ЗАДАЧА ДИРИХЛЕ
Когда проезжали они деревенской улицей, то наблюдали во множестве следы недавнего бедствия. Насчитали тринадцать сгоревших крестьянских дворов.
— Кабы ветер не переменился вдруг, надо полагать, пожар был бы еще опустошительнее, — промолвил Рафаил Михайлович.
— Говорят, в соседней Свинухе половина деревни выгорела, — прибавил Борис, оглядываясь налево и направо, где чернели унылые пепелища.
— Нелегко будет отстроиться крестьянам, — заметил Александр.
— Днями уже приходили двое наших арендаторов, просили лыка и лесу, — сообщил Рафаил Михайлович. — Съездил я с работником в лес, отметил им десять осин и восемь дубов, да еще полдесятины мелкого лесу отвел на колья. Так надобно ждать, за ними другие вскоре потянутся. Придется пожертвовать погорельцам нашего лесу.
За околицей села встретила их ровная, однообразная степь. До самого горизонта тянулись поля ржи и овса, без единого деревца или ручейка на целые версты. Лишь изредка чернели вдали одинокие рощи. Лес в краю стал великой ценностью, и привозили его на постройки большей частью из-за Суры. Даже в помещичьих домах, не говоря уже о крестьянских избах, топили зимой ржаной соломой да хворостом, набранным в поймах. Потому Ляпуновы и Сеченовы крайне бережливо относились к принадлежавшим им небольшим лесным угодьям, даже не помышляя о выгодной продаже их на выруб.
— Нам бы тоже надо поправить в Болобонове кой-какие надворные строения. Постарело все, подгнило, осело, — озабоченно проговорил Борис, практически единолично ведавший хозяйством в усадьбе Ляпуновых.
— Я и то последний раз удивился, до чего ощутительно покосилась пристройка к дому, — согласился Александр.
— А плетнихинский дом вовсе чуть не падает, — продолжил Борис. — Того и гляди, чтобы не пришибло кого-нибудь. Лучше бы тётям на зиму в Теплом остаться.
— Они так и намереваются, — заверила его Наташа. — Что им, в самом-то деле, вдвоем дни коротать в таком старом доме.
— Новодеревенские аренду принесли, июльский взнос, — уведомил Борис, обратившись к Александру. — В этом году предстоит возобновлять договор с ними.
В общем владении с Глафирой и Елизаветой Васильевнами, двумя здравствующими сестрами отца, было у братьев Ляпуновых небольшое имение близ сельца Плетниха со 119 десятинами земли. Но в результате неумелого хозяйствования живших там теток оно не выходило из недоимок по окладным листам и постоянно оказывалось в долгу каждому управляющему. Поэтому основной доход братьев происходил от 183 десятин унаследованной ими от родителей земли при деревне Новая, когда-то называвшейся Новая Ляпуниха. Пахотную и сенокосную земли отдавали они внаем здешним крестьянам. Александр в хозяйственные дела не входил и арендной платой не пользовался, предоставив ее более нуждающимся Борису и Сергею. Лишь порой высказывал он советы касательно сохранения леса и других угодий. Борис же привычно ориентировался среди усадебных забот и счетов, выплачивал и взыскивал, докладывая старшему брату состояние их совместных финансов.
— Ездил я на неделе в Курмыш и внес, что нужно, по земской, государственной и дворянской повинностям, — известил Борис в порядке отчетности. — Аренды принесли деньгами 343 рубля, это помимо холста и извоза. За уплатой пастуху и работнику, страхования построек и других необходимых расчетов очищается сумма рублей в двести да недоимок за арендаторами семьдесят два рубля.
— Все, что останется, возьми себе, — ответил Александр. — Мы с Сергеем решили, что не нуждаемся покуда в арендных деньгах. Тебе же без них не обойтись, университетские лекции твои — неважное обеспечение.
Тарантас катил по ровной пустынной дороге в туче пыли. Прибудем в Яново совершенными неграми, недовольно подумал Александр. Хорошо, что багаж, привязанный к экипажу сзади, надежно увернут в рогожи. Рафаил Михайлович позаботился. Очень обрадовался он, когда предположенная поездка и впрямь стала вырисовываться. А поначалу представлялась она весьма сомнительной. Здоровье Наташи не позволяло думать о каком-либо путешествии. Достал-таки ее злой недуг. Думали, что уже миновалась для них болезнь безвозвратно. Так нет, только прибыли они в деревню, как Наташа занемогла, поднялась у нее температура, и вызванный доктор подтвердил то, что невольно подозревал уже каждый: тиф, правда, в слабой форме. Теперь пришел черед волноваться и маяться Екатерине Васильевне, как страдала и маялась Наташа весной этого года в Крыму, ухаживая за больной матерью.
Да, незадачливая выдалась им поездка. Давно мечтал Александр посетить Крым, где не привелось ему бывать ни разу. В мае возник у него большой перерыв между экзаменами — почти три недели. Тогда-то и надумали они ехать вчетвером: Александр, Наташа, Борис и Екатерина Васильевна. До Севастополя добираться всего лишь сутки, но уже в пути Екатерина Васильевна глядела прескверно. А по приезде в Ялту и вовсе слегла. Доктор определил у нее тиф. Не было сомнений, что привезла она его из Харькова. Зимой и весной в городе объявилась эпидемия. Успокаивая их, доктор уверял, что в Ялте лечение пройдет непременно легче, чем в северных краях. И в самом деле, свежий морской воздух (окна гостиничного номера были открыты и день и ночь) неуклонно восстанавливал силы больной. Но на осмотр крымских достопримечательностей недостало им времени. Десятого июня вернулись они в Харьков и, дав Екатерине Васильевне отдохнуть и взбодриться перед новой дорогой, двинулись в Теплый Стан. Тут и свалила болезнь Наташу, поставив под угрозу заранее планировавшуюся поездку к Стекловым.
К счастью, болезнь протекала не чересчур трудно и без осложнений. Как только Наташа поправилась, она сама запросилась в дорогу. И вот они на пути к своим харьковским друзьям.
Нечего говорить, что Александр душою рвался в Яново. Снедало его неотразимое желание узнать, чего успел Владимир за прошедшие месяцы, и показать собственные результаты. Несмотря на крайне неблагоприятные домашние обстоятельства, удалось кой-чего ему добиться. Владимир вполне оценит, ведь и сам он работает в том же направлении. Наконец-то учитель и ученик идут в своих изысканиях бок о бок. Обоих одинаково занимает задача Дирихле. Впрочем, увлечены ею не только они, судя по публикациям в зарубежных научных журналах. Внимание многих устремилось вдруг к знаменитой задаче, оказавшейся довольно крепким математическим орешком, несмотря на физическую ее ясность и простоту.
Любой незамысловатый пример подсказывал, что решение существует, непременно должно быть. Но математическими средствами найти его для самого общего случая никак не удавалось. Взять хотя бы простое твердое тело, скажем, бильярдный шар. Если поддерживать на поверхности определенную, постоянную в каждой точке температуру, то внутри его, в самой толще, установится со временем какой-то неизменный перепад температуры — от поверхности к центру. Как выразить это внутреннее температурное распределение, если известна температура поверхности? Такова суть задачи Дирихле, рассматриваемой в виде конкретного физического примера. Математически же формулируют ее так: найти функцию, принимающую известные значения на замкнутой поверхности, а внутри ее удовлетворяющую уравнению Лапласа. Ибо процесс установления перепада температуры в теле описывается уравнением Лапласа.
Впрочем, уравнение это отображает в математических символах и знаках достаточно широкий круг явлений, не одно только распределение температуры. Пусть требуется отыскать напряженность электрического поля внутри поверхности, на которой наличествуют электрические заряды. Обратившись к математической записи, получим задачу Дирихле. Или, рассматривая в гидромеханике обтекание твердого тела жидкостью, опять-таки столкнемся с задачей Дирихле. Она сделалась общей математической схемой, одинаково пригодной для целого множества реальных физических процессов, изучая которые приходится решать уравнение Лапласа при заданных на некоторой замкнутой поверхности условиях.