Как во время оно, переполненный гостеприимный дом от утра и до вечера шумел неуемной, деятельной жизнью. Но Александр уединялся на весь почти день в кабинете, который определили ему на втором этаже рядом с бильярдной, и лишь ввечеру спускался в сад, ища отдохновения от изнурительного труда.
— Ну, как поработалось нынче? — встретил его вопросом Рафаил Михайлович, когда одним вечером пополнил он компанию родственников, расположившихся в беседке.
Наташа тут же убежала готовить кофе, который любил употреблять Александр для взбодрения.
— И солнце зашло, а прохлады никакой, — устало обронил Александр. — Душно даже.
Как всегда в такие минуты, казался он задумчивым и молчаливым. Отделывался от расспросов сокращенными, односложными фразами. И кто бы подумал, что в тот миг ему необыкновенно хочется пуститься в обстоятельные рассуждения ученого порядка? Что снедает его желание немедленно разделить с кем из понимающих переполнявшее душу удовлетворение, заразить тем благостным ощущением, которое снисходит обыкновенно после очередной творческой удачи? Ведь нынешний день еще одна ступенька надстроила крутую лестницу, ведущую к ясно обозначившейся уже высоте. Начинает работать, и притом весьма успешно, изобретенный им второй метод исследования устойчивости. Разве не повод для душевного ликования!
Снова занимался Александр «обыкновенными случаями», как в первой главе. Только теперь рассматривал их не в общем виде, а для установившегося движения, которому посвящена вся вторая глава. Вот тут и пригодились найденные им функции. Разработанный прежде метод, основанный на решении уравнений движения с помощью бесконечных рядов, и раньше не всегда справлялся с возникавшими вопросами, ныне же вовсе показался ему неудобным для исследования. Но чем было заменить его?
Ляпунов улыбнулся, вспомнив, как задорно оспаривали его результаты в мартовском заседании Математического общества. Выступил он тогда с докладом «Общая задача теории устойчивости движения» и объявил без обиняков, что воспользуется для доказательства теорем об устойчивости и неустойчивости новым своим методом. Вот-то удивил всех коллег-математиков! В Обществе успело утвердиться мнение, что Ляпунов поставил себе целью разработать точный метод решения уравнений движения, позволяющий выводить самые строгие суждения об устойчивости. А докладчик заявил вдруг, что то был всего лишь первый его метод. Первый! А что же, извините, представляет собой второй? В ответ докладчик завел обстоятельную речь о «двух категориях способов исследования устойчивости».
Только теперь члены Математического общества осознали, что Ляпунову никак не свойственна мнившаяся в нем односторонность стремления. Давно уже усматривал он противоположение своему первому методу в критериях устойчивости, предложенных Лагранжем и Раусом. Достоинства их слишком очевидны: они позволяют расправляться с задачами устойчивости, вовсе не решая уравнений — ни точно, ни приближенно. Отпадает великая масса математических сложностей, которые одолевали Ляпунова в работе с первым его методом и которые ставили в тупик многих других исследователей. Устойчиво или неустойчиво движение — о том можно судить по некоторым специально подобранным математическим величинам, неизменным во все время движения изучаемого объекта. Математики именуют их «интегралами уравнений движения». Самый простой смысл у «интеграла», который употреблял Лагранж. Это — полная энергия движущегося тела. Если она постоянна, то есть выполняется закон сохранения энергии, то справедлива теорема Лагранжа и положение равновесия устойчиво, когда потенциальная энергия в нем принимает наименьшее значение.
Казалось бы, не найти проще и удобнее метода изучения устойчивости, но чересчур уж ограничена область применения критерия Лагранжа. Много, слишком много реальных объектов не подпадают под действие теоремы. Потому и предпринял Раус попытку найти другие «интегралы», которые служили бы критериями устойчивости ничуть не хуже энергии. Так, почти столетие спустя после Лагранжа, появились в теории устойчивости «интегралы Рауса». Физический смысл их не столь прост и нагляден, как у «интеграла Лагранжа», но что за дело до этого математикам и механикам! Лишь бы можно было с их помощью выявлять устойчивые движения.