Второе направление поиска, как уже говорилось, вытекало из выдающихся работ Софьи Ковалевской. Надо отметить, что изучение движения твердого тела вокруг неподвижной точки имело (и имеет) большое практическое значение. Оно составляет основу теории сферического маятника и гироскопических явлений, динамики корабля, самолета, ракеты. Применение нашли, например, маятниковые часы, баллистические, гравитационные маятники. Гироскопические приборы, в свою очередь, широко используются на судах, в танках, самолетах, в том числе для автоматического управления движением морских и воздушных кораблей, реактивных снарядов, ракет. Без таких приборов трудно обойтись в астрономии, буровом деле.
Интерес к движению тела вокруг неподвижной точки у классической механики давний. Ему, в частности, отдал дань петербургский академик, швейцарец по происхождению, Леонард Эйлер (1707—1783). Он впервые решил задачу для случая, когда неподвижная точка является центром тяжести. Затем француз Жозеф Луи Лагранж (1736—1813) рассмотрел случай, когда центр тяжести не находится в неподвижной точке, но лежит на оси симметрии тела.
В 1888 году Парижская академия наук присудила премию математической работе, представленной на конкурс под девизом: «Говори, что знаешь; делай, что обязан; будь, чему быть». В течение предыдущих пятидесяти лет подобная премия полностью (три тысячи франков) присуждалась только трижды. На этот раз академическая комиссия, признавшая конкурсную работу «замечательным трудом, который содержит открытие нового случая», решила наградить автора не просто полной, но даже увеличенной премией — пять тысяч франков.
Автором была Софья Васильевна Ковалевская, выполнившая, как уже было отмечено выше, исследование по движению твердого тела вокруг неподвижной точки. Труд этот стал классическим. После Эйлера и Лагранжа Ковалевская сумела сделать огромный шаг вперед, найдя новый случай движения не вполне симметричного гироскопа. (Скажем к месту, что наша Академия наук пятидесятилетие этого выдающегося открытия ознаменовала выпуском сборника, посвященного памяти Софьи Васильевны. Одним из двух ответственных редакторов его был Сергей Алексеевич Чаплыгин.)
Однако — вспомним слова Келдыша! — далеко не сразу теоретические работы математиков и механиков находили практическое приложение. Историки науки указывают, что определенный поворот здесь наметился в основном в конце прошлого века. Взять, к примеру, тот же гироскоп. Не так еще давно он был объектом сугубо академического интереса, но уже в восьмидесятых годах гироскопический принцип был использован в устройствах, делающих устойчивым полет мин.
Общеизвестно, что Н. Е. Жуковский как раз и принадлежал к тому типу ученых-теоретиков, которые больше думали о практическом приложении своих исследований, нежели о том, чтобы самоцельно обогатить классику еще одним частным случаем движения. В том же духе он воспитывал своих учеников. Но между Жуковским-учителем и Чаплыгиным-учеником есть все-таки существенная разница. Как-то Жуковский произнес такие слова: «Один путь в механике шел от Галилея через Ньютона, Лагранжа и Якоби, другой путь тоже шел от Галилея через Гюйгенса и через Пуансо. Я предпочитаю теперь последний...» А вот Чаплыгину оказался ближе первый, и все пять работ, выполненных им в самом начале творческой деятельности, свидетельствуют об этом.
Некоторые биографы Жуковского и Чаплыгина идут еще дальше и разделяют их не только в связи с приверженностью тому или иному методу исследования. Они говорят: в то время как Жуковский все больше и больше склонялся к решению прикладных технических проблем, Чаплыгина влекли иные горизонты — разработка теории, общих принципов науки.
Справедливо ли такое мнение? Вероятно, справедливо, если при этом не подразумевать наличия непроходимой пропасти между научными исканиями Чаплыгина и их тогдашним практическим значением. Тут, по всей видимости, суть в том, что понимать под практическим значением математики, одной из самых абстрактнейших наук, — решение какой-либо частной инженерной задачи или фундаментальное исследование, польза которого не столь сиюминутно очевидна. Как говорил французский математик Пуанкаре, «наука, созданная исключительно в прикладных целях, невозможна; истины плодотворны только тогда, когда между ними есть внутренняя связь. Если ищешь только тех истин, от которых можно ждать непосредственных практических выводов, то связующие звенья исчезают и цепь разрушается».
Есть аналогичное высказывание и у самого Чаплыгина. Глубоким смыслом исполнена его фраза, которую хочется без конца цитировать: «Научный труд — это не мертвая схема, а луч света для практики». Иногда этот луч виден сразу, иногда доходит к нам, как свет звезды, спустя долгие годы. Но доходит непременно, иначе бы мы блуждали в потемках.
