Предпосылки создания механико-математического факультета МГУ восходят к Октябрьской Революции. Став одним из ключевых в истории прошлого века, это событие обусловило быстрые и радикальнейшие перемены всех сфер общественной жизни. Глубочайшие реформации коснулись всей системы отечественного образования, и, в первую очередь, главного ВУЗа страны – Московского Государственного Университета.
Необходимым условием выживания находившегося в откровенно - враждебном окружении молодого советского государства было создание мощной и современной оборонной промышленности. В свою очередь, для этого была необходима, требующая множества высококвалифицированных инженеров и рабочих, скорейшая индустриализация страны.
Наряду с ликвидацией безграмотности (с начала прошлого века до 1939 года доля грамотного населения нашей страны выросла с 21 до 90 %), для решения данной задачи был принят курс на пролетаризацию высшей школы. До принятия, упразднившей дискриминацию представителей господствовавших классов, советской конституции 1936 года, право стать студентами без вступительных экзаменов предоставлялось всем трудящимся пролетарского происхождения, достигшим 16 лет.
В 1913 году в нашей стране было 123 тыс. студентов. К 1923 году значение этого показателя выросло до 216 тыс., к 1940 году – до 811 тыс., а к 1970 году – до 4.5 млн. В 1917 году в стенах МГУ обучалось 6 888 студентов; к 1919 году численность студентов главного ВУЗа страны выросла в 3.35 раза, достигнув 22 972. Сейчас значение данного показателя превышает 40 тысяч.
В 1918 году началась структурная реорганизация Московского университета. Юридический факультет был преобразован в факультет общественных наук, в состав которого влился историко-филологический факультет.
На волне тотального демонтажа дореволюционного уклада, в 1919 году в нашей стране были отменены ученые степени, а право преподавания в ВУЗах предоставлялось лицам, «известным своими трудами или научно-педагогической деятельностью».
В октябре того же 1919 года был открыт новый, по сути являвшийся подготовительным отделением, просуществовавший до середины прошлого века, рабочий факультет МГУ. Месяцем позже,в главном ВУЗе страны были созданы органы студенческого самоуправления и комсомольская организация.
В 1922 году в МГУ открылись 12 научно-исследовательских институтов: математики и механики, физики и кристаллографии, минералогии и петрографии, зоологии, географии, ботаники, морфологии, антропологии, геологии, химии, геодезии, почвоведения. Университетские учебные планы были пересмотрены в сторону радикального увеличения времени на практические занятия.
И. Д. УдальцовВ 1928–1930 годах, будучи ректором МГУ, прадед известного в наши дни оппозиционного политика С. С. Удальцова – И. Д. Удальцов (1885–1958) проводил обусловленную историческим контекстом, но крайне неблагоприятную в долгосрочной перспективе политику, направленную на разукрупнение – фактический демонтаж главного вуза страны.
На прошедшем 25 декабря 1929 года, заседании Правления университета было решено разделить главную альма-матер страны на части: Медицинский институт, Институты общественных наук, а также исследовательского и опытного дела. В качестве отдельного института должен был выделиться химический факультет.
На реорганизуемый физико-математический факультет возлагалась задача подготовки, обладающего относительно - невысокой квалификацией, «массовика-исследователя» для фабрично-заводских лабораторий и научно-исследовательских институтов, а также формирование преподавательских кадров для советских школ и ВУЗов. Также, на этом факультете были созданы геологоразведочное, минералогическое, геофизическое и гидрологическое отделения.
В. Н. КасаткинКак только наибольшие трудности начального этапа индустриализации сменились поступательным экономическим развитием, ректором МГУ был назначен В. Н. Касаткин (1891–1961), и процесс ликвидации главного ВУЗа страны был направлен вспять. Форсировано воссоздавались ранее ликвидированные и открывались новые факультеты.
1 мая 1933 года был создан новый – механико-математический факультет.
Первоначально на факультете были лишь самые необходимые для изучения основ современной математики и механики, кафедры: математического анализа, общей теории функций и дифференциальных уравнений, высшей алгебры, высшей геометрии, дифференциальной геометрии, общей астрономии, теоретической механики, гидромеханики, аэромеханики, газовой динамики и теории упругости.
Позже, во второй половине 1930-х годов на факультете были созданы кафедры теории чисел и теории вероятностей.
Как показали будущие события, создание и последующая работа этих кафедр позволила существенно повысить обороноспособность нашей Родины. Главным образом, это выразилось в разработке, позволяющих экономить снаряды, методов управления огнем зенитной артиллерии и в создании систем защищенной связи. А разработки ученых кафедры теории вероятностей способствовали скорейшей реализации отечественного атомного проекта.
Обсерватория МГУК концу 1930-х годов астрономия вошла в число приоритетов развития механико-математического факультета МГУ. Наряду с существовавшей кафедрой общей астрономии, были открыты кафедры: астрофизики, небесной механики, астрометрии, гравиметрии, кометной и звездной астрономии.
На сегодня, к основным достижениям астрономов механико-математического факультета МГУ можно отнести:
1. Эксперименты на космических аппаратах. С 1957 года учёные МГУ провели более 450 подобных экспериментов. В основном, они были направлены на изучение всех видов космического излучения. В ходе экспериментов на борту автоматической межпланетной станции «Луна-1» в январе 1959 года было открыто явление солнечного ветра и радиационные пояса земли.
2. Создание метода «искусственной кометы». Разработанный И. С. Шкловским (1916-1985), этот метод заключался в выбросе с борта космического аппарата в пространство, флуоресцирующего под действием солнечного излучения, облака паров натрия или лития. Это позволяет улучшить видимость космического аппарата и, тем самым, точнее определить его координаты.
3. Создание космического ультрафиолетового телескопа «Астрон». Телескоп работал на, запущенной 7 июня 1983 года, автоматической межпланетной станции «Венера - 16», и позволил получить спектры свыше сотни различных звёзд, около 30 галактик, десятков туманностей и фоновых областей нашей Галактики, нескольких комет.
АМС Венера-164. Глобальная сеть телескопов-роботов МАСТЕР. Система создается под руководством В. М. Липунова. Она включает телескопы, расположенные в разных точках земного шара, и позволяет вести непрерывный мониторинг космического пространства, исследовать нестационарные явления во Вселенной.
С помощью данной системы были открыты и исследованы свыше 1100 быстропеременных объектов, включая оптические источники гамма-всплесков, сверхновые звёзды, квазары, новые и карликовые новые звёзды.
Также, система МАСТЕР помогает открывать потенциально опасные астероиды и кометы, сопровождать космические аппараты, уточняя их траекторию. Телескопы системы МАСТЕР участвовали в проекте LIGO по поиску гравитационных волн.
Один из телескеопов системы МАСТЕР5. Разработка нового метода поиска экзопланет. Ученые МГУ предложили использовать фотометрический транзитный метод с применением данных, полученных сетью роботизированных телескопов МАСТЕР. Суть метода довольно проста, и состоит в том, что, при прохождении между Землей и своей звездой, экзопланета частично перекрывает свет последней. Это позволяет подтверждать кандидатов в экзопланеты, находить новые и обнаруживать объекты переменной яркости.
6. Проект «Созвездие-270», в рамках которого была создана орбитальная группировка микроспутников формата CubeSat для мониторинга космоса. Цель проекта — изучение солнечной активности, гамма-всплесков и радиационной обстановки вокруг Земли.
С 2023 года, в рамках данного проекта, на орбиту выведено 10 спутников, которые зафиксировали десятки солнечных вспышек классов M и X, обнаружили 17 гамма-всплесков от взрывов звёзд в дальнем космосе.
7. Проект астрофизического комплекса TAIGA-100. Для исследований в области физики космического излучения и элементарных частиц, в МГУ разрабатывается крупномасштабная установка в виде, распределенных по участку, площадью 100 км² , трех тысяч детекторов космических лучей сверхвысоких энергий. Проект предполагает регистрацию гамма-излучения с высокой энергией, и частиц со скоростями на несколько сантиметров в секунду меньших скорости света.
Один из детекторов комплекса TAIGA 100К концу 1930-х годов механико-математический факультет МГУ вошел в число ведущих мировых центров подготовки специалистов и научных исследований. Сформировались современные и продуктивные научные школы. Интенсивно развивались: теория чисел, новые методы топологии, теории функций действительного и комплексного переменного, аппарат теории дифференциальных уравнений.
На отделении механики велись, как фундаментальные, так и, необходимые для повышения обороноспособности страны и, в частности, для становления отечественной авиации, исследования. Развивались теории механизированного крыла, винта, волн, глиссирования, пограничного слоя, вязкой жидкости и гироскопов. Также, решался ряд, имевших большое оборонное значение, вопросов баллистики.
Представители механико-математического факультета МГУ принимали активное участие в, прошедшем в 1930 году, харьковском и, состоявшемся четырьмя годами позже, ленинградском Всесоюзных съездах математиков.
Тезисы конференции 1934 годаВ мае 1934 г. Научно-исследовательский институт математики и механики механико-математического факультета МГУ провел Международную конференцию по дифференциальной геометрии и ее приложениям. Среди участников было 22 видных зарубежных математика. Среди них: В. Бляшке (Гамбург), Э. Бортолотти (Флоренция), Я. А. Схоутен (Делфт), Э. Картан (Париж), В. Хлавати (Прага) и А. Гоборский (Краков).
В апреле 1934 в Ленинграде состоялась первая в СССР математическая олимпиада для школьников. В декабре 1935 года усилиями П. С. Александрова (1896 – 1982) и А. Н. Колмогорова (1903-1987) данный опыт был распространен на Москву, а позже стал в нашей стране повсеместным.
Вечером 22 июня 1941 года в главном ВУЗе страны состоялось общеуниверситетское комсомольское собрание.
«Комсомольская организация МГУ, – говорилось в принятой резолюции, – объявляет себя мобилизованной для выполнения любого задания партии и правительства – на фронте, на заводах, на транспорте, на колхозных и совхозных полях».
В первые дни Великой Отечественной войны около двух тысяч студентов МГУ добровольцами ушли на фронт. Еще три тысячи студентов были мобилизованы на строительство оборонительных рубежей на подступах к Москве, а также для работы на оборонных заводах, сбора урожая, строительства, соединившего станции «Театральная» и «Автозаводская», участка Замоскорецкой линии Московского метрополитена.
Добровольцами МГУ была укомплектована 8-я (Краснопресненская) стрелковая дивизия народного ополчения.
30 июля дивизия была отправлена на Ржевско-Вяземскую линию обороны. Отряд дивизии совместно с подразделением 6-й Дзержинской дивизии народного ополчения окружил и уничтожил несколько групп вражеских десантников.
К октябрю 1941 года, в связи с началом операции «Тайфун», дивизия была переведена восточнее Ельни. Вступила в бой 4 октября 1941 года, столкнувшись с превосходящими силами противника — 15-й моторизированной гренадёрской дивизией вермахта. 5 октября потеряла более половины личного состава, а 6 октября была отрезана от основных сил.
Часть оставшихся в живых бойцов сумела прорваться к своим, другая часть присоединилась к партизанским отрядам. Как регулярное воинское формирование дивизия фактически прекратила существование и 30 ноября 1941 года была официально расформирована .
Ряд студентов механико-математического факультета МГУ были удостоены звания Героя Советского Союза: Отличившийся при штурме Кенигсберга, Г. И. Барыков, штурман бомбардировщика Р. С. Гашева, штурман бомбардировщика А. Л. Зубкова, штурман бомбардировщика Е. Б. Пасько, погибшая от руки укрнациста, подпольщица Л. С. Ратушная, штурман бомбардировщика Е. М. Руднева, летчик – бомардировщик Е. В. Рябова,
В начальный период Великой Отечественной Войны 1941–1943 годов, факультет находился в эвакуации в Ашхабаде. Но даже в этих неблагоприятных условиях его развитие продолжалось. Были созданы кафедры прикладной механики и истории математики.
1 сентября 1953 года студентов принял, ставший символом послевоенного возрождения страны, комплекс зданий на Ленинских горах. Наряду с географическим и геологическим, в Главное здание был переведен механико-математический факультет. Тогда же сформировалась современная – включающая отделения математики и механики, структура факультета.
Митинг в честь открытия Главного здания МГУРеализуя атомный и космический проекты, наша страна столкнулась с существенным отставанием в области вычислительной техники и численных методов. Проведение необходимых расчетов возлагалось на большие коллективы, вооруженных арифмометрами и таблицами, вычислителей.
В современных терминах, производительность каждого из них можно оценить, примерно, в 0.04 флопс!
В 1945 году в США вступил в строй первый в мире компьютер Eniac, производительностью 400 флопс. К концу 1948 года, когда в США начались работы над термоядерным оружием, производительность мощнейшего компьютера Manchester Baby составила 1.2 Мфлопс. Таким образом, эти компьютеры, соответственно, были в 10 тыс. и 30 млн. раз производительней обычных людей-вычислителей!
Компьютер EniacК концу 1948 года Киевским институтом электротехники АН СССР был разработан проект первой советской малой электронной счетной машины (МЭСМ), производительностью 50 флопс.
МЭСМВ 1949 г. на механико-математическом факультете МГУ была организована кафедра вычислительной математики, а семью годами позже, был создан Вычислительный центр (ВЦ), сыгравший огромную роль в развитии отечественных информационных технологий.
В 1956 году в ВЦ механико-математического факультета МГУ вступила в строй первая отечественная серийная электронно – вычислительная машина «Стрела». В отличие от современных компьютеров, она не обладала клавиатурой и монитором. Быстродействие машины составляло 2 Кфлопс. Элементная база включала 8 тыс. вакуумных ламп, 2 тыс. полупроводниковых диодов. Оперативная память на 43 электронно-лучевых трубках имела объём 2 Кбайта. В ПЗУ можно было хранить 16 наиболее часто используемых программ и до 256 констант. Внешняя память машины представляла собой два накопителя на магнитной ленте, ёмкостью по 1 Мбайт.
Ввод данных в машину осуществлялся в основном с перфокарт и с магнитной ленты. Вывод данных — на те же самые носители. Выпускаемая с 1961 года, последняя модификация ЭВМ «Стрела» -«Стрела –М» была оснащена памятью, на магнитном барабане, емкостью 8 Кбайт.
К 1960 году на механико-математическом факультете МГУ была разработана уникальная отечественная ЭВМ «Сетунь», отличительной особенностью которой было использование троичной логики. Это позволяло за один такт производить, примерно, в полтора раза больше вычислений и, тем самым, заметно повышать производительность ЭВМ.
ЭВМ СетуньВ отличие от классического – бинарного бита, элементарной единицей информации в троичной логике является трит, способный принимать три условных значения: {a, b, c}.Три трита образуют трайт (аналог байта).
Основные логические операции: отрицание, конъюнкция (И) и дезъюнкция (ИЛИ) над тритами реализуются в троичной логике. Их результаты - множественны. Например, если в двоичной логике отрицание от 0 равно 1, то в троичной логике отрицание b представляет собой дезъюнкцию: a или с.
Тактовая частота процессора ЭВМ «Cетунь» достигала 200 КГц, а производительность – 4.5 Кфлопс. Было выпущено 50 машин, основными потребителями которых стали ВУЗы и научные институты. Из-за высокой – в шесть раз превышающей цену автомобиля «Волга»- стоимости и, обуславливаемой использованием троичной логики, ненадежности, в 1965 году производство ЭВМ «Сетунь» было свернуто. Идея создания ЭВМ на троичной логике утратила актуальность.
В 1956 г. на механико-математическом факультете МГУ прошло Всесоюзное совещание по функциональному анализу и его приложениям, в 1960 и 1964 годах – I и II -й Всесоюзный съезды по теоретической и прикладной механике, 1965 – Всесоюзная конференция по вычислительной математике.
Середина 1950-х годов стала временем интенсивной интеграции механико-математического факультета МГУ в международную математическую жизнь.
В 1956 г. декан механико-математического факультета МГУ акад. А. Н. Колмогоров прочитал в Сорбонне цикл лекций о последних достижениях своей школы в области теории динамических систем. Данные результаты известны как КАМ – теория, позволившая решить, сформулированную в 1773 году П. Лапласом, задачу об устойчивости солнечной системы.
В 1966 году в МГУ прошел Международный математический конгресс, председателем оргкомитета которого выступил ректор Московского университета И. Г. Петровский (1901-1973).
Форум стал наиболее представительным на тот момент: число участников превысило 5 тысяч человек. Из них почти 2 400 были советскими учёными, на втором месте по числу участников была делегация из США — 463 человека.
Конгресс открывал президент Академии наук СССР академик М. В. Келдыш.
Ввиду значительного роста математического сообщества, в рамках конгресса впервые вручались не две, как раньше, а четыре Филдсовские премии. Лауреатами стали: Майкл Атья, Александр Гротендик, Пол Коэн и Стивен Смэйл.
Международный математический конгресс 1966 годаВ 1953 г. на механико-математическом факультете МГУ открылись кафедры газовой динамики и теории пластичности, а шестью годами позже - кафедра математической логики. Тогда же – в 1959 году при факультете был создан Научно-исследовательский институт механики.
В 1965 г. на базе механико-математического факультета начали свою работу межфакультетские научно- исследовательские лаборатории статистических методов и математических методов в биологии.
Вторая половина прошлого века была временем интенсивного освоения космического пространства, существенную роль в котором сыграли ученые механико-математического факультета МГУ.
Первые отечественные разработки в области ракетостроения восходят к Н. Е. Жуковскому (1841-1921) и его ученикам, среди которых: С. А. Чаплыгин, А. И. Некрасов. А. А. Космодемьянский. В послевоенные годы эстафету исследований приняли представители научной школы М. В. Келдыша.
В 1960-х годах усилиями В. В. Белецкого, Ю. Ф. Голубева, В. Г. Демина, В. А. Егорова, Н. Д. Моисеева, Г .И. Петрова, В. В. Румянцева, Л.И. Седова, Г.А. Тюлина на механико-математическом факультете МГУ возникла научная школа динамики космического полета. Ее представители исследовали динамику искусственных спутников Земли.
Одна из актуальных проблем этой области обусловлена тем, что использование солнечных батарей в качестве источника электроэнергии требует стабилизации положения космического аппарата относительно Солнца. При этом, для обеспечения продолжительного и стабильного функционирования космического аппарата, крайне – желательно решать данную проблему без затрат топлива.
Подобное решение было разработано в 1954 году на механико-математическом факультете МГУ под руководством М. В. Келдыша. Был создан метод пассивной гравитационной стабилизации, суть которого состоит в перемещении малого груза (балласта) внутри космического аппарата. Это приводит к изменению момента инерции космического аппарата. Таким образом, аппарат стремится совместить ось с минимальным моментом инерции с радиусом-вектором орбиты (местной вертикалью), а ось с максимальным моментом инерции — с бинормалью к орбите.
Для реализации данной концепции иногда используют Гравитационную телескопическую штангу, которая способна изменять расстояние от балласта до центра тяжести космического аппарата. Из-за того, что сила притяжения каждой части зависит от расстояния до центра Земли, возникает момент, стремящийся выставить штангу вдоль прямой, направленной на центр Земли.
Также, проектируются тросовые системы пассивной гравитационной стабилизации. Например, для реализации одноосной гравитационной стабилизации Международной космической станции (МКС) рассматривается вариант с тросовой системой. Точка подвеса троса может перемещаться, меняя момент силы, действующий на станцию.
В настоящее время механико-математический факультет МГУ включает 25 кафедр (16 – на отделении математики и 9 – на отделении механики) и 15 научно-исследовательских лабораторий.
В составе факультета около 350 профессоров, доцентов, ассистентов и научных сотрудников. Несколько десятков докторов наук, профессоров и ведущих научных сотрудников из различных институтов РАН работают на факультете по совместительству.
На факультете обучается около 2000 студентов и 450 аспирантов.
Факультет готовит специалистов широкого профиля в области математики, механики и прикладной математики, владеющих как теоретическими знаниями, так и техникой научного эксперимента. Сотни специальных курсов по новейшим вопросам математики и механики, читаемых крупнейшими учеными, и семинаров под их руководством обеспечивают студентам возможность углубленного изучения и последующей самостоятельной работы в любом из направлений современной математики или механики.
За все время существования, механико-математическим факультетом МГУ было подготовлено около 20 тыс. специалистов, четверть из которых стала кандидатами и докторами наук.
На механико-математическом факультете МГУ всегда была интенсивная спортивная и культурная жизнь.
Многие годы в одной из гостиных студенческого общежития Главного здания МГУ академик П.С. Александров организовывал музыкальные вечера, на которых устраивал прослушивания записей из своего собрания классической музыки. Сотрудник кафедры алгебры А. А. Суханов стал автором и исполнителем собственных песен. Выпускник факультета Е. И. Славутин возглавил Московский открытый студенческий театр.
Музыкальный вечер П. С. АлександроваПодводя итог, можно отметить, что, разительно изменяющие нашу жизнь, взрывное развитие информационных, космических, ядерных и прочих технологий, естественным образом, порождают запрос на специалистов в области математики и механики.
Наряду с, имеющими соответствующие направления подготовки, многочисленными институтами, девять отечественных университетов обладают механико-математическими факультетами. Лучшим из них, конечно, является механико-математический факультет МГУ – главный мехмат страны.