Университетская физика янга и фридмана. Александр Александрович Фридман: биография. Александр Фридман. Краткая биография

РАЗДВИГАЮЩАЯСЯ ВСЕЛЕННАЯ

Весной 1922 года в престижном «Физическом журнале» «Zeitschrift fur Physik» (а именно немецкие журналы в то время публиковали последние новинки мировой науки) было напечатано обращение «К немецким физикам!». Правление Германского физического общества призывало коллег спасти русских физиков от многолетнего и жестокого информационного голода: ведь с самого начала Первой мировой войны в Россию практически не поступали научные журналы. Предлагалось направлять публикации последних лет по указанному адресу. Впоследствии их планировалось пересылать в Петроград.
В том же номере журнала - двумя десятками страниц ниже - была опубликована статья, присланная из России. В ней шла речь об общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Имя автора - Александр Фридман - было немецким коллегам незнакомо.
Александр Фридман родился 16 июня 1888 года в Санкт-Петербурге в семье артиста кордебалета Императорских Санкт-Петербургских театров Александра Фридмана и пианистки, выпускницы консерватории Людмилы Волчек.
С детства мальчик проявлял незаурядные способности к точным наукам. Александр был еще гимназистом, когда его математическое дарование привлекло внимание академика А. Маркова, который посоветовал вундеркинду поступать на физмат, что тот, впрочем, и сам собирался сделать.
В 1906 году Александр с золотой медалью окончил Вторую петербургскую гимназию и стал студентом математического отделения физико-математического факультета Петербургского университета. В эти годы в столицу из Харькова перевелся профессор В. Стеклов - блестящий математик, удивительно яркая личность, будущий академик и вице-президент Российской академии наук. Его имя ныне носит Институт математики РАН.
Именно Владимиру Андреевичу Стеклову суждено было стать Учителем Александра Фридмана, его надежной защитой и опорой.
В 1910 году А. Фридман и его друг Я. Тамаркин по рекомендации профессора Стеклова были оставлены после окончания университета для подготовки к профессорскому званию. Учитель в своем ходатайстве писал: «По своим способностям и трудолюбию оба эти лица равносильны и уже в настоящее время производят впечатление молодых ученых, а не студентов, только что окончивших университет».
В 1922 году Я. Тамаркин, товарищ и соавтор А. Фридмана по нескольким статьям, нелегально уехал из Советской России, перебрался в США и позже преподавал в Кембридже.
После сдачи магистерских экзаменов в 1913 году Фридман поступил на работу в главную физическую обсерваторию, входившую в Российскую Академию наук. Александр Александрович специализировался тогда по аэрогидродинамике, и такое «распределение» оказалось как нельзя кстати. Динамической метеорологией он занимался вдохновенно, пытаясь описать математическим языком те хаотические процессы, которые происходят в атмосфере. Погоду он описывал уравнениями в частных производных.
Потом была стажировка в Лейпцигском университете.
Когда началась Первая мировая война, Александр Александрович вступил в добровольческий авиационный отряд. Он занимался организацией аэрологических наблюдений и созданием специальной аэрологической службы на Северном и Юго-Западном фронтах, лично участвовал в разведывательных операциях, научившись управлять аэропланом. Чуть позже Фридмана пригласили преподавать в школе авиаторов в Киеве. С 1917 года он читал лекции в Киевском университете, затем переехал в Москву и оттуда - в Петроград.
Война подорвала здоровье ученого. У него обнаружилась болезнь сердца. Врачи не рекомендовали пациенту влажный петроградский климат. И в ноябре 1917 года он подал заявление об участии в конкурсе на должность профессора кафедры механики Пермского университета. На одно место претендовали два человека: профессор А. Лейбензон и приват-доцент университета Св. Владимира в Киеве, А. Фридман. Университет обратился к В. Стеклову дать отзыв о научной работе второго из претендентов. В Пермь ушла следующая характеристика: «Следует отметить редкую работоспособность г. Фридмана и общую эрудицию не только по вопросам чистой и прикладной математики, но и во многих вопросах теоретической механики, физики, метеорологии… Привлечение его в качестве преподавателя механики в Пермском университете я считаю весьма желательным. Университет найдет в нем достойного работника и научную силу».
13 апреля 1918 года Александр Александрович был избран на должность экстраординарного профессора кафедры механики Пермского университета. С этого дня кафедра фактически начала свою историю. Из-за нехватки преподавателей тридцатилетнему профессору пришлось взять на себя курсы дифференциальной геометрии и физики. Глубокое изучение этих дисциплин вскоре помогло Фридману приблизиться к открытию своей жизни - теории расширения Вселенной.
В мае 1920 года Александр Александрович взял академический отпуск и уехал в Петроград. В декабре он сложил с себя обязанности профессора механики Пермского университета окончательно. Питер притягивал ученого, как магнит, несмотря на запреты врачей. Фридману было необходимо общение с равными себе по интеллекту, которого в Перми ему очень недоставало.
В Петрограде судьба свела Фридмана с Всеволодом Константиновичем Фридериксом. Этого русского физика Первая мировая война застала во вражеской державе - в Германии, и только заступничество выдающегося математика Давида Гильберта спасло его от печальной участи. Фридерикс был ассистентом Гильберта в Геттингенском университете как раз в то время, когда туда то и дело наведывался Эйнштейн, чтобы обсудить с Гильбертом основные положения создаваемой им общей теории относительности (ОТО). Гильберт одним из первых высоко оценил эйнштейновскую теорию гравитации, и Фридерикс присутствовал при этом.
Серьезных публикаций по ОТО, взбудораживших весь физический мир, в послереволюционной России не было. Вышло из печати лишь несколько популярных брошюр на эту тему. Одна из них была написана самим автором «теории века» - Альбертом Эйнштейном. Ее русский перевод был издан в 1920 году в Берлине, и в предисловии к нему великий ученый отмечал: «Более чем когда-либо в настоящее тревожное время следует заботиться обо всем, что способно сблизить людей различных языков и наций. С этой точки зрения особенно важно способствовать живому обмену художественных и научных произведений и при нынешних столь трудных обстоятельствах. Мне поэтому особенно приятно, что моя книжечка появляется на русском языке».
Однако по популярному изложению даже самого Альберта Эйнштейна овладеть общей теорией относительности было невозможно. Пробел восполнил Фридерикс. В 1921 году в журнале «Успехи физических наук» появилось его изложение ОТО. Эта статья очень помогла Фридману в работе над собственной теорией.
Человечество многие века считало небо идеалом устойчивости и гармонии, недостижимой на грешной Земле. И даже такой революционер в науке, как Эйнштейн, отважившийся на фундаментальный пересмотр вековых физических представлений о пространстве и времени, не решился на отказ от убеждения в стационарности Вселенной. Фридман же в своей работе «О кривизне пространства» дерзнул утверждать, что эйнштейновская общая теория относительности представляет собой весьма частный случай.
Первоначальное эйнштейновское решение космологической проблемы уподобляло Вселенную маятнику, находящемуся в состоянии покоя. С помощью ОТО великий физик рассчитал напряжение в «стержне подвеса». Фридман же обнаружил, что подвешенный груз вовсе не обязательно должен пребывать в покое, и с помощью уравнений теории Эйнштейна рассчитал, каким именно должно быть движение.
Другими словами, сформулировав и исследовав космологическую проблему в более общем случае, Александр Александрович установил, что в рамках эйнштейновской теории она, по существу, неразрешима, точнее, в концептуальных рамках последней можно получить множество физически равноправных моделей-решений, что не позволяет сделать однозначный теоретический выбор.
Фридман обнаружил, что изменения - это родовое свойство Вселенной. По его словам, из постоянства и положительности кривизны ни в коей мере не следует конечность «нашего физического, занятого блистающими звездами пространства». По Фридману, эйнштейновские уравнения поля в их первоначальной форме могут согласоваться с космологическим принципом и предположением о конечной плотности массы во Вселенной, только если пространство не является статическим. Это была поистине революционная идея. Сам Эйнштейн принял ее не сразу. Он попытался «найти» ошибку в вычислениях российского коллеги. И «нашел». Однако, получив письмо от Фридмана, в котором тот отстаивал свою правоту, Эйнштейн назвал результаты коллеги «проливающими свет на космологическую проблему». Вот что он писал в «Замечаниях к работе А. Фридмана «О кривизне пространства» в 1922 году: «Результаты относительно нестационарного мира, содержащиеся в упомянутой работе, представляются мне подозрительными. В действительности оказывается, что указанное в ней решение не удовлетворяют уравнениям поля». 31 мая 1923 года Эйнштейн свое мнение изменил: «В предыдущей заметке я подверг критике названную выше работу, однако моя критика, как я убедился из письма Фридмана, основывалась на ошибке в вычислениях. Я считаю результаты Фридмана правильными и проливающими новый свет. Оказывается, что уравнения поля допускают наряду со статическими, также и динамические (т. е. переменные относительно времени) решения для структуры пространства».
Астрономы, однако, не обращали внимания на теорию Фридмана до тех пор, пока Эдвин Хаббл не обнаружил экспериментально явление расширения Вселенной и не вывел зависимость «скорость-расстояние». Это случилось через семь лет после публикации работы российского ученого, которая указывала на наличие подобной зависимости. Самого Фридмана к тому времени уже не было в живых. Он умер в 1925 году в возрасте 37 лет от брюшного тифа.
Спустя семь лет в дневнике В. Вернадского появилась такая запись: «Разговор с Вериго о А. А. Фридмане. Рано погибший м. б. гениальный ученый, его мне чрезвычайно высоко характеризовал Б.Б. Голицын в 1915, и тогда я обратил на него внимание. А сейчас - в связи с моей теперешней работой и идеей его о раздвигающейся, пульсирующей Вселенной - я прочел то, что мне доступно. Ясная, глубокая мысль широко образованного, Божьим даром охваченного человека. По словам В., - его товарища и друга, - это была обаятельная личность, прекрасный товарищ. Он с ним сошелся на фронте (Вериго в Киеве, Фридман - авиатор в Гатчине). В начале большевистской власти Фридман и Тамаркин, его приятель, но гораздо легковеснее его, были прогнаны из Университета. Одно время Фридман хотел бежать вместе с Т. Может быть, остался бы жив?»
Фридман был математиком, яркой звездой мелькнувшим на физическом небосклоне. Выведенные им уравнения обратили плотность вещества в бесконечность, радиус Вселенной - в ноль, а наш мир - в одну, самую первую точку.
(

16 июня 1888 - 16 сентября 1925

российский и советский математик, физик и геофизик, создатель теории нестационарной Вселенной

Биография

Родился 16 июня 1888 года в Санкт-Петербурге в семье выпускника Санкт-Петербургской консерватории (в ту пору студента), композитора Александра Александровича Фридмана (1866-1909) и преподавателя игры на фортепиано (в ту пору тоже студентки консерватории) Людмилы Игнатьевны Фридман (урожд. Воячек, 1869-1953). В 1897 году, когда будущему учёному было 9 лет, родители расстались и в дальнейшем он воспитывался в новой семье отца, а также в семьях деда - лекарского помощника Придворного медицинского округа и губернского секретаря Александра Ивановича Фридмана (1839-1910) и тёти, пианистки Марии Александровны Фридман (с матерью А. А. Фридман возобновил отношения лишь незадолго до кончины).

С началом Первой мировой войны Фридман вступил добровольцем в авиационный отряд. В 1914-1917 участвовал в организации аэронавигационной и аэрологической службы на Северном и других фронтах. Участвовал в качестве наблюдателя в боевых вылетах.

Фридман первым в России понял необходимость создания отечественного авиаприборостроения. В годы войны и разрухи он воплотил идею в жизнь, став создателем и первым директором завода «Авиаприбор» в Москве (июнь 1917 г.).

В 1918-1920 - профессор Пермского университета. С 1920 работал в Главной физической обсерватории (с 1924 Главная геофизическая обсерватория им. А. И. Воейкова), одновременно с 1920 преподавал в различных учебных заведениях Петрограда. С 1923 - главный редактор «Журнала геофизики и метеорологии». Незадолго до смерти был назначен директором Главной геофизической обсерватории.

Основные работы Фридмана посвящены проблемам динамической метеорологии (теории атмосферных вихрей и порывистости ветра, теории разрывов непрерывности в атмосфере, атмосферной турбулентности), гидродинамике сжимаемой жидкости, физике атмосферы и релятивистской космологии. В июле 1925 с научными целями совершил полёт на аэростате вместе с пилотом П. Ф. Федосеенко, достигнув рекордной по тому времени высоты 7400 м. Фридман одним из первых освоил математический аппарат теории гравитации Эйнштейна и начал читать в университете курс тензорного исчисления как вводную часть к курсу общей теории относительности. В 1923 вышла в свет его книга «Мир как пространство и время» (переиздана в 1965), познакомившая широкую публику с новой физикой.

Фридман предсказал расширение Вселенной. Полученные им в 1922-1924 первые нестационарные решения уравнений Эйнштейна при исследовании релятивистских моделей Вселенной положили начало развитию теории нестационарной Вселенной. Учёный исследовал нестационарные однородные изотропные модели с пространством положительной кривизны, заполненным пылевидной материей (с нулевым давлением). Нестационарность рассмотренных моделей описывается зависимостью радиуса кривизны и плотности от времени, причём плотность изменяется обратно пропорционально кубу радиуса кривизны. Фридман выяснил типы поведения таких моделей, допускаемые уравнениями тяготения, причём модель стационарной Вселенной Эйнштейна оказалась частным случаем. Опроверг мнение о том, что общая теория относительности требует допущения конечности пространства. Результаты Фридмана продемонстрировали, что уравнения Эйнштейна не приводят к единственной модели Вселенной, какой бы ни была космологическая постоянная. Из модели однородной изотропной Вселенной следует, что при её расширении должно наблюдаться красное смещение, пропорциональное расстоянию. Это было подтверждено в 1929 Эдвином Хабблом на основании астрономических наблюдений: спектральные линии в спектрах галактик оказались смещены к красному концу спектра.

Умер Фридман в Ленинграде от брюшного тифа 16 сентября 1925 года. Похоронен на Смоленском православном кладбище.

Первая жена А. А. Фридмана (с 1911 года) - Екатерина Петровна Фридман (урожд. Дорофеева). Вторая жена (с 1923 года) - доктор физико-математических наук Наталья Евгеньевна Фридман (урожд. Малинина), их сын - Александр Александрович Фридман (1925-1983) - родился уже после смерти отца.

Александр Александрович Фридман родился 4 (16) июня 1888 года в Санкт-Петербурге в семье артистов. С 1897-го по 1906-й Александр учился во 2-й Санкт-Петербургской гимназии, затем до 1910 года - в Санкт-Петербургском университете. В 1913-м Фридман поступил в Аэрологическую обсерваторию, где занимался динамической метеорологией. Во время Первой мировой войны пошел добровольцем в авиационный отряд. После ее окончания возглавил новый завод «Авиаприбор» в Москве. В 1918–1920 годах Фридман - профессор Пермского университета, после вернулся в Санкт-Петербург и устроился на работу в Главную физическую обсерваторию (с 1924 года - Главная геофизическая обсерватория им. А. И. Воейкова). В 1923 году ученый назначен главным редактором «Журнала геофизики и метеорологии», а в 1925-м стал директором геофизической обсерватории. Скончался Фридман 16 сентября 1925 года от брюшного тифа. Уже после смерти ученый был удостоен Ленинской премии (1931 год). Однако в 1937-м Фридмана признали главарем антисоветской банды ученых-саботажников (из-за чего пострадали два его ученика). Лишь в 60-х годах прошлого века он был реабилитирован, а столетие с даты рождения ученого отмечалось с большим размахом.

В 1915 году появилась общая теория относительности, а в 1917-м Эйнштейн на ее основе создал свою космологическую модель. В ней утверждалось, что Вселенная вечна и неизменна, однако для достижения этого результата Эйнштейну пришлось ввести так называемую космологическую постоянную. Александр Фридман был одним из первых ученых в мире, кто в совершенстве освоил весьма непростой математический аппарат общей теории относительности. Однако он не просто понял, как выводятся все формулы теории, а осознал, что в этих формулах лежит куда более глубокий смысл, чем в них вкладывал сам Эйнштейн. Фридман был великим математиком и физиком своего времени и не согласился с выводом Эйнштейна о статичной Вселенной. В подтверждение своей точки зрения Фридман издал в 1922 году ставший классическим труд «О кривизне пространства». Эта работа поразила научный мир. В ней ученый убедительно показал, что из формул теории относительности выводится сразу несколько моделей Вселенной. При этом получилось, что статичная Вселенная Эйнштейна - это лишь частный случай, притом крайне маловероятный. Кроме того, Фридман подверг критике введенную Эйнштейном космологическую постоянную, доказав ее ненужность.

Александр Фридман был убежден, что Вселенная не статична и расширяется. Однако ученый не был уверен, что ждет мир дальше, и предсказывал два возможных варианта - либо Вселенная будет расширяться вечно, либо через какое-то время расширение сменится сжатием. Но в любом случае выходило, что когда-то давно Вселенная была точкой бесконечно малого объема. Иными словами, Фридман предсказал то, что мы сейчас называем теорией Большого взрыва. Кроме того, ученый даже сделал предположение насчет того, когда началось расширение, указав время около 10 миллиардов лет назад. Сейчас считается, что возраст мира составляет около 13,5 миллиарда лет, так что Фридман оказался прав и в этом вопросе.

Идеи Фридмана поразили мир, но сам Эйнштейн был категорически не согласен с коллегой - создатель теории относительности никак не верил в нестационарную Вселенную! Именно поэтому спустя несколько недель после появления работы Фридмана Эйнштейн опубликовал статью, критикующую идею о нестационарности нашего мира, и указал Фридману на ошибку в математических расчетах. Александр Александрович не растерялся. Напротив, он еще более активно занялся своей теорией и в личном письме Эйнштейну на языке математических формул четко и логично доказал свою правоту. И лишь тогда Эйнштейн разобрался, что он все-таки ошибся и что Вселенная просто-напросто не может быть стационарной!

Немецкий физик в 1923 году публично признал свою неправоту, добавив, что работа Фридмана проливает новый свет на проблему космологии и открывает совершенно необычную картину строения Вселенной. Работы Фридмана на самом деле гораздо глубже и сложнее, чем рассказано здесь. В них затрагиваются вопросы о кривизне пространства, об изменении этого пространства во времени и о других свойствах Вселенной. Но самое главное заключается в том, что советский ученый не просто предсказал расширение Вселенной, а смог описать динамику этого расширения математически. Даже сейчас, спустя почти девять десятилетий, выкладки Фридмана остаются верными и хорошо согласуются с данными наблюдений.

К сожалению, Фридман не дожил до момента, когда произошло полное подтверждение его идей. Это было сделано в 1929 году американским астрономом Эдвином Хабблом, обнаружившим не менее знаменитое красное смещение, говорящее о разбегании галактик. Полученные Хабблом данные хорошо согласовывались с предположениями Фридмана. Современные астрономические наблюдения также говорят о том, что Фридман в своих выводах был прав.

Александр Александрович Фридман - признанный создатель новой космологии, указавший на возможность расширения Вселенной и внесший немалый вклад в общую теорию относительности. Идеи Фридмана находят свое подтверждение и в наблюдениях современных астрономов.

Александр Фридман – рыцарь науки

Арон Черняк

Если бы открыл звезду я,

Я ее назвал бы «Фридман»...

Фридман! До сих пор он житель

Лишь немногих книжных полок -

Математики любитель,

Молодой метеоролог

И военный авиатор

На герма

нском фронте где-то...

Факт, что кое в чем пошел он

Чуя форм непостоянство

В этом мире-урагане,

Видел в кривизне пространства

Он Галактик разбеганье.

Расширение Вселенной?

В этом надо разобраться!..

Этот Фридман был ученым

С будущим весьма завидным.

О, блесни над небосклоном

Новою звездою, Фридман!

Это строки из стихотворения выдающегося русского поэта Леонида Мартынова (1905-1980) «Если бы открыл звезду я...» Не так уж часто поэты посвящают свои стихи ученым; можно сказать, это явление уникальное. Что же так привлекло Л. Мартынова в жизни и творчестве А. Фридмана? Обогнал Эйнштейна, прикоснулся к тайне расширяющейся Вселенной, математик, метеоролог да в придачу еще и боевой летчик – разве этого недостаточно, чтобы вдохновить стихотворца?! Попытаемся кратко рассказать об А. Фридмане, разумеется, в прозе.

В десятом номере журнала ВВС Красной армии «Вестник воздушного флота» за 1925 год напечатан некролог «Памяти профессора, летчика-наблюдателя А.А. Фридмана». Но Фридман был не просто рядовым летчиком-наблюдателем: когда его самолет во время Первой мировой войны вылетал на боевое дежурство в небо северо-западного фронта, немецкая фронтовая радиостанция передавала предупреждение: «Внимание! В воздухе Фридман!». Немцы беспокоились не напрасно: они знали, с кем имеют дело... Этот человек был «космонавтом», но не в общепринятом ныне смысле этого слова. Он не поднимался в космическое пространство, не был покорителем космоса, хотя в начале 20-х годов сама идея межпланетных путешествий стала уже «модной», уже были известны имена Н. Кибальчича, К. Циолковского, Р. Годдара, Г. Оберта и других энтузиастов завоевания космоса, уже публиковались научные и научно-популярные работы и ставились фильмы о предстоящих космических свершениях, уже об этом рассуждали люди вполне серьезные... Даже социально-политический фантаст В. Ульянов-Ленин проявлял интерес к космической тематике.

Имя А. Фридмана не было известно широкой публике, он не стал кумиром толпы, жаждущей немедленного «прыжка в космос». Однако с его именем неразрывно связаны такие фундаментальные понятия, как «красное смещение», «разбегание Галактик», «мировые уравнения», «модели Вселенной». Ибо А. Фридман явился основоположником современной космологии – физического учения о Вселенной как едином целом. Нелегко было подняться на такую научную вершину: для этого потребовалось вступить в дискуссию и поколебать позиции гениального Альберта Эйнштейна. Великий ученый и молодой профессор из Петрограда никогда не встречались. Они скрестили оружие на страницах престижного научного журнала «Zeitschrift fur Physik» («Вестник физики»). Точнее, они встретились на бескрайних просторах Вселенной. И на этом глобальном ристалище случилось чудо: победу одержал малоизвестный А. Фридман – и великий Эйнштейн благородно признал его правоту. Кто еще может похвастаться таким успехом!

А. Фридмана нельзя отнести к категории «забытых ученых». Статьи о нем имеются во всех русских и большинстве зарубежных энциклопедий, в которых он характеризуется как выдающийся физик и математик. В массовой научно-популярной литературе Фридман упоминается редко. Еврейские энциклопедические издания, как правило, «забывали» о Фридмане, и лишь «Российская еврейская энциклопедия» 1997 года поместила информацию об этом замечательном ученом, да и то почему-то в статье об отце А. Фридмане, малоизвестном музыкальном деятеле.

Александр Александрович Фридман родился 17 (29) июня 1888 году в Санкт-Петербурге. В 1910 году закончил физико-математический факультет столичного университета и был оставлен при кафедре математики. Начинается его педагогическая и научная деятельность. Он читает лекции по высшей математике, работает в аэрологической обсерватории. С началом Первой мировой войны А. Фридман вступает в добровольческий авиаотряд, ведет занятия в авиационной школе, организовывает армейскую аэронавигационную службу. В 1916 году возглавляет центральную аэронавигационную и аэрологическую службу фронта. Во всех своих начинаниях он проявил блестящие инженерные способности и качества выдающегося организатора. В 1917 году Фридман принял активнейшее участие в строительстве московского авиационного завода и вскоре стал его директором.

Год спустя он отправляется в Пермь для оказания научной помощи местному университету, работает там профессором и заместителем ректора, создает ряд технологических отделений. Пермский университет становится крупным центром высшего технического образования. С 1920 года Фридман – профессор петроградского университета, работает в главной геофизической обсерватории, а в 1925 году возглавляет ее. Еще в 1906 году восемнадцатилетним юношей он вместе с прославившимся вскоре математиком Я. Тамаркиным выполнил работу по теории чисел, увидевшую свет на страницах немецкого журнала «Математические анналы».

Сразу после создания А. Эйнштейном общей теории относительности А. Фридман проявил глубочайший интерес к этому великому открытию, особенно к «мировым уравнениям», введенным Эйнштейном. На базе решения этих уравнений Эйнштейн пытался определить геометрические свойства Вселенной. В частности, он допускал тезис о том, что мир имеет форму цилиндра. Эйнштейн также пришел к выводу, что при определенных условиях Вселенная пространственно ограничена. Естественно, такое серьезное и весьма неожиданное утверждение, поразившее современников, не могло быть однозначно принято всеми. Появились критические выступления, которые не были достаточно убедительными: для того чтобы опровергнуть Эйнштейна, требовался научный заряд необычайной силы. И вот такой «заряд» взорвался: в 1922 году в журнале «Известия физики» появилась статья «О кривизне пространства мира». Автор подверг концепцию Эйнштейна глубоко обоснованной и весьма существенной критике. Он показал, что «мировые уравнения» Эйнштейна ни при каких условиях не могут быть однозначными и с помощью этих уравнений нельзя дать определенный ответ на вопросы о форме (если это слово вообще применимо) Вселенной и ее конечности или бесконечности.

Далее автор рассматривал вопрос о радиусе кривизны пространства. Эйнштейн, излагая свою теорию, считал этот радиус величиной постоянной. Никому не известный автор статьи заявлял: радиус кривизны пространства изменяется во времени, и при этом условии возникает возможность нестационарных решений «мировых уравнений». Автор предлагал три варианта таких решений и, соответственно, выстраивал три возможные модели Вселенной. Две из них – с монотонным увеличением радиуса кривизны, причем одна из первых двух допускает расширение Вселенной из некой точки, а вторая предполагает расширение из массы, имеющей конечные размеры. Третья же модель представляет собою пульсирующую Вселенную, радиус которой изменяется с определенной периодичностью. Автор признавал бесконечность Вселенной, ее пространства и массы.

глубоко обоснованной и весьма

существенной критике.

Эта полемическая статья была прислана из Петрограда, под ней стояла подпись – Александр Фридман. Имя это мало что говорило даже специалистам. Однако Эйнштейн внимательно отнесся к новому взгляду, отвергавшему его утверждения. В одиннадцатом выпуске того же журнала он опубликовал статью «Замечания к работе Фридмана “О кривизне пространства”», в которой отстаивал свои позиции. Но прошло некоторое время, и в шестнадцатом выпуске журнала появилась новая публикация Эйнштейна на ту же тему, в которой он признавал свою ошибку и, соответственно, правоту Фридмана. Так завершился научный спор Эйнштейна – Фридмана.

Интересно отметить одно обстоятельство, весьма характерное для Эйнштейна: несмотря на поражение великий физик счел необходимым увековечить имя оппонента в своих сочинениях. Во всех последовавших изданиях знаменитой книги «Сущность теории относительности» Эйнштейн специально подчеркивал: «Его (Фридмана. – А.Ч.) результат затем получил неожиданное подтверждение в открытом Хабблом расширении звездной системы... Последующее представляет не что иное, как изложение идеи Фридмана... Не вызывает поэтому никаких сомнений, что это наиболее общая схема, дающая решение космологической проблемы».

Окончание полемики с Эйнштейном, столь благоприятное для Фридмана, стимулировало его дальнейшие работы в области космологии. Они сыграли основополагающую роль в становлении этой науки. Всеобщее научное признание модели нестационарной Вселенной, разработанной Фридманом, произошло после утверждения открытия американским астрономом Э. Хабблом так называемого красного смещения – иными словами, смещения линий в сторону красной части спектра источника. Красное смещение происходит, когда расстояние между источником излучения и наблюдателем увеличивается. Это свидетельствует о процессе расширения Вселенной – наблюдается эффект «разбегания» Галактик во всех направлениях. В свою очередь, этот эффект подтверждает верность предположения о нестационарной модели Вселенной.

Вскоре после смерти Фридмана бельгийский аббат Ж. Леметр (впоследствии первый президент Папской академии наук), опираясь на его идеи, создал свою концепцию возникновения Вселенной в некий определенный момент из одного «атома-отца» – теорию «Большого взрыва» («Big-Bang»). Она получила поддержку в работах крупнейшего астрофизика А. Эддингтона. В настоящее время эту модель все чаще называют моделью Фридмана-Леметра. В годы советской власти теория эта была объявлена идеалистической. «Интересно, что в сталинские времена, – пишет директор Института теоретической физики им. Ландау Российской академии наук В. Захаров, – с этой теорией боролись беспощадно, и те, кто ее проповедовал, могли спокойно угодить в тюрьму. Эта теория была абсолютно запрещена, поскольку последовательный атеизм, который был религией того времени, совместим только с идеей бесконечного времени, бесконечной повторяемости всего».

Нас, отделенных от времени Фридмана десятками лет, поражает исключительная широта научных интересов этого замечательного человека. Образно выражаясь, он как бы выискивал пустые пространства науки, чтобы заполнить их. Все работы Фридмана отмечены печатью выдающегося интеллекта, отличаются высоким уровнем новизны, блестящим математическим талантом, убедительностью доказательств, ясностью изложения. В области теории относительности он совместно с В. Фредериксом готовил фундаментальные труды, но успел опубликовать лишь первый том из пяти намеченных – «Основы теории относительности». Большой интерес представляет книга Фридмана «Мир как пространство и время» (1923) – талантливая популяризация теории относительности.

Другое направление научной деятельности Фридмана – гидромеханика и гидродинамика. В капитальном труде «Опыт гидромеханики сжимаемой жидкости» (1922, 1934, 1963) автор изложил исчерпывающую теорию вихревого движения в жидкости, проблемы возможных движений сжимаемой жидкости при воздействии на нее определенных сил, исследовал кинематические свойства сжимаемой жидкости.

Динамическая метеорология – еще одно направление работ Фридмана. Его труды в этой области носят основополагающий характер. В работах по теории атмосферных вихрей выведено уравнение для определения скорости вихря. Изучены вертикальные атмосферные течения, установлены закономерности изменения температур на различных высотах – заложены основы теории изучения погоды и ее прогнозирования. Фридман создал основы статистической теории турбулентности. Он внес также весомый вклад в теорию и практику воздухоплавания: в 1925 году совершил рекордный полет на аэростате, достигнув высоты 7400 метров. Для всей деятельности А. Фридмана характерно стремление довести до конца результаты исследований, от теории – к практике.

Точную оценку Фридмана как ученого дала его жена Екатерина Фридман: «Умение всматриваться в глубину, широким взмахом, ясно, кратко изложить, применить к практике или оставить в виде новой теории, осветить со всех сторон и дать новый толчок мысли – таковы были характерные особенности его работы, а его творческая мысль проникала во все закоулки накопленных им знаний и освещала их ярким светом его дисциплинированного ума и творческой фантазии».

16 сентября 1925 года А.А. Фридман скончался в расцвете сил от брюшного тифа. Ему было всего 37 лет. Смерть ученого вызвала поток некрологов в научных журналах России и других стран. Среди авторов этих поминальных статей – великий математик В. Стеклов, крупнейший механик, специалист в области теоретических основ ракетной техники И. Мещерский и многие другие. В 1931 году А. Фридман посмертно удостоен высшей советской награды за научную деятельность. А поэтическое пожелание Леонида Мартынова сбылось лишь отчасти: если и не звезда, то один из объектов на Луне назван именем Александра Фридмана.

В оформлении использована картина А. Тышлера «Серия космос». 1970 год.

Ежемесячный литературно-публицистический журнал и издательство.