САМАРСКИЙ Александр Андреевич (1919–2008)
Герой Социалистического Труда, лауреат Сталинской премии, Ленинской премии, Государственной премии СССР и Государственной премии РФ, академик РАН, профессор, заслуженный профессор МГУ
Родился 19 февраля 1919 года в крестьянской семье в селе Ново-Ивановское Донецкой области Украины. Отец – Самарский Андрей Ефимович (1855–1941). Мать – Самарская-Дейнего Елена Никитична (1880–1920). Брат – Самарский Андрей Андреевич. Сестра – Самарская Анастасия Андреевна. Супруга – Уразбаева Атия Ташевна. Дочери: Самарская Елена Александровна, Самарская Татьяна Александровна.
Александр учился сначала в сельской школе, затем – в городе Донецке. В 1933 году семья переехала в Таганрог, где он окончил с отличием среднюю школу имени А.П. Чехова. Это была гимназия, в которой учился сам Антон Павлович.
В 1936 году Александр был принят на физический факультет МГУ. В 1939 году начал работать в научном семинаре академика А.Н. Тихонова.
В июле 1941 года, окончив 4 курса МГУ, Александр Андреевич вступил добровольцем в 8-ю Краснопресненскую дивизию народного ополчения Москвы и был направлен телефонистом в отдельный батальон связи дивизии. Этот батальон состоял в основном из студентов (физического и географического факультетов МГУ). Впервые его батальон оказался на передовой, когда началось генеральное наступление фашистских войск на Москву.
После прорыва нашей обороны возникла угроза окружения, началось отступление к Вязьме и затем к Москве. Самарский оказался бойцом разведроты 108-й дивизии. Эта дивизия участвовала в боях под Наро-Фоминском, Звенигородом и Павловской Слободой. Шли тяжелые кровопролитные бои местного значения. Было много потерь. Никого из студентов МГУ с Самарским уже не было. 10 декабря 1941 года началось наступление его дивизии, а 12 декабря, находясь с группой бойцов в разведке, он подорвался на мине. Был тяжело ранен в обе ноги и отправлен в тыл. Дальше последовало лечение в течение девяти месяцев в госпиталях Москвы, Горького и Красноярска.
В сентябре 1942 года Александра Андреевича выписали на костылях из последнего госпиталя города Минусинска, что в Красноярском крае. В это время МГУ был эвакуирован из Москвы в Свердловск и Ашхабад, а его родина – оккупирована. Поэтому ему пришлось остаться в Красноярском крае, где он стал учителем математики средней школы на золотом прииске «Коммунар» в Ширинском районе, расположенном глубоко в тайге, в 70 километрах от железной дороги. В конце декабря 1943 года его вызвали в Москву, где он и продолжил учебу на физическом факультете МГУ. До войны Александр Андреевич мечтал о педагогической работе в школе, однако во время войны в стране колоссально вырос интерес к науке и спрос на нее. Особенно это чувствовалось на физфаке МГУ. Это и повлияло на его дальнейшую судьбу. После окончания университета в 1945 году он поступает в аспирантуру к А.Н. Тихонову по профилю математической физики.
Академик Андрей Николаевич Тихонов, ученик академика П.С. Александрова, по образованию был чистым математиком, имел фундаментальные работы в топологии, функциональном анализе, теории дифференциальных уравнений, однако он проявлял всевозрастающий интерес к прикладным задачам естествознания: физике, химии, геофизике как источнику постановки новых математических задач. О его интересе к прикладным задачам говорит тот факт, что он в качестве дипломной работы предложил Самарскому чисто экспериментальную работу. Однако получилось так, что эта работа привела одаренного аспиранта к очень интересной математической проблеме, теоретическому решению которой и был посвящен диплом.
В аспирантуре помимо кандидатской диссертации Самарский выполнил никак не связанные с ней 19 научных работ, посвященных динамике сорбции и десорбции смеси газов и теории распространения и возбуждения электромагнитных волн в радиоволноводах. Совместно с А.Н. Тихоновым была построена строгая математическая теория радиоволноводов.
После защиты кандидатской диссертации в 1948 году молодого ученого направляют в группу А.Н. Тихонова, созданную решением правительства специально для численного решения оборонных задач. Речь шла о расчете энерговыделения ядерных, а вскоре и термоядерных зарядов. А.Н. Тихонов тогда впервые высказал предложение провести прямые расчеты ядерного заряда на основе полной математической модели в переменных Лагранжа, т. е. системы нелинейных уравнений в частных производных, интегральных и интегродифференциальных уравнений. Разработка численных методов была поручена Самарскому. Расчеты изделий были начаты уже в 1948 году, и первые результаты получены в 1949 и 1950 годах. В решении таких задач на калькуляторах «Мерседес» участвовало около 40 человек – так называемый «вычислительный конвейер». Применялись соответствующие методы распараллеливания вычислений, которые позволили сократить время расчетов в 10–20 раз.
Вычислительная математика в то время была еще в зародыше. Необходимо было найти эффективные и надежные численные методы для решения возникших задач беспрецедентной сложности. Такие методы создавались, применялись для расчета энерговыделения изделий, проводились физические испытания, совершенствовались методы и технология. Работа велась в контакте с крупнейшими физиками – И.Е. Таммом, А.Д. Сахаровым, Я.Б. Зельдовичем. С 1950 года началась эра термоядерных изделий, расчет которых породил много вычислительных трудностей. Они были успешно преодолены, что привело в дальнейшем к созданию программ первых советских ЭВМ для расчета ядерных и термоядерных изделий. Это позволило проводить математическое моделирование реальных изделий до, а иногда и вместо физических их испытаний. Так создавалось новое направление на стыке наук – математическое моделирование и вычислительный эксперимент как новая методология и технология исследований.
В 1953 году группа А.Н. Тихонова объединилась с группой М.В. Келдыша и было создано Отделение прикладной математики АН СССР. Директором стал академик М.В. Келдыш, заместителем директора по науке – академик А.Н. Тихонов, а Самарский был назначен заведующим отделом.
Появление ЭВМ в 1953–1954 годах открыло новые возможности для проведения вычислительного эксперимента и позволило на наших довольно слабых компьютерах решать необходимые для обороны задачи. Это оказалось возможным благодаря разработке эффективных численных методов и оптимизации триады: модель – алгоритм – программа как ядра вычислительного эксперимента. Созданные Отделением прикладной математики АН СССР методы, алгоритмы и комплексы программы позволили перейти к проведению циклов исследований методами вычислительного эксперимента многих актуальных задач ядерной физики, физики плазмы и управляемого термоядерного синтеза, автокаталитических процессов в химии, задач лазерной термохимии и конвекции. В ходе исследования указанных задач формировалась иерархия моделей изучаемых явлений, разрабатывались как аналитические, так и численные методы решения нелинейных уравнений, описывающих сложные комплексы процессов. Одновременно шли многолетние совместные работы с коллективом академика Н.Г. Басова в ФИАНе по изучению проблем лазерного термоядерного синтеза.
Проведение вычислительного эксперимента невозможно без гармоничного сочетания глубокого изучения математических моделей и адекватных численных методов. В качестве примера можно указать открытие в плазме нового физического эффекта – Т-слоя, а также эффекта локализации в нелинейных средах.
В 1957 году А.А. Самарский защищает докторскую диссертацию, в 1966 году его избирают членом-корреспондентом, а в 1976 – академиком АН СССР по специальности «математика». В 1986 году было издано постановление правительства СССР о мерах по развитию математического моделирования в стране и об организации Всесоюзного центра по математическому моделированию (впоследствии это – Институт математического моделирования РАН), директором-организатором которого и был назначен А.А. Самарский.
Научные разработки нового института связаны с широким кругом фундаментальных проблем моделирования и новых информационных технологий, включая построение математических моделей и вычислительных алгоритмов, составлением, тестированием, применением пакетов прикладных программ для инженерных и учебных задач.
Более 50 лет академик А.А. Самарский преподавал в МГУ на факультетах физическом, механико-математическом и вычислительной математики и кибернетики. Он организовал на факультете вычислительной математики и кибернетики кафедру вычислительных методов с двумя лабораториями (разностных схем и математического моделирования), а также кафедру математического моделирования в Московском физико-техническом институте.
Своими научными достижениями академик А.А. Самарский способствовал повышению уровня обороноспособности страны. Его расчеты и моделирование ядерных и термоядерных изделий помогли ученым и инженерам практически решить проблемы создания ракетного ядерного и термоядерного щита нашей Родины.
Александр Андреевич, будучи блестящим педагогом, подготовил свыше 100 кандидатов наук, из которых более 40 защитили докторские диссертации, среди которых – представители всех республик бывшего СССР, а также Болгарии, Венгрии, Польши Германии.
Заслуженный профессор МГУ. Он автор 30 монографий, учебников и популярных книг. Некоторые из них подготовлены в соавторстве с А.Н. Тихоновым, П.И. Будаком, Е.С. Николаевым. Это учебные пособие «Уравнения математической физики» и «Сборник задач по математической физике», переведенные на многие иностранные языки. По теории численных методов издана большая серия книг: «Теория разностных схем», «Введение в численные методы», «Численные методы», «Устойчивость разностных уравнений», «Методы решения сеточных уравнений».
Являлся председателем Научного совета по математическому моделированию РАН, президентом национального комитета РФ по математическому моделированию, главным редактором журнала «Математическое моделирование», заместителем академика-секретаря Отделения информатики РАН, почетным доктором Технического университета в городе Хемнице (Германия), Тбилисского, Киевского, Ростовского университетов и других.
Академик Александр Андреевич Самарский – Герой Социалистического Труда, лауреат Сталинской премии, Ленинской премии, Государственной премии СССР и Государственной премии РФ награжден тремя орденами Ленина, орденами Октябрьской Революции, Отечественной войны I степени, Трудового Красного Знамени, Дружбы народов, Славы III степени, медалями «За победу над Германией», «За оборону Москвы» и многими другими.