13 сентября: день рождения крупнейшего математика Константина Каратеодори

Свое последнее интервью великий физик Альберт Эйнштейн дал журналистам незадолго до смерти (а умер создатель Теории относительности в 1955 году, в возрасте 76-ти лет): редактор одного из самых крупных научных американских журналов и личный друг Эйнштейна убедил ученого нарушить свое отшельничество и ответить на вопросы представителей печати.

На все вопросы Альберт Эйнштейн отвечал с предельной лаконичностью и точностью, как и свойственно математику. Когда беседа казалась исчерпанной, и журналисты сворачивали свои микрофоны и магнитофоны, вопрос своим интервьюерам задал сам Эйнштейн.

«Господа, — сказал он, обратившись к журналистам, – мне чрезвычайно жаль, что вы собираетесь покинуть зал, так и задав мне самого главного вопроса. Неужели вы не хотите узнать, кто открыл мне дорогу к высшей математической науке и математическим исследованиям? Чтобы более не утомлять вас, я отвечу сам: моим великим учителем был несравненный грек, Константин Каратеодори, которому я лично, но и математика, и физика, и философия обязаны всем». 

Имя Константина Каратеодори, которого зачастую ошибочно называют Каратеодорисом, известно математикам и физикам всего мира. В своем большинстве греческие греки знают о Каратеодори, которого Альберт Эйнштейн назвал «ein feiner Mensch», то есть «замечательный человек», лишь понаслышке. Небольшой монумент, установленный в честь Каратеодори в центре западного столичного района Перистери, на одноименной, примыкающей к новому зданию муниципалитета узкой улочке, обычно вызывает недоумение: кто этот бронзовый мужчина в шляпе, удостоившийся чести стоять рядом с самой большой в Греции площадью?

А ведь именем Константина Каратеодори должны были бы называться не только переулки, но столичные площади и парки, учебные заведения и музеи. Ибо этот великий ученый прославил Грецию не меньше, чем его древние «коллеги» Архимед и Фалес, Гипатия и Евклид. Кстати, в 1994 году на греческом почтамте появилась парная марка, изображающая Каратеодори  рядом с Фалесом Милетским.

На одном из вечеров, посвященных памяти Каратеодори, профессор Университета Михалис Анастасиадис произнес следующие слова:
«Ошибка греков заключалась в том, что они не последовали мудрой политике семьи Каратеодори сто лет назад. Тогда Османская империя стала бы греческой. Вместо этого они судачили о султановых гаремах и ссорились из-за того, кто их них станет гегемоном Придунайских областей, то есть, кто станет тираном, верно служа тиранам».

О какой такой семье Каратеодори вел речь профессор? Патриархом семьи считается Стефан Каратеодори (1789-1867), врач, философ и математик, основатель имперского медицинского института в Константинополе, профессором которого он являлся в течение четырех десятилетий. Стефан Каратеодори был личным врачом султана, а также советником министерства образования. Кстати, в области просвещения этот мудрый грек сделал очень много полезного и революционного: к примеру, ввел в турецкий язык множество научных терминов с греческими корнями. Сам же Стефан Каратеодори свободно изъяснялся и писал на 17 языках.
Все Каратеодори занимали в Османской империи высшие государственные дожности, служили министрами, послами, гегемонами и дипломатами.
Отец Константина Каратеодори, также носящий имя Стефан, внучатный племянник того самого первого Каратеодори, занимал высшие дипломатические должности в Высокой (или Блистательной) Порте, как называла себя Османская империя.
Родился Константин Каратеодори (или Kostia), как называли его позже в Берлине, 13 сентября 1873 года и детские годы провел в Брюсселе, в Бельгии, где семье посла Каратеодори довелось жить довольно долго, и где Стефан Каратеодори был избран членом Брюссельской Академии Международного права. А ведь он мог бы родиться и в Санкт-Петербурге, где послом Порты также служил его отец! Кстати, в Брюсселе в 1896 году на средства (уже к тому времени бывшего) турецкого посланника в Бельгии Стефана Каратеодори в Свято-Никольском Соборе Русской Православной Церкви был пристроен алтарь, покрытый куполом, сооружен иконостас и устроена солея.
Константин очень рано потерял мать, и его, шестилетнего сироту, фактически вырастила Эвталия Петрококкину, сестра матери, аристократка с острова Хиос, где в течение многих лет Константин Каратеодори проводил летние каникулы.
Математический талант проявился у Каратеодори уже на ученической скамье. В 16-летнем возрасте, в 1889 году, он получил первую премию на национальной математической Олимпиаде в Бельгии. На следующий год гениальный грек повторил свой успех.

Еще раньше бесценный математический талант был замечен великими людьми его, Каратеодори, эпохи. На одной из хранящихся в архиве тетрадей юного математика, можно прочесть собственноручную надпись самого Жюля Верна::
«Kostia Каратеодори, счастлив, что смог, остановившись проездом в Брюсселе, оставить это небольшое выражение своей симпатии, 24-9-1887». Ровно 130 лет назад! Каратеодори исполнилось в тот год 14 лет.

На другой тетради его учитель Bourgaults написал:
«Моему юному другу Kostia, который, если будет продолжать так учиться и дальше, станет современным Евклидом!!! 1 мая 1888 года».

Однако, окончив школу, Константин Каратеодори не пошел по стезе математика, а решил продолжить обучение сначала в Высшей Бельгийской военной инженерной школе, а затем усовершенствовать свои знания в Париже и Лондоне. Можно, конечно, предположить, что в выборе профессии на Каратеодори повлиял его отец. Позже, когда, находясь в высокой и почетной должности военного инженера, управляющего крупными ирригационными работами в Египте, Каратеодори собрался все бросить и посвятить себя любимой математике, этому воспротивилась не только семья, но и его близкие друзья, среди которых, кстати, был и Димитрис Викелас, зачинатель современных Олимпийских игр вместе с Пьером де Кубертеном.

«Это даже не смешно!» – прокомментировал решение Каратеодори будущий «отец» Олимпийского движения.

Итак, в 25-летнем возрасте Константин Каратеодори становится главным инженером, его ожидает блистательная карьера, которая начинает складываться на работах на Асуанской плотине: Британская Компания, сооружавшая плотину, оценила по достоинству молодого грека, который, надо признаться, выглядел иногда довольно странным и зачастую как будто «витал в облаках». Это случалось, правда, в дни, когда Нил выходил из берегов и продолжать работу было невозможно.

В эти нерабочие дни «мечтатель» Константин Каратеодори читал книги по математике. Его мысли настолько поглощали задачи, что думать о сооружении плотины хотелось все меньше и меньше. В 1900 году Каратеодори подал в отставку и покинул Египет, а заодно и карьеру военного инженера.
Это сегодня в 27 лет человек еще считается молодым и верит, что у него все впереди, а в конце XIX века 27-летний мужчина, бросающий выстроенную карьеру и высокое положение, считался, по меньшей мере, экстравагантным чудаком! Константин Каратеодори показаться чудаком не побоялся: в 1900 году он вернулся в Германию и поступил на математический факультет Берлинского университета.
(Кстати, будучи инженером, в 1895 году, он посетил Крит по приглашению своего дяди, генерального наместника на Крите Александр Каратеодори. На Крите Константин познакомился с молодым политиком Элефтериосом Венизелосом, с которым позже, уже маститый ученый Каратеодори, попытается (тщетно!) наладить сеть Высших Учебных Заведений).

Однако, Берлинский университет не смог предложить Каратеодори ожидаемого «математического уровня», и молодой инженер уезжает в Готтинген поступать на знаменитый в Европе математический факультет. В Готтингене Каратеодори пишет диссертацию, о которой именитые профессоры математики с восхищением воскликнули: «Работа Каратеодори относится к лучшим математическим диссертациям, которые когда-либо защищались на факультете!»
Каратеодори немедленно предлагают место преподавателя в университете, но молодой математик, томящийся любовью к маленькой родной Греции, выражает желание отправиться служить родине. Родина «по достоинству» оценила и талант Каратеодори, и его пылкое, вызванное бескорыстной к ней любовью, решение. Великому математику Греция предложила даже не место преподавателя в каком-либо серьезном учебном заведении, не говоря уже об университетской кафедре, а почетный стул учителя греческого языка в одной из школ Македонии!

Любовь к родине в Каратеодори от этого предложения не остыла, но организаторский пыл заметно охладился, это безусловно. Ученый вернулся в Германию, которая всегда ценила такие головы, как его. При этом Константин Каратеодори сделал как бы «обратный» шаг, стараясь «перенести» Грецию в Германию. Своих детей, названных по имени родителей Стефаном и Деспиной, он воспитывал в греко-христианских традициях, как воспитали и его самого, и даже своих студентов в Готтингенском университете он умудрился превратить в греков! Когда Каратеодори уехал из Готтингена в Берлин, его безутешные ученики, любовно и со смыслом называвшие своего учителя «Cara», организовали специальную церемонию, на которой продекламировали посвященные ему стихи, где сокрушались по поводу  разлуки с ним.
В 1915 году Каратеодори знакомится с Эйнштейном, и это знакомство становится началом долгой ученой дружбы и переписки, которая продолжалась в течение многих лет.

Несколько лет назад в Израиль, где хранится архив Эйнштейна, при поддержке министерства иностранных дел и замминистра, а затем министра просвещения Еврипида Стилианидиса, отправилась целая делегация Общества друзей Константина Каратеодори. Директор Государственной библиотеки Израиля передал делегации папку с копиями 47 писем из переписки двух великих ученых, подчеркнув при этом, что, с одной стороны, письма Эйнштейна и Каратеодори имеют безусловное научное значение, с другой же, содержание этих писем бесспорно доказывает, что греческий математик предоставил Эйнштейну всемерную и бескорыстную научную помощь и сыграл в его жизни роль настоящего учителя. Греки, со своей стороны, передали в архив Израильской библиотеке диссертацию Каратеодори, чем несказанно обрадовали своих щедрых хозяев.

В 1919 году, Каратеодори вновь встретился с Элефтериосом Венизелосом, уже в Париже, где греческий политик и греческий ученый договорились о создании второго греческого университета, в Смирне, на Малоазийском побережье. Каратеодори разрабатывает проект университета, который называет «Свет Востока», да такой убедительный, что уже в 1920 году военный фрегат доставляет в порт Смирны Каратеодори и самого Венизелоса, обещающего оказать ученому и его университету всяческую материальную и моральную поддержку. Каратеодори остается в Смирне, и к августу 1922 года университет готов приступить к работе: мебель заказана, оборудование тоже, книги уже заняли свое место в библиотеке.

Однако, Малоазиатская катастрофа пресекает планы Каратеодори: Смирну, а вместе с ней и светлые надежды ученого, сжирает пламя пожаров, греческая кровь льется рекой, и само название университета «Свет Востока» уже приобретает зловещий отблеск. Греки, преследуемые турками, в отчаянии ищут места на отплывающих в Грецию суднах. Каратеодори не поддается общей панике: посадив на судно свою семью, он остается в горящей Смирне, чтобы спасти драгоценные архивы и научные труды. Ему удалось не только вырваться живым из ада, но и привезти с собой в Грецию библиотеку и архивы, которые он передал затем в Афинский университет. Дар Константина Каратеодори до сих пор находится в музее университета.

В сентябре 1922 году Константину Каратеодори 49 лет. Афинский университет предоставляет ему место преподавателя, на следующий год читать лекции его приглашает Афинский Мецовский Политехникум.

Десятилетия спустя один из бывших студентов университета, присутствовавший на его лекциях, рассказывал, что греческий язык Каратеодори был в ужасном состоянии, и студенты плохо его понимали. Кроме того, Каратеодори поставили преподавать математику студентам первого курса химического факультета, которым его математический полет был абсолютно безразличен, и которые шумели и веселились на его лекциях.
Глубоко разочарованный, Константин Каратеодори в очередной раз покинул родину. В 1924 году он принял предложение стать преподавателем Мюнхенского университета, второго по значимости университета Германии. В 1928 году, по приглашению Американского Математического Общества он отправился с семьей в Америку, где прочел ряд лекций в Гарвардском университете.
В 1930 году Элефтериос Венизелос вновь «совратил» Константина Каратеодори, предоставив ему место государственного советника Афинского университета, а затем и «новорожденного» Салоникского университета.
Но и на этот раз Греции не удалось удержать у себя великого математика. В 1932 году Константин Каратеодори окончательно покинул родину и переехал в Мюнхен, где жил и преподавал до самой своей смерти в 1950 году.
Мы почти ничего не рассказали о тех областях математики и других наук, которые всемирно и навеки прославили грека Константина Каратеодори.
Наших математических знаний явно не хватает для того, чтобы квалифицированно изложить детали научного вклада Каратеодори в эту стройную и сложную науку, поэтому обратимся к сухому перечислению его заслуг на довольно скупой энциклопедической странице.

Константин Каратеодори, которого, кстати, многие словари называют немецким ученым, внес неоценимый вклад в такие области математики и физики, как: вариационное исчисление, теория множеств, конформные изображения, оптическая геометрия, общая оптика, механика, он же предложил и аксиоматическое построение основ термодинамики.
Археологические исследования Каратеодори внесли огромный вклад в изучение древнеегипетских и древнегреческих построек, особенно египетских пирамид.
За свою жизнь Константин Каратеодори написал около 232 научных трудов, 165 из которых были опубликованы.

Вот так… Несть пророка в отечестве своем!