Согласно уточнённым данным на 2001 год, потери были следующими:
людские потери СССР — 6,8 млн военнослужащих «убитыми, умершими от ран, в плену, от болезней, несчастных случаев, казнённых по приговорам трибуналов» и 4,4 млн попавшими в плен и пропавшими без вести . Общие демографические потери (включающие погибшее мирное население) — 26,6 млн человек.
Со времени Победы прошло более 60 лет. Вторая мировая война оказалась, прежде всего войной танков, соревнования моторов, огня и брони, и от того, чья конструкторская мысль оказывалась точнее и глубже, зависел исход многих сражений. Советские математики многое сделали для восстановления и развития народного хозяйства. До сих пор нет сводного труда, который бы показал, как много математики дали фронту для победы, как их исследования помогали совершенствовать оружие, которое использовали воины в боях.
Этот пробел следует восполнить как можно быстрее, поскольку многих из тех, кто это делал, уже нет в живых, поскольку человеческая память несовершенна и многое забывается.
Литература:
- Гнеденко Б.В. Математика и оборона страны, - М.: 1978.
- Гнеденко Б. В. Математика и контроль качества продукции М.: Знание, 1984.
- Левшин Б.В. Советская наука в годы Великой Отечественной Войны - М.: Наука, 1983.
- Интернет ресурсы
- Энциклопедия для детей. Том 11 «Математика». М.Д. Аксенова. Издательство: «Аванта+», 1998.
- Энциклопедический словарь юного математика для среднего и старшего школьного возраста. Савин А.П.. Издательство: «Педагогика», 1989.
- Современная иллюстрированная энциклопедия «Математиков и информатиков». А.П. Горкин., Издательство: «РОСМЕН», 2007.