Основные результаты анри пуанкаре в области математики. Пуанкаре, жюль анри

(1854-1912) французский математик

Жюль Анри Пуанкаре родился 29 апреля 1854 года в городе Нанси, административном центре департамента Мёрт и Мозель, в семье врача Леона Пуанкаре. Мать, Евгения Лануа, всю жизнь посвятила воспитанию сына Анри и дочери Алины, которая была младше Анри на два года.

Первый его учитель, Альфонс Гинцелин, живший по соседству, работал инспектором младших классов лицея. У него была оригинальная педагогика: он рассказывал обо всем - об истории и математике, палеонтологии и грамматике, а Анри слушал и запоминал. Наверное, с этих пор он стал пренебрежительно относиться к записям, фиксированию знаний на бумаге.

Анри шел девятый год, когда его отдали в нансийский лицей. При собеседовании он показал настолько хорошие «домашние» знания, что его определили сразу в девятый класс. Анри учился очень хорошо, был первым учеником в классе. В четвертом классе преподаватели говорят, что он будет великим математиком, но домашние настаивают на гуманитарном образовании. Юноша заканчивает лицей и сдает экзамены на бакалавра словесности, а через два месяца и на бакалавра наук. В дополнительном классе лицея он учится в классе элементарной математики, готовится к экзаменам в высшую школу, математика уже целиком захватила его, и он побеждает на конкурсе по элементарной математике, становится лучшим юным математиком Франции.

В 1873 году 19-летний Анри Пуанкаре поступает учиться в Политехническую школу, одно из самых престижных учебных заведений Франции. Авторитет его среди сверстников неоспорим, и в одном из конфликтов студентов с профессором математики Анри укладывает последнего на обе лопатки, доказав, что профессор ошибочно сформулировал вопрос экзамена.

После Политехнической школы Жюль Анри Пуанкаре поступает учиться в Горную школу. Там увлекается кристаллографией, которая связана с теорией групп, которой он впоследствии будет увлечен. Пуанкаре заканчивает Горную школу и становится горным инженером на шахте в Веауле. Там он чуть-чуть не попал в аварию: взорвался рудничный газ и погибли 16 шахтеров.

Защита диссертации открывает ему дорогу в университет, и он покидает шахту, прощаясь с профессией горного инженера. Его путь лежит с востока на запад, в город Кан, один из самых ученых городов во Франции. Лекции Анри Пуанкаре в университете не вызывают энтузиазма у студентов. Предмет его мыслей - дифференциальные уравнения. Пуанкаре много работает в этом направлении, открывает новый вид функции, и его имя становится известным среди европейских математиков настолько, что его сразу приглашают в Парижский университет на факультет наук.

Если математика завоевала ум и интеллект Анри Пуанкаре, то его сердце пленила обаятельная Полен д"Андеси. 20 апреля 1881 года в Париже состоялась их свадьба. Чета Пуанкаре теперь живет в Париже, в Латинском квартале.

В октябре 1881 года молодого ученого приглашают преподавать в университете. Там знаменитый на всю Европу Шарль Эрмит берет на все математические встречи трех молодых преподавателей математики Сорбонны - Пикара, Аппеля и Пуанкаре. Шарль Эрмит вводит их в математический свет.

Известность Жюля Анри Пуанкаре растет, он пишет статьи в самых различных областях математики. Его сравнивают с великим Коши. Теперь математики, приезжающие в Париж, хотят встретиться с Анри Пуанкаре, обсудить с ним математические проблемы.

В 1886 году он стал профессором Сорбонны, получил кафедру математической физики и теории вероятностей, а годом позже был избран в Академию наук.

В 1889 году Анри Пуанкаре и Поль Аппель, два друга, за решение задачи трех тел получили премию шведского короля Оскара II. Заслуга в проведении этого конкурса принадлежала известному шведскому математику Миттаг-Леффлеру и основанному им международному журналу «Acta mathematica». Парижский университет предлагает Пуанкаре кафедру небесной механики после смерти Ф. Тиссерана, автора четырехтомного трактата по небесной механике. Внимание Анри Пуанкаре приковано к новой науке, науке XX века - топологии.

Знаменитого математика не могли не волновать общие проблемы науки. Все, что он сказал, актуально и по сей день. До сих пор в научном мире идут споры, что важнее - прикладная наука или фундаментальная.

Сначала у Анри и Полен долго не было детей. Потом в 1887 году родилась Жанна, через два года - Ивонна, еще через два года - Генриетта и еще через два года - сын Леон. Жизнь семьи текла тихо и спокойно. Напряженная работа Пуанкаре была бы просто немыслима без жесткого режима. Полен «окружила своего мужа семейной атмосферой, глубоко спокойной и тихой, которая только и позволяет совершать гигантскую работу мысли», - писал Аппель, его друг, в своих воспоминаниях.

Наступал новый век. 6 августа 1900 года в Париже во Дворце конгрессов начал работать второй Международный математический конгресс, его председателем был избран Анри Пуанкаре, а физики избрали его вице-президентом Международного физического конгресса. Знаменитый французский математик и физик-теоретик является подлинным лидером мировой науки. Среди тех, кому теория относительности обязана своим возникновением, рядом с великим Эйнштейном называют и Анри Пуанкаре.

Его работы во многих областях математики и в теоретической физике естественно привели его к общефилософским проблемам науки, его мысли изложены в книгах «Наука и гипотеза», «Наука и метод», «Ценность науки». Работы Анри Пуанкаре вызвали бурю в научных кругах. Нашлось много противников его взглядов. Наука для него не гранитный пантеон, а вечно живой и изменяющийся организм, когда рождаются новые теории. Сегодня они новые, а завтра устаревают. В той теории, которая умирает, остается зерно истины.

Научные открытия Жюля Анри Пуанкаре в математике и физике опережают науку на многие годы, причем по совершенно различным направлениям.

Он часто выезжает на международные конгрессы, выступает, много пишет (около 500 работ), причем пишет быстро, почти не правит написанное. Его упрекают, что его доказательства бывают недостаточно строгими, приводят в пример великих математиков немецкой школы, которым был присущ педантизм.

В 1908 году в Риме на IV Международном математическом конгрессе был представлен доклад Пуанкаре «Будущее математики», который был прочитан другим знаменитым французским математиком - Гастоном Дарбу. А сам Пуанкаре находился в больнице. Казалось, болезнь на некоторое время отступила, но врачи настаивали на операции. Она прошла успешно, но 17 июля ученый почувствовал себя плохо и через 15 минут скончался от закупорки сосудов. Не верилось, что живого, стремительного Анри Пуанкаре, этого вулкана идей и проблем, светила мировой науки, больше нет. Ему было всего 58 лет.

Анри Пуанкаре - гениальный французкий ученый широкого профиля, внесший большой вклад во многие разделы математики, физики и механики. Основоположник качественных методов теории дифференциальных уравнений и топологии. Создал основы теории устойчивости движения. В его статьях до работ А. Эйнштейна были сформулированы основные положения специальной теории относительности, такие как, условность понятия одновременности, принцип относительности, постоянство скорости света, синхронизация часов световыми сигналами, преобразования Лоренца, инвариантность уравнений Максвелла и др. Разработал и применил метод малого параметра к задачам небесной механики, провел классическое исследование задачи трех тел. В философии создал новое направление, получившее название конвенционализма.

Детство и домашнее обучение

Анри Пуанкаре родился 29 апреля 1854 года в г. Нанси (Лотарингия, Франция). Его 26-летний отец, Леон Пуанкаре успешно совмещает обязанности практикующего врача с лабораторными исследованиями и лекциями на медицинском факультете. Мадам Пуанкаре, Евгения Лануа, весь день проводила в хлопотах. Вся ее жизнь была посвящена исключительно воспитанию детей – сына Анри и дочери Алины. Удивляет и тревожит родственников необычная рассеянность маленького Анри. От этого недостатка ему никогда не избавиться, и со временем о рассеянности знаменитого Пуанкаре будут рассказывать целые легенды. Никому еще невдомек, что рассеянность Анри свидетельствует о врожденной способности почти полностью отвлекаться от окружающей действительности, глубоко уходя в свой внутренний мир.

Заболев дифтерией, Анри на несколько месяцев превратился в немощного узника, прикованного к постели, с печатью молчания на устах – болезнь осложнилась параличом ног и мягкого неба. Силы очень медленно возвращались к измученному болезнью организму. Паралич ног отступил быстрее, но шли месяцы, а Анри по-прежнему был бессловесным. Он стал особенно внимательным к звуковой стороне жизни, текущей совсем рядом, за дверями комнаты. Слух стал единственным связующим звеном между ним и остальной частью дома. Анри стал вместилищем невысказанных звуков. Много лет спустя психологи, обследуя гениального ученого, отметят у него нечасто встречающуюся особенность – красочное восприятие звуков. Каждый гласный звук ассоциируется у Пуанкаре с каким-нибудь цветом. Обычно способность эта, если она имеется, сильнее всего проявляется в детском возрасте. У Анри Пуанкаре она сохранилась до конца жизни.

К счастью, самые худшие опасения не оправдались: Анри обрел способность говорить. Но очень долго не проходила физическая слабость. Все заметили, что после болезни Анри очень переменился не только внешне, но и внутренне. Он стал робким, мягким и застенчивым. Домашним обучением Анри, ослабленного болезнью, занимается Альфонс Гинцелин, давний друг семьи Пуанкаре – широко образованный и эрудированный человек, прирожденный преподаватель. Урок за уроком проходил Анри своеобразный курс обучения. Не обошли они своим вниманием биологию, географию, историю, правила грамматики, четыре действия арифметики. Учитель не без удивления убедился, что Анри неплохо считает в уме. Но, чем бы они ни занимались, Анри редко приходилось брать в руки перо или карандаш. С него не спрашивали письменных заданий, не загружали его рутиной. Постороннему наблюдателю могло показаться, что учитель просто беседует со своим учеником о всякой всячине. От природы великолепная слуховая память Анри еще больше окрепла и обострилась от этих упражнений. Опыт усвоения знаний почти без фиксации на бумаге, с минимумом письменной работы, попав на "благодатную" почву, вырос в глубоко своеобразную, резко индивидуальную манеру. На всю жизнь останется у него если не отвращение, то, по крайней мере, пренебрежение к писанине, к процессу графического закрепления своих знаний. Эту его черту не смогли исправить все последующие годы учебы.

Обучение в лицее. Война Франции с Пруссией. Кровавая неделя. Экзамены

Хорошая домашняя подготовка позволила Анри восемь с половиною лет поступить сразу в девятый класс лицея (отсчет классов ведется в обратном порядке – с десятого, начального, по первый, самый старший класс). Преподаватели нансийского лицея были довольны прилежным и любознательным учеником. Сочинение по французскому языку, которое он написал в конце девятого класса, профессор лицея назвал "маленьким шедевром" за стиль и вдохновенно-эмоциональное изложение. Математика, а вернее арифметика, не затронула его души, хотя он без особых затруднений справлялся с излагаемым материалом. Но однажды, когда Анри учился в четвертом классе в дом Пуанкаре явился один из преподавателей лицея. Весьма взволнованный, он сообщил встретившей его хозяйке дома: "Мадам, ваш сын будет математиком!" И так как лицо мадам Пункаре не отразило ни восторга, ни удивления, новоявленный пророк поспешил добавить: "Я хочу сказать, он будет великим математиком!"

Несмотря на обнадеживающие и недвусмысленные успехи по математике, он переходит на отделение словесности. По-видимому, таково было желание его родителей, считавших, что их сын непременно должен получить полное гуманитарное образование. Анри усиленно штудирует латынь, изучает античных и новых классиков.

19 июля 1870 года правительство Франции объявляет войну Пруссии. В столице и в департаментах царят подъем и всеобщее воодушевление. Никто не сомневается в легкой и скорой победе просвещенной Франции над варварской Пруссией. Как неожиданное и страшное откровение приходит к французам сознание, что страна совершенно не готова к войне. Парижские газеты еще восторженно кричат о победах французского оружия, а через уже Нанси проходят остатки разбитых, вымотанных неравными боями французских частей.

В эти суровые дни Леон Пуанкаре, как член городского муниципалитета, возглавил всю медицинскую часть, обслуживавшую раненых. Шестнадцатилетний Анри, который не может еще быть призван на военную службу, находится неотлучно с отцом в качестве добровольного секретаря и амбулаторного ассистента. 14 августа в город вступили немецкие части, а 18 марта в Париже произошло восстание и была провозглашена власть Коммуны. Правительство во главе с Тьером бежало в Версаль. Теперь осаду Парижа ведут уже не прусские, а правительственные войска, которые завершают ее в конце мая "кровавой неделей". Все эти события каким-то вихрем проносятся перед потрясенным сознанием Анри.

Тревожной весной 1871 года Анри обдумывает диссертационную письменную работу, которую следует представить по окончании первого класса. Выбранная им тема говорит сама за себя: "Как может нация возвыситься?" На страницах ученической тетради отражены его чистые и благородные помыслы, его скрыта боль и тревога за поверженную Отчизну.

5 августа 1871 года лицеист Пуанкаре успешно сдал экзамены на бакалавра словесности с оценкой "хорошо". Его латинское сочинение превзошло даже сочинение на французском языке и заслужило наивысшей оценки. Ряды словесников Франции могли бы пополниться весьма талантливым, незаурядным мыслителем, если бы Анри избрал филологический факультет университета. Но этим надеждам некоторых преподавателей лицея не суждено было сбыться. Через несколько дней Анри изъявил желание участвовать в экзаменах на степень бакалавра наук.

Экзамен состоялся 7 ноября 1871 года. Пуанкаре выдержал его, но лишь с оценкой "удовлетворительно". Подвела его письменная работа по математике, которую Анри попросту провалил. История этого казуса такова: опоздав на экзамен, весьма возбужденный и выбитый из колеи, Анри плохо понял задание. Требовалось вывести формулу для суммы геометрической прогрессии. Но Пуанкаре отклонился от темы и начал излагать совершенно другой вопрос. В результате написанная им работа заслуживала лишь неудовлетворительной оценки. По формальным правилам Анри должен был в этом случае выбыть из числа экзаменующихся. Но слава о его необычных математических способностях достигла даже стен университета, где происходили экзамены на бакалавра. Университетские профессора отнеслись к его провалу как к досадному недоразумению и закрыли глаза на некоторое нарушение формальных канонов ради торжества справедливости. Им не пришлось об этом пожалеть, когда они присутствовали на устном экзамене. Анри отвечал уверенно и блестяще, продемонстрировав свободное владение материалом. Ему была присуждена степень бакалавра наук.

Получив диплом бакалавра наук, Анри поступает в класс элементарной математики. Только теперь по-настоящему полно и самозабвенно отдается он своему будущему призванию. Не довольствуясь рекомендованными учебниками, он изучает более серьезную математическую литературу: "Геометрию" Руше, "Алгебру" Жозефа Бертрана, "Анализ" Дюамеля, "Высшую геометрию" Шаля.

Два следующих лета 1872 и 1873 годов были ознаменованы тем, что Анри Пуанкаре занял первые места на Общем конкурсе по элементарной математике и на Общем конкурсе по специальной математике.

Обучение в Политехнической школе и в Горной школе. Работа в должности горного инженера

В октябре 1873 года Анри становится студентом Политехнической школы, которая набирала и подготавливала претендентов на высшие технические должности в государственном аппарате и в армии. После вступительных экзаменов Пуанкаре выходит на первое место в списке лучших учеников школы, но затем постепенно теряет его. Виной тому были такие предметы, как военное дело, черчение и рисование. Как и в лицее, Анри не проявляет никаких признаков художественного дарования. Даже на занятиях по математике, если он чертит на доске прямые линии, сходящиеся в одной точке, то они оказываются у него ни прямыми, ни сходящимися.

На первое место выходит друг Пуанкаре – Бонфуа, которому досталось Полное собрание сочинений Лапласа, вручаемое по традиции лучшему питомцу Политехнической школы от Академии наук. Пуанкаре на втором месте, но по основным физико-математическим дисциплинам и по химии Анри опережает всех. Вся первая троица учащихся Политехнической школы поступает в Горную школу, наиболее авторитетное в то время специальное высшее учебное заведение.

На втором году обучения в Горной школе Анри уже всерьез взялся за научные исследования. В голове его роятся идеи, которые два года спустя лягут в основу докторской диссертации. Поэтому прослушиваемые им специальные курсы не затрагивают его воображения, если не имеют отношения к математике. Единственный предмет, который по-настоящему заинтересовал Анри, – это минералогия. Даже не сама минералогия, а кристаллография, которая наряду с кинематикой твердого тела представляла одну из немногих точек приложения теории групп, одного из самых абстрактных тогда разделов математики. Проверка состояния диссертации поручена Дарбу, Лагерру и Бонне, которые не торопятся с ответом. Свои хлопоты, связанные с получением рекомендаций от членов этой комиссии, Пуанкаре даже описывает в сочиненном им шутливом стихотворении.

Философские взгляды

Научное творчество Пуанкаре в последние десять лет его жизни протекало в атмосфере начавшейся революции в естествознании, что несомненно определило его интерес в эти годы к философским проблемам науки. Краткое резюме его собственных философских взглядов сводится к следующему: основные положения (принципы, законы) любых научных теорий не является ни синтетическими истинами a priori, ни моделями объективной реальности. Они суть соглашения, единственным абсолютным условием которого является непротиворечивость. Выбор тех или иных положений из множества возможных произволен, если отвлечься от практики их применения. Но поскольку мы руководствуемся последней, производительность выбора основания принципа (законов) ограничена, с одной стороны, потребности в нашей мысли в максимальной простоте теорий, с другой- необходимостью успешного их использования. В границах этих требований заключается известная свобода выбора, обусловленная относительным характером самих этих требований. Эта философская доктрина Пуанкаре получила впоследствии название конвенционализма .

Награды и звания

Премия Поиселе Парижской академии наук (1885),
- член Французской академии наук (1887),
- премия короля Швеции Оскара II (1889),
- член Лондонского королевского общества (1894),
- иностранный член-корреспондент Петербургской академии наук (1895),
- президент Французского астрономического общества,
- член Бюро долгот в Париже (1893),
- премия Жана Рейно Парижской академии наук (1896),
- золотая медаль Лондонского королевского астрономического общества (1900),
- медаль имени Дж. Сильвестера Лондонского королевского общества (1901),
- золотая медаль фонда им. Н.И. Лобачевского Физико-математического общества Казани,
- премия им. Я. Бойяи Венгерской академии наук (1905),
- президент Французской академии наук (1906),
- золотая медаль Французской ассоциации содействия развитию науки (1909).

Именем Пуанкаре назван Математический институт в Париже, а также кратер на обратной стороне Луны.

Ссылки на литературу и веб-страницы

1. Принцип относительности. Сборник работ классиков релятивизма (Г.А. Лоренц, А. Пуанкаре, А. Эйнштейн, Г. Минковский). Ред. и примечания В.К. Фредерикса и Д.Д. Иваненко. М.-Л.: ОНТИ, 1935.
2. Паули В. Теория относительности . М.-Л.: Гостехиздат, 1947.
3. Вопросы истории естествознания и техники , 1956, вып. 2, с. 114-123.
4. Субботин М.Ф. Работы Анри Пуанкаре в области небесной механики. Вопросы истории естествознания и техники, 1956, вып. 2, с. 114-123.
5. Пуанкаре А. Избранные труды , тт. 1-3. М.: Наука, 1971-1974 (файлы этих книг можно найти ).
6. Принцип относительности . Сб. работ по специальной теории относительности. М.: Атомиздат, 1973 (файл этой книги можно найти ).
7. Жюлиа Г. Анри Пуанкаре, его жизнь и деятельность. В кн.: Анри Пуанкаре. Избр. труды. М.: Наука, 1974, т. 3, с. 664-673.
8. Тяпкин А.А., Шибанов А.С. . М.: Молодая гвардия, 1979.
9. Боголюбов А.Н. Математики, механики: Биограф. справ . Киев: Наукова думка, 1983.
10. Логунов А.А. К работам Анри Пуанкаре "О динамике электрона" (2-е издание). М.: МГУ, 1988.
11. Математический энциклопедический словарь . М.: Советская энциклопедия, 1988, с. 739-740.
12. Логунов А.А. Анри Пуанкаре и теория относительности . М.: Наука, 2004.
13. Appell P. Henri Poincare . Paris: Plon, 1925.
14. Whittaker E. A History of the Theories of Aether and Electricity . The Modern Theories 1900-1926, London: Thomos Nelson, 1953.
15. Par Renard de la Taille. Relativite Poincare a precede Einstein , Science et Vie, No. 931, avril 1995, p. 114-119 (оригинал статьи в формате djvu, перевод статьи в формате html).
16. Тяпкин А.А. Об истории возникновения "теории относительности" . Дубна: ОИЯИ, 2004.
17. . Виртуальная школа юного математика.

Пуанкаре (Poincare) Анри (29.IV.1854-17.VII.1912)

Основные труды по топологии, теории вероятностей, теории дифференциальных уравнений, теории автоморфных функций, неевклидовой геометрии. Занимался математической физикой, в частности теорией потенциала, теорией теплопроводности, а также решением различных задач по механики и астрономии. Большой цикл работ Пуанкаре относится к теории дифференциальных уравнений по начальным условиям и малым параметрам, доказал асимптотичность некоторых рядов, выражающих решение уравнений с частными производными. После докторской диссертации, посвященной изучению особых точек системы дифференциальных уравнений, написал ряд мемуаров под общим названием «О кривых, определяемых дифференциальными уравнениями». Им введены методы малого параметра, неподвижных точек, уравнений в вариациях, разработана теория интегральных инвариантов.

Пуанкаре принадлежат также важные для небесной механики труды об устойчивости движения и о фигурах равновесия гравитирующей вращающейся жидкости. В работах по небесной механике Пуанкаре часто пользовался рассуждениями по аналогии. Рассмотрение обыкновенных дифференциальных уравнений с алгебраическими коэффициентами привело Пуанкаре к изучению новых классов трансцендентных функций - автоморфных функций. Он построил для них ряды, доказал теорему сложения, показал возможность униформизации алгебраических кривых. При разработке теорий амтофорных функций Пуанкаре применил геометрию Лобачевского. Для функций нескольких комплексных переменных он построил теорию интегралов, аналогичных интегралов Коши, показал, что всюду мероморфная функция двух комплексных переменных является отношением двух целых функций. Эти исследования, также как и работы по качественной теории дифференциальных уравнений, привлекли внимание Пуанкаре к топологии. Он ввел основные понятия комбинаторной топологии (числа Бетти, фундаментальную группу), доказал формулу, связывающую число ребер, вершин и граней n-мерного полиэдра (формулу Эйлера-Пуанкаре), дал первую интуитивную формулировку общего понятия размерности.

В области математической физики Пуанкаре исследовал колебания трехмерных континиув, изучил ряд задач теплопроводности, а также различные задачи в области теории потенциалов, электромагнитных колебаний. Ему принадлежат также труды по обоснованию принципа Дирихле, для чего он разработал т. н. метод выметания. Пуанкаре дал глубокий сравнительный анализ современных ему теорий оптических и электромагнитных явлений. В 1905 написал сочинения «О динамике электрона», в которой независимо от А. Эйнштейна развил математические следствия «постулата относительности».

Большая советская энциклопедия: Пуанкаре (Poincare) Жюль Анри (29.4.1854, Нанси, - 17.7.1912, Париж), французский математик, член Парижской АН (1887). Учился в Политехническом (1873-1875), затем в Горной (1875-79) школах в Париже. С 1886 профессор Парижского университета. Был членом Бюро долгот (с 1893). Труды П. в области математики, с одной стороны, завершают классическое направление, а с другой - открывают пути к развитию новой математики, где наряду с количественными соотношениями устанавливаются факты, имеющие качественный характер.
Большой цикл работ П. относится к теории дифференциальных уравнений. Он исследовал разложения решений дифференциальных уравнений по начальным условиям и малым параметрам, доказал асимптотичность некоторых рядов, выражающих решения уравнений с частными производными. После докторской диссертации, посвященной изучению особых точек системы дифференциальных уравнений, написал ряд мемуаров под общим названием «О кривых, определяемых дифференциальными уравнениями» (1880). В этих работах он построил качественную теорию дифференциальных уравнений, исследовал характер хода интегральных кривых на плоскости, дал классификацию особых точек, изучил предельные циклы, расположение интегральных кривых на поверхности тора, некоторые свойства их в n-мерном пространстве и т.д. П. дал приложения своих исследований к задаче о движении трех тел, изучил периодические решения задачи, асимптотическое поведение решений и т.д. Им введены методы малого параметра, неподвижных точек, уравнений в вариациях, разработана теорий интегральных инвариантов.
П. принадлежат также важные для небесной механики труды об устойчивости движения и о фигурах равновесия гравитирующей вращающейся жидкости. В работах по небесной механике П. часто пользовался нестрогими рассуждениями, рассуждениями по аналогии и т.д. Строгое исследование указанных вопросов принадлежит А.М. Ляпунову.
Рассмотрение обыкновенных дифференциальных уравнений с алгебраическими коэффициентами привело П. к изучению новых классов трансцендентных функций - автоморфных функций. Он доказал существование автоморфных функций с заданной фундаментальной областью, построил для них ряды, доказал теорему сложения, показал возможность униформизации алгебраических кривых. При разработке теории автоморфных функций П. применил геометрию Лобачевского. Для функций нескольких комплексных переменных он построил теорию интегралов, аналогичных интегралу Коши, показал, что всюду мероморфная функция двух комплексных переменных является отношением двух целых функций и т.д. Эти исследования так же как и работы по качественной теории дифференциальных уравнений, привлекли внимание П. к топологии. Он ввел основные понятия комбинаторной топологии (числа Бетти, фундаментальную группу и т.д.), доказал формулу, связывающую число ребер, вершин, граней (любого числа измерений) n-мерного полиэдра (формулу Эйлера - Пуанкаре), дал первую интуитивную формулировку общего понятия размерности.
В области математической физики П. исследовал колебания трехмерных континуумов, изучил ряд задач теплопроводности, а также различные задачи в области теории потенциала, электромагнитных колебаний и т.д. Ему принадлежат также труды по обоснованию принципа Дирихле, для чего он разработал так называемый метод выметания. П. дал глубокий сравнительный анализ современных ему теорий оптических и электромагнитных явлений. В 1905 написал сочинение «О динамике электрона» (опубликовано в 1906), в котором независимо от А. Эйнштейна развил математические следствия «постулата относительности».
Научное творчество П. в последние десять лет его жизни протекало в атмосфере начавшейся революции в естествознании,что несомненно определило его интерес в эти годы к философским проблемам науки, к методологии научного познания. Краткое резюме его собственных философских взглядов сводится к следующему: основные положения (принципы, законы) любой научной теории не являются ни синтетическими истинами a priori (как, например, для И. Канта), ни моделями (отражением) объективной реальности (как, например, для материалистов 18 в.). Они суть соглашения, единственным абсолютным условием которых является непротиворечивость. Выбор тех или иных положений из множества возможных, вообще говоря, произволен, если отвлечься от практики их применения. Но поскольку мы руководствуемся последней, произвольность выбора основных принципов (законов) ограничена, с одной стороны, потребностью нашей мысли в максимальной простоте теорий, с другой - необходимостью успешного их использования. В границах этих требований заключена известная свобода выбора, обусловленная относительным характером самих этих требований. Эта философская доктрина П. получила впоследствии название конвенционализма. Критика философских взглядов П. дана В.И. Лениным в работе «Материализм и эмпириокритицизм».