Степан Тимошенко: український "батько прикладної механіки" в Америці

У Сполучених Штатах Степана Тимошенка, видатного вченого-фізика, інженера та засновника теорії опору матеріалів, вважають "батьком прикладної механіки". Тим не менш, на його батьківщині, в Україні, інформація про нього не така поширена, як він заслуговує, хоча його наукова кар'єра була вражаючою, і він став одним із засновників Національної академії наук України. Серед його основних досягнень – розробка теорії стійкості пружних систем, відома як метод Тимошенка, та теорії вигину балок і пластин, що враховують зсувні деформації (балка/пластина Тимошенка), а також розв'язання задач з концентрації напруження. Він також є автором багатьох класичних підручників, за якими навчаються студенти інженерних спеціальностей у різних країнах. Про своє життя Степан Тимошенко детально розповів у своїй автобіографії, яку назвав "Спогади".

Син землевласника і землеміра

Степан Прокопович Тимошенко з'явився на світ 23 грудня 1878 року в селі Шпотівка, розташованому в Конотопському повіті Чернігівської губернії. Його батько, колишній кріпак, завдяки своїй рішучості та працьовитості зміг здобути свободу, що дозволило йому влаштуватися на роботу землеміра і поступово поліпшити матеріальне становище родини. Степан змалку усвідомлював свою відповідальність перед сім’єю: після завершення навчання в реальному училищі в Ромнах, він деякий час працював гувернером у заможних родинах. З часом його батькові вдалося досягти достатку і навіть придбати маленький маєток, але юнак на той момент вже жив окремо від батьків. Ще в дитинстві Степан виявив інтерес до технічних новинок; він не міг відірвати погляду від парової молотарки, яку батько іноді позичав для виконання робіт у сусіда-поміщика. Будучи малим, він будував не піщані замки, а залізниці, а згодом, підростаючи, допомагав батькові в проектуванні будівель на їхньому маєтку.

Військова служба як значущий життєвий досвід.

У 1896 році Тимошенко розпочав навчання в Інституті шляхів сполучення у Санкт-Петербурзі. Після завершення навчання він залишився в інституті, де працював асистентом у лабораторії механіки. Паралельно, його призвали до армії, і він не ухилився від служби, відслуживши рік у саперному батальйоні. Пізніше Тимошенко підкреслював, що цей армійський досвід став для нього надзвичайно важливим: він провів час серед однолітків, які переважно походили з сільських родин, в умовах рівності, що було особливо значущим для нього, як для дитини з багатої сім'ї. Незважаючи на службу, він не залишив своє захоплення механікою. Тимошенко розробив і сконструював унікальний легкий міст, який можна було переносити всього лише двом солдатам, а його використання дозволяло великій кількості бійців швидко переправлятися через річку.

Професор кафедри КПІ імені Сікорського

У 1906 році Тимошенко, вже маючи дружину Олександру Архангельську, переїхав до Києва. Перемігши у конкурсі на посаду професора кафедри опору матеріалів у Київському політехнічному інституті імені Сікорського, він отримав цю відповідальну позицію. На той час йому було всього 28 років, і він ще не мав досвіду викладання. Тимошенко підійшов до своєї викладацької діяльності з інноваційним підходом: окрім лекцій, він активно працював зі студентами в лабораторії, що дозволяло поєднувати теоретичні знання з практичними навичками. У 1909 році його призначили деканом інженерно-будівельного відділення інституту, а через два роки він видав підручник, який став основним навчальним матеріалом у багатьох навчальних закладах імперії.

Між Першою світовою війною і революцією

У січні 1913 року Тимошенко знову переїхав до Петербурга, де став професором одразу двох інститутів - шляхів сполучення та електротехнічного. Він з головою занурився у викладацьку діяльність, але тривав цей щасливий період його життя недовго: Перша світова війна, що почалася незабаром, а за нею революція докорінно змінили його життя. Якийсь час Степан Прокопович ще намагався пристосуватися до стрімко мінливої реальності - він працював над посиленням міцності залізничних колій, що не витримували тягаря військових ешелонів, та написав книжку, в якій розглядав аспекти теорії пружності, але революційні події внесли в його життя серйозні корективи. Аби врятувати сім'ю від голоду, Тимошенко спершу відправив дружину та дітей до Криму, а потім перевіз їх до Києва, до батька та братів, які посідали не останнє місце в українському політичному бомонді того часу. Тут учений повернувся на роботу до політеху, де очолив кафедру опору матеріалів, а також узяв участь у науковому житті України, ставши одним із засновників Академії наук республіки та - поряд із природодослідником Володимиром Вернадським, геологом Павлом Тутковським, сходознавцем Агатангелом Кримським та істориком Дмитром Багалієм - одним із перших її членів. Але Київ переходив із рук у руки, а Тимошенко дуже боявся, що більшовики, захопивши владу остаточно, мобілізують його, прапорщика запасу, до Червоної армії. Уникнути цього можна було тільки одним способом - виїхати, і Тимошенко вирушив спершу до Ростова-на-Дону, де дислокувалася Добровольча армія Корнілова, Денікіна і Врангеля, а потім, коли становище білих стало катастрофічним, до Севастополя, а звідти - на теплоході - до Константинополя.

Нове існування в Загребі.

Нове життя Степана Прокоповича розпочалося в Белграді. У Загребському університеті, ректор якого виявився давнім шанувальником Тимошенка, науковцеві запропонували очолити кафедру опору матеріалів. У 1920 році Степану Прокоповичу вдалося здійснити неймовірне: він зміг дістатися до Києва та евакуювати свою родину. Як виявилося пізніше, поїзд, у товарному вагоні якого вони подорожували, став останнім - жоден інший потяг не зміг виїхати з охопленого вогнем Києва до Західної Польщі. У Загребі життя почало налагоджуватися: діти пішли до школи, а сам Тимошенко, вивчивши хорватську мову за газетами, викладав у університеті, здобувши любов студентів. Однак під час наукової подорожі Степан Прокопович познайомився з молодим радянським вченим Петром Капицею, який запропонував йому роботу в американській компанії, з якою сам співпрацював. Ця компанія займалася усуненням вібрацій у машинах, що повністю відповідало професійному профілю Тимошенка. Після тривалих роздумів Степан Прокопович погодився на переїзд, вважаючи його тимчасовим, і попросив університет зберегти за ним місце викладача. На користь цього рішення вплинула не лише приваблива зарплата - 75 доларів на тиждень, про яку він навіть не міг і мріяти в Загребі, а й його амбіції як винахідника, адже на той момент викладацька діяльність почала здаватися йому недостатньою.

Америка: "покірність" архітектурних конструкцій

Згідно зі спогадами та листами Тимошенка, його перше враження від Америки було вкрай негативним. Все тут суперечило європейському стилю життя та наукової роботи, до якого він звик. Існувало безліч причин для його незадоволення, але найбільше його дратувала "недосвідченість американських інженерів" та "негарність" їхніх інженерних конструкцій. Саме Тимошенко згодом взявся за вдосконалення цієї ситуації та прагнув створити в США справжню інженерну школу. Незабаром він виявив чимало позитивних аспектів своєї роботи за океаном: по-перше, перед ним відкрилися нові горизонти для наукової діяльності, а по-друге, він нарешті відчув, що таке гідна зарплата – за його словами, в Загребі його родина жила в бідності. Врешті-решт, Тимошенко вирішив залишитися в Америці і запросив дружину з молодшою донькою приєднатися до нього. Старша дочка та син залишилися в Європі, оскільки Тимошенко бажав, щоб вони отримали якісну технічну освіту, яка, на його думку, в той час була недоступною в Америці.

Вестінгхаус, Каліфорнійський університет та Університет Стенфорда

Після роботи в невеликій компанії у Філадельфії, куди Тимошенка направив Капиця, сім'я вирушила до Піттсбурга. Там ученому запропонували позицію в одній з найбільших промислових корпорацій - Westinghouse. Він швидко досяг значних успіхів, розв'язуючи складні інженерні задачі, за що його призначили консультантом у різних відділах компанії, зокрема в галузі опору матеріалів. Паралельно Тимошенко повернувся до викладацької діяльності, проводячи лекції для молодих спеціалістів компанії, а згодом і для студентів в Університеті Мічигана. Восени 1934 року він прочитав курс лекцій у Каліфорнійському університеті, і вже через рік отримав запрошення на постійну роботу там. Однак аналогічну пропозицію надіслало й керівництво Стенфордського університету, і Тимошенко зупинив свій вибір на останньому. Саме з цим університетом пов'язалося все його подальше життя та діяльність: Степан Прокопович залишив неприємну йому посаду консультанта Westinghouse і зміг зосередитися на улюбленій науковій роботі, написанні книг та викладанні. У Стенфорді він заснував відділ дослідної механіки, але з плином часу його викладацька активність почала зменшуватися.

Медаль на честь Стівена Тимошенка

У 1955 році Степан Прокопович вийшов на пенсію. На той час він отримав безліч престижних нагород світового рівня, а Американське товариство інженерів-механіків заснувало медаль імені Стівена (Степана) Тимошенка, яку щорічно вручають за визначні досягнення в галузі прикладної механіки. 1964 року Тимошенко, який на той час уже майже вісімнадцять років як овдовів, поїхав до старшої доньки у Швейцарію, де зламав ногу. Травма погано лікувалась, і до США Степан Прокопович вирішив не повертатися. Він пішов із життя 29 травня 1972 року в німецькому Вупперталі, похований у США на кладовищі Альта-Меса в каліфорнійському місті Пало-Алто.