Степан Тимошенко: американский "отец прикладной механики" из Украины

В США выдающегося ученого-физика, инженера, создателя теории сопротивления материалов Степана Тимошенко считают "отцом прикладной механики", а на родине в Украине о нем известно не так много, как он того заслуживает, хотя он сделал блестящую научную карьеру и был одним из основателей Национальной академии наук Украины. Среди достижений Степана Прокофьевича – разработка теории устойчивости упругих систем (метод Тимошенко), теории изгиба балок и пластин (балка/пластина Тимошенко) с учетом сдвиговых деформаций, решение задач о концентрации напряжения. Он также является автором классических учебников, по которым изучают инженерное дело студенты всех вузов мира. О своем жизненном пути Тимошенко рассказал в автобиографии, которую назвал просто – "Воспоминания".

Сын землемера и помещика

Степан Прокофьевич Тимошенко родился 23 декабря 1878 года в селе Шпотовка Конотопского уезда Черниговской губернии. Его отец был крепостным крестьянином, которому, благодаря упорству и трудолюбию, удалось стать свободным. Это позволило ему получить работу землемера и постепенно вытащить свою семью из нищеты. Степан рано понял, что его обязанность – помогать семье: окончив реальное училище в Ромнах, он какое-то время работал гувернером в состоятельных семьях. Впоследствии его трудолюбивый отец смог разбогатеть и даже купил небольшое имение, но будущий ученый в то время жил отдельно от родителей. Уже в детстве Степан понял, что его привлекают любые технические новинки – так, он не мог отвести взгляд от паровой молотилки, которую отец иногда одалживал для работы у соседа-помещика. Будучи совсем маленьким, он строил из песка не замки, а железные дороги, а когда подрос – помогал отцу в проектировании зданий в поместье.

Служба в армии как важный опыт

В 1896 году Тимошенко поступил в Институт путей сообщения в Санкт-Петербурге, по окончании которого остался в нем работать ассистентом в лаборатории механики. В это время Степан был призван на службу в армию, от которой не стал уклоняться, и год прослужил в саперном батальоне. Впоследствии он писал об армейском опыте как об очень важном для себя: он провел это время со своими ровесниками, преимущественно выходцами из сел, в условиях равенства, что имело для него – как для ребенка из ставшей в то время состоятельной семьи – особое значение. Не оставлял он во время службы и своего основного занятия – механику. Тимошенко спроектировал – и создал – уникальный и очень легкий мост, состоявший из легких жердей и каната: переносить его могли всего два солдата, а перебраться с одного берега на другой он позволял огромному количеству бойцов.

Профессор кафедры КПИ имени Сикорского

В 1906 году Тимошенко, уже будучи женатым человеком, вместе со своей супругой Александрой Архангельской переехал в Киев. Победив в конкурсе на звание профессора кафедры сопротивления материалов в Киевском политехническом институте имени Сикорского, он занял эту должность. В тот момент ему было всего 28 лет, и он не прочитал еще ни одной лекции в студенческой аудитории. Тимошенко подошел к своей преподавательской деятельности с новаторской точки зрения: наряду с лекциями он по каждой теме работал со студентами в лаборатории, что позволяло подкреплять теорию практикой. В 1909 году Тимошенко назначили деканом инженерно-строительного отделения института, а два года спустя увидел свет написанный им учебник, который изучали почти во всех учебных заведениях империи.

Между Первой мировой войной и революцией

В январе 1913 года Тимошенко снова переехал в Петербург, где стал профессором сразу двух институтов – путей сообщения и электротехнического. Он с головой ушел в преподавательскую деятельность, но продлился этот – счастливый – период его жизни недолго: начавшаяся вскоре Первая мировая война, а за ней революция в корне изменили его жизнь. Какое-то время Степан Прокофьевич еще пытался приспособиться к стремительно меняющейся реальности – он работал над усилением прочности железнодорожных путей, которые не выдерживали тяжести военных эшелонов, и написал книгу, в которой рассматривал аспекты теории упругости, но революционные события внесли в его жизнь серьезные коррективы. Чтобы спасти семью от голода, Тимошенко сначала отправил жену и детей в Крым, а затем перевез их в Киев, к отцу и братьям, которые занимали не последнее место в украинском политическом бомонде того времени. Здесь ученый вернулся на работу в политех, где возглавил кафедру сопротивления материалов, а также принял участие в научной жизни Украины, став одним из основателей Академии наук республики и – наряду с естествоиспытателем Владимиром Вернадским, геологом Павлом Тутковским, востоковедом Агафангелом Крымским и историком Дмитрием Багалеем – одним из первых ее членов. Но Киев переходил из рук в руки, а Тимошенко очень боялся, что большевики, захватив власть окончательно, мобилизуют его, прапорщика запаса, в Красную армию. Избежать этого можно было только одним способом – уехать, и Тимошенко отправился сначала в Ростов-на-Дону, где дислоцировалась Добровольческая армия Корнилова, Деникина и Врангеля, а затем, когда положение белых стало катастрофическим, в Севастополь, а оттуда – на теплоходе – в Константинополь.

Новая жизнь в Загребе

Новая жизнь Степана Прокофьевича началась в Белграде. В Загребском университете, ректор которого оказался давним почитателем Тимошенко, ученому предложили возглавить кафедру сопротивления материалов. В 1920 году Степану Прокофьевичу удалось совершенно невероятное: он смог добраться до Киева и вывезти оттуда свою семью. Как оказалось впоследствии, поезд, в товарном вагоне которого они ехали, стал последним – больше из охваченной огнем столицы Украины на Запад – в Польшу – не удалось вырваться ни одному составу. В Загребе жизнь постепенно наладилась – дети пошли в школу, сам Тимошенко, выучивший хорватский язык по газетам, преподавал в университете, студенты его очень любили. Но именно в это время, находясь в научной командировке, Степан Прокофьевич познакомился с молодым советским ученым Петром Капицей, который предложил ему работу в американской компании, с которой сотрудничал сам. Она занималась устранением вибраций в машинах, что полностью соответствовало научному профилю Тимошенко. После продолжительных и непростых раздумий Степан Прокофьевич согласился на переезд, который считал временным, попросив руководство университета – на всякий случай – сохранить за ним место преподавателя. В пользу положительного решения сыграла не только предложенная заработная плата – 75 долларов в неделю, о которой в Загребе Степан Прокофьевич не мог и мечтать, но и амбиции изобретателя – в рамках преподавательской работы ученому в то время уже было тесно.

Америка: "уродство" строительных сооружений

Судя по воспоминаниям и письмам Тимошенко, поначалу Америка ему категорически не понравилась. Здесь все противоречило европейскому образу жизни и научной работы, к которому он привык. Причин для недовольства было множество, но больше всего раздражала ученого "безграмотность американских инженеров" и "уродство" американских инженерных сооружений. Именно Тимошенко со временем сделал все, чтобы довести их до совершенства, а также создать в США полноценную инженерную школу. Довольно быстро он нашел в работе за океаном массу положительных качеств: во-первых, перед ним открылись невиданные перспективы для научной деятельности, а во-вторых, он наконец-то почувствовал, что такое хорошая зарплата – по словам самого ученого, в Загребе его семья жила в нищете. В результате Тимошенко решил остаться и вызвал жену с младшей дочерью в США. Старшая дочь и сын остались в Европе – Тимошенко хотел, чтобы они получили хорошее техническое образование, что в Америке того времени, на его взгляд, было невозможно.

Westinghouse, Калифорнийский и Стэнфордский университеты

После работы в маленькой фирме в Филадельфии, куда Тимошенко устроил Капица, семья переехала в Питтсбург – там ученому предложили работу в одной из самых больших промышленных компаний, Westinghouse. В ней он сразу же добился серьезных результатов, решил целую серию сложных инженерных задач, за что его сделали консультантом разных отделов Westinghouse в сфере сопротивления материалов. Параллельно Тимошенко снова начал преподавать, читая лекции молодым коллегам компании, а затем и студентам в Университете Мичигана. Осенью 1934 года ученый прочел курс лекций в Калифорнийском университете, и уже через год его пригласили туда на постоянную работу. Но одновременно такое же предложение сделало ему руководство Стэндфордского университета, и Тимошенко выбрал его. Именно с ним была связана вся последующая жизнь и работа: Степан Прокофьевич избавился от надоевшей ему должности консультанта Westinghouse и смог заняться тем, что любил больше всего, – научной работой, написанием книг и преподавательской деятельностью. В Стэнфорде он создал отделение исследовательской механики, но с годами преподавал все меньше и меньше.

Медаль имени Стивена Тимошенко

В 1955 году Степан Прокофьевич вышел на пенсию. В то время он получил множество престижных наград мирового уровня, а Американское общество инженеров-механиков основало медаль имени Стивена (Степана) Тимошенко, которую ежегодно вручают за выдающиеся достижения в области прикладной механики. В 1964 году Тимошенко, который к тому времени уже почти восемнадцать лет как овдовел, поехал к старшей дочери в Швейцарию, где сломал ногу. Травма плохо поддавалась лечению, и в США Степан Прокофьевич решил не возвращаться. Он ушел из жизни 29 мая 1972 года в немецком Вуппертале, похоронен в США – на кладбище Альта-Меса в калифорнийском городе Пало-Алто.