Ο Ρώσος και Σοβιετικός μαθηματικός και γεωφυσικός A.A. Ο Φρίντμαν γεννήθηκε στις 16 Ιουνίου 1888 στην Αγία Πετρούπολη μουσική οικογένεια. Ο πατέρας του ήταν μέλος του corps de ballet των Imperial Theatres της Αγίας Πετρούπολης και η μητέρα του, Lyudmila Vojaček, ήταν πιανίστα, απόφοιτος του ωδείου και κόρη διάσημου Τσέχου μουσικού και συνθέτη. Ωστόσο, τον μικρό Αλέξανδρο δεν τον τράβηξε η μουσική, όχι το θέατρο, αλλά πρώτα χρόνιαενδιαφερόταν για τα μαθηματικά. Στο σχολείο και φοιτητικά χρόνιαΣε αυτό προστέθηκε το πάθος για την αστρονομία. Το 1906, ο Alexander Friedman αποφοίτησε με χρυσό μετάλλιο από το 2ο Γυμνάσιο της Αγίας Πετρούπολης και εισήλθε στο τμήμα μαθηματικών της Φυσικομαθηματικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Αγίας Πετρούπολης. Την ίδια χρονιά, ο 18χρονος Αλέξανδρος δημοσίευσε την πρώτη του μαθηματική εργασία σε ένα από τα κορυφαία επιστημονικά περιοδικά της Γερμανίας, το Mathematische Annalen. Τα χρόνια φοίτησης στο πανεπιστήμιο ήταν καθοριστικά για όλους μελλοντική μοίραΑ.Α. Ο Φρίντμαν. Ο δάσκαλός του, η αξιόπιστη προστασία και η υποστήριξή του ήταν ο λαμπρός μαθηματικός Vladimir Andreevich Steklov, το όνομα του οποίου δίνεται τώρα στο Μαθηματικό Ινστιτούτο της Ακαδημίας Επιστημών. Ο καθηγητής Στέκλοφ, που μετακόμισε στην Αγία Πετρούπολη από το Χάρκοβο, ήταν ένα ασυνήθιστα λαμπρό πρόσωπο, μελλοντικός ακαδημαϊκός και αντιπρόεδρος της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών. Είχε τεράστια επιρροή στην ανάπτυξη του νεαρού επιστήμονα.

Ενώ ήταν ακόμη φοιτητής στη Φυσικομαθηματική Σχολή του Πανεπιστημίου της Αγίας Πετρούπολης A.A. Ο Φρίντμαν έγραψε μια σειρά έργων, ένα από τα οποία, «Διερεύνηση αόριστων εξισώσεων δεύτερου βαθμού», τιμήθηκε με χρυσό μετάλλιο το 1909. Το 1910, ο Αλέξανδρος αποφοίτησε από το Πανεπιστήμιο της Αγίας Πετρούπολης και, μετά από σύσταση του V.A. Ο Steklov, μαζί με τον φίλο του, Ya Tamarkin, αφέθηκαν στο τμήμα καθαρών και εφαρμοσμένων μαθηματικών για να προετοιμαστούν για μια θέση καθηγητή. Μέχρι την άνοιξη του 1913, ο Friedman ασχολήθηκε με τα μαθηματικά - οδήγησε πρακτικά μαθήματα στο Ινστιτούτο Μηχανικών Σιδηροδρόμων (1910-1914) και δίδαξε στο Ινστιτούτο Μεταλλείων (1912-1914). Και την άνοιξη του 1913, αφού πέρασε τις μεταπτυχιακές του εξετάσεις, πήγε να εργαστεί στο Αερολογικό Αστεροσκοπείο Ρωσική ΑκαδημίαΕπιστήμες στο Pavlovsk κοντά στην Αγία Πετρούπολη και άρχισε να μελετά μεθόδους παρατήρησης της ατμόσφαιρας, δυναμική μετεωρολογία (τώρα αυτό το πεδίο της επιστήμης ονομάζεται γεωφυσική υδροδυναμική). Εκτός από τις μετεωρολογικές προβλέψεις και τη δυναμική μετεωρολογία, έπρεπε να εξοικειωθεί με τη θεωρία του επίγειου μαγνητισμού. Σύντομα έγινε ένας εξαιρετικός ειδικός στη μετεωρολογία και σε συναφείς τομείς. Το 1913, ο Friedman δημοσίευσε ένα πολύ σημαντικό έργο «Σχετικά με την κατανομή της θερμοκρασίας του αέρα με το ύψος» στη Γεωγραφική Συλλογή. Σε αυτό το έργο, εξέτασε θεωρητικά το ζήτημα της ύπαρξης αναστροφής της ανώτερης θερμοκρασίας (στη στρατόσφαιρα).

Την άνοιξη του 1914, ο Friedman στάλθηκε για πρακτική άσκηση στη Λειψία, όπου εκείνη την εποχή ζούσε ο διάσημος Νορβηγός μετεωρολόγος Wilhelm Freeman Koren Bjerknes, ο δημιουργός της θεωρίας των μετώπων στην ατμόσφαιρα. Το καλοκαίρι του ίδιου έτους, ο Friedman πέταξε με αερόπλοια, συμμετέχοντας στις προετοιμασίες για την παρατήρηση της έκλειψης ηλίου τον Αύγουστο του 1914. Με το ξέσπασμα του Α' Παγκοσμίου Πολέμου, ο Φρίντμαν προσφέρθηκε εθελοντικά να ενταχθεί σε ένα απόσπασμα της αεροπορίας. Το 1914-1917 συμμετείχε στην οργάνωση των υπηρεσιών αεροναυτιλίας και αεροπλοΐας στο Βόρειο, Νοτιοδυτικό και άλλα μέτωπα. Ο Φρίντμαν συμμετείχε επανειλημμένα ως πιλότος παρατηρητής σε πτήσεις μάχης και σε επιχειρήσεις αναγνώρισης.

Έχοντας κατακτήσει το επάγγελμα του πιλότου, ο Α.Α. Ο Φρίντμαν διδάσκει σε σχολή αεροπόρων στο Κίεβο. Το 1917, προσκλήθηκε να δώσει διαλέξεις στο Πανεπιστήμιο του Κιέβου και στη συνέχεια μετακόμισε στη Μόσχα. Για κάποιο διάστημα εργάστηκε σε εργοστάσιο οργάνων αεροσκαφών. Ο πόλεμος υπονόμευσε την υγεία του και ο Φρίντμαν διαγνώστηκε με καρδιακή νόσο. Οι γιατροί δεν τον συμβούλεψαν να πάει στην Πετρούπολη και επέλεξε το Περμ. Τον Νοέμβριο του 1917, υπέβαλε αίτηση συμμετοχής στον διαγωνισμό και στις 13 Απριλίου 1918, ο Φρίντμαν ανέλαβε τη θέση του έκτακτου καθηγητή στο Τμήμα Μηχανικής του Πανεπιστημίου Περμ. Μέχρι το 1920 ο καθηγητής Α.Α. Ο Φρίντμαν εργάστηκε ως αντιπρύτανης του Πανεπιστημίου Περμ, διδάσκοντας μαθήματα διαφορικής γεωμετρίας και φυσικής.

Τον Μάιο του 1920, ο Alexander Friedman πήρε ακαδημαϊκή άδεια και πήγε στην Πετρούπολη. Η ζωή ενός νέου επιστήμονα τα πρώτα χρόνια μετά την Επανάσταση ήταν πολύ δύσκολη. Κάποτε ήθελε να διαφύγει στο εξωτερικό με τον Tamarkin, ο οποίος τελικά μετανάστευσε μόνος του. Αλλά ο Friedman ήταν τυχερός, του δόθηκε η ευκαιρία να εργαστεί στη Σοβιετική Ρωσία. Το 1920 στην Πετρούπολη, άρχισε να εργάζεται στο Κύριο Φυσικό Αστεροσκοπείο (από το 1924 - το Κύριο Γεωφυσικό Παρατηρητήριο με το όνομα A.I. Voeikov), ταυτόχρονα δίδαξε σε διάφορα εκπαιδευτικά ιδρύματα της Πετρούπολης - στο Πολυτεχνείο (1920-1925), το Ινστιτούτο Μηχανικών Σιδηροδρόμων (1920-1925) κ.λπ. Τον Δεκέμβριο του 1920, ο επιστήμονας παραιτήθηκε τελικά από τα καθήκοντά του ως καθηγητής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο του Περμ.

Το 1923 ο Α.Α. Ο Friedman διορίστηκε αρχισυντάκτης του Journal of Geophysics and Meteorology. Κύρια έργα της Α.Α. Ο Friedman είναι αφιερωμένος στα προβλήματα της δυναμικής μετεωρολογίας (τη θεωρία των ατμοσφαιρικών στροβιλισμών και των ριπών ανέμου, της θεωρίας των ασυνεχειών στην ατμόσφαιρα, των ατμοσφαιρικών αναταράξεων), της υδροδυναμικής του συμπιεστού ρευστού, της ατμοσφαιρικής φυσικής και της σχετικιστικής κοσμολογίας. Τον Ιούλιο του 1925, για ερευνητικούς σκοπούς, πέταξε στη στρατόσφαιρα με ένα αερόστατο μαζί με τον πιλότο P.F. Ο Fedoseenko, έχοντας φτάσει σε ύψος ρεκόρ 7400 m εκείνη την εποχή, ήταν ένας από τους πρώτους που κατέκτησε τη μαθηματική συσκευή της θεωρίας της βαρύτητας του Αϊνστάιν και άρχισε να διδάσκει ένα μάθημα για τον λογισμό τανυστών στο πανεπιστήμιο ως εισαγωγικό μέρος στο μάθημα για τη γενική. Θεωρία της σχετικότητας. Το 1923 εκδόθηκε το βιβλίο του «Ο κόσμος ως χώρος και χρόνος» (αναδημοσιεύτηκε το 1965), εισάγοντας το ευρύ κοινό νέα φυσική.

Η επιστημονική δραστηριότητα του Friedman επικεντρώθηκε κυρίως στον τομέα της θεωρητικής μετεωρολογίας και της υδροδυναμικής. Σε αυτούς τους τομείς αποκαλύφθηκε το λαμπρό μαθηματικό του ταλέντο, η συνεχής επιθυμία και η ικανότητά του να φέρνει λύσεις. θεωρητικά προβλήματασε μια συγκεκριμένη, πρακτική εφαρμογή. Α.Α. Ο Friedman είναι ένας από τους ιδρυτές της δυναμικής μετεωρολογίας. Ασχολήθηκε επίσης με την εφαρμογή της θεωρίας των φυσικών διεργασιών στην ατμόσφαιρα στην αεροναυπηγική. Αφιέρωσε πολλή ενέργεια στην αναζήτηση προτύπων, ίσως των πιο χαοτικών διεργασιών στον κόσμο - διεργασιών στην ατμόσφαιρα της γης που φτιάχνουν τον καιρό. Παρά τις φυσικές λέξεις, στην ουσία ασχολούνταν με τα μαθηματικά - μερικές διαφορικές εξισώσεις.

Το κύριο έργο του Friedman για την υδρομηχανική είναι το έργο του «An Experience in the Hydromechanics of a Compressible Fluid» (1922). Σε αυτό, έδωσε την πληρέστερη θεωρία της κίνησης στροβιλισμού σε ένα υγρό, εξέτασε και για πολλές περιπτώσεις έλυσε το σημαντικό πρόβλημα των πιθανών κινήσεων ενός συμπιεστού υγρού υπό τη δράση ορισμένων δυνάμεων σε αυτό. Αυτή η θεμελιώδης έρευνα επιτρέπει στον Friedman να θεωρείται ένας από τους δημιουργούς της θεωρίας των συμπιεστών ρευστών. Στην ίδια εργασία, ο Friedman εξήγαγε μια γενική εξίσωση για τον προσδιορισμό της δίνης ταχύτητας, η οποία έγινε θεμελιώδης σημασία στη θεωρία της πρόγνωσης του καιρού.

Την άνοιξη του 1922, μια έκκληση «Στους Γερμανούς φυσικούς» εμφανίστηκε στο κύριο περιοδικό φυσικής της εποχής, Zeitschrift fur Physik. Το διοικητικό συμβούλιο της Γερμανικής Φυσικής Εταιρείας ενημέρωσε για τη δύσκολη κατάσταση των συναδέλφων τους στη Ρωσία, οι οποίοι δεν είχαν λάβει γερμανικά περιοδικά από την αρχή του πολέμου. Δεδομένου ότι την ηγετική θέση στη φυσική εκείνη την εποχή κατείχαν γερμανόφωνοι επιστήμονες, επρόκειτο για πολυετή πείνα πληροφοριών. Ζητήθηκε από Γερμανούς φυσικούς να στείλουν δημοσιεύσεις των τελευταίων ετών στην καθορισμένη διεύθυνση, ώστε στη συνέχεια να τις στείλουν στην Πετρούπολη. Ωστόσο, στο ίδιο περιοδικό, μόλις είκοσι πέντε σελίδες πιο κάτω, υπήρχε ένα άρθρο που ελήφθη από την Πέτρογκραντ και, εκ πρώτης όψεως, έρχεται σε αντίθεση με την έκκληση για βοήθεια. Το όνομα του συγγραφέα - A. Friedman - ήταν άγνωστο στους φυσικούς. Το άρθρο του με τίτλο «On the Curvature of Space» ασχολήθηκε με τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας. Πιο συγκεκριμένα, η πιο φιλόδοξη εφαρμογή του: η κοσμολογία.

Σε αυτό το άρθρο γεννήθηκε η «διαστολή του Σύμπαντος». Πριν από το 1922, μια τέτοια φράση θα φαινόταν εντελώς παράλογη. Φυσικά, η αστροφυσική έπρεπε ακόμη να μάθει ότι η διαστολή του Σύμπαντος ξεκίνησε πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Έμενε ακόμα να μετρηθεί και να υπολογιστεί. το πρόβλημα του ορίζοντα του Σύμπαντος έπρεπε ακόμη να συλλογιστεί. Αλλά αυτή η ιδέα παρουσιάστηκε για πρώτη φορά το 1922 από τον τριαντατετράχρονο Alexander Friedman. Στο έργο του «On the Curvature of Space», ο Friedman ουσιαστικά έδωσε ένα περίγραμμα των βασικών ιδεών της κοσμολογίας: την ομοιογένεια της κατανομής της ύλης στο χώρο και, κατά συνέπεια, την ομοιογένεια και την ισοτροπία του χωροχρόνου, δηλ. για την ύπαρξη «παγκόσμιου» χρόνου, για τον οποίο κάθε στιγμή η μετρική του χώρου θα είναι η ίδια σε όλα τα σημεία και προς όλες τις κατευθύνσεις. Αυτή η θεωρία είναι σημαντική κυρίως επειδή οδηγεί σε μια αρκετά σωστή εξήγηση του θεμελιώδους φαινομένου - το φαινόμενο της μετατόπισης του κόκκινου. Η λύση των εξισώσεων πεδίου που ελήφθη από τον Friedman υπό τις παραπάνω παραδοχές είναι ένα μοντέλο για οποιεσδήποτε κοσμολογικές θεωρίες.

Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι ο συγγραφέας της θεωρίας της σχετικότητας, Αϊνστάιν, αρχικά πίστευε ότι η κοσμολογική λύση των εξισώσεων πεδίου πρέπει να είναι στατική και να οδηγεί σε ένα κλειστό μοντέλο του Σύμπαντος. Τον Σεπτέμβριο του 1922, επέκρινε το έργο του Friedman: "Τα αποτελέσματα σχετικά με τον μη ακίνητο κόσμο που περιέχεται στο αναφερόμενο έργο μου φαίνονται ύποπτα. Στην πραγματικότητα, αποδεικνύεται ότι η λύση που υποδεικνύεται σε αυτό δεν ικανοποιεί τις εξισώσεις πεδίου." Ο Αϊνστάιν δεν πίστευε τα αποτελέσματα του Φρίντμαν. Θεωρώντας απίθανη την κοσμολογική του εικόνα, εύκολα, αλλά, δυστυχώς, χωρίς κανένα λόγο, βρήκε ένα φανταστικό λάθος στους υπολογισμούς του επιστήμονα της Πετρούπολης. Μόλις έλαβε μια επιστολή από τον Φρίντμαν που υπερασπιζόταν την υπόθεσή του, και έχοντας ξανακάνει τους υπολογισμούς, ο Αϊνστάιν τον Μάιο του 1923 αναγνώρισε τα αποτελέσματα του Ρώσου συναδέλφου του και σε ειδικό σημείωμα τα αποκάλεσε Νέο κόσμο"για το κοσμολογικό πρόβλημα. Και για τους μεταγενέστερους, το ίδιο το λάθος του Αϊνστάιν ρίχνει φως στο νόημα και την κλίμακα του έργου του Φρίντμαν.

Η σύγχρονη θεωρία της βαρύτητας (γενική σχετικότητα) δημιουργήθηκε από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν το 1915. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, υπό την επίδραση της μάζας και της ενέργειας των σωμάτων, ο χώρος (ακριβέστερα ο χωροχρόνος) καμπυλώνεται, κάτι που με τη σειρά του οδηγεί στην καμπυλότητα των τροχιών των σωμάτων, η οποία γίνεται αντιληπτή από εμάς ως εκδήλωση της βαρύτητας. Αμέσως μετά την εμφάνιση της θεωρίας της σχετικότητας, ο δημιουργός της προσπάθησε να την εφαρμόσει στο Σύμπαν συνολικά, αλλά αυτή η προσπάθεια ήταν ανεπιτυχής. Και τώρα, 7 χρόνια αργότερα, ένας άγνωστος συγγραφέας από τη Σοβιετική Ρωσία, μια χώρα φαινομενικά απομονωμένη από την παγκόσμια επιστήμη, ισχυρίζεται με τόλμη ότι το αποτέλεσμα του Αϊνστάιν δεν είναι καθόλου απαραίτητο, αλλά αντιπροσωπεύει μια πολύ ιδιαίτερη περίπτωση. Ο Φρίντμαν ήταν ο πρώτος που απέρριψε το δόγμα του αμετάβλητου του Σύμπαντος, το οποίο κυριαρχούσε στο μυαλό των ερευνητών από την αρχαιότητα. Τα συμπεράσματά του ήταν τόσο ασυνήθιστα που ο Αϊνστάιν στην αρχή δεν συμφωνούσε μαζί του και δήλωσε ότι είχε βρει ένα λάθος στους υπολογισμούς του.

Ήταν δύσκολο να μελετηθεί η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας στη Ρωσία πριν από το 1920: δεν υπήρχαν ξένες δημοσιεύσεις ή κριτικές σε εγχώρια περιοδικά. Και μια πραγματική έκρηξη γύρω από τη νέα θεωρία μαίνεται ήδη στον κόσμο. Ξεκίνησε το 1919, αμέσως αφού οι Άγγλοι αστρονόμοι επιβεβαίωσαν την απόκλιση των ακτίνων φωτός από μακρινά αστέρια που είχε προβλέψει ο Αϊνστάιν. Και ο θρίαμβος της θεωρίας της σχετικότητας έφτασε ακόμα στη Ρωσία. Δημοφιλή φυλλάδια για τη νέα θεωρία άρχισαν να εμφανίζονται. Ένα από τα πρώτα ήταν ένα βιβλίο του ίδιου του Αϊνστάιν. Ο πρόλογος του συγγραφέα στη ρωσική μετάφραση, που δημοσιεύτηκε στο Βερολίνο και χρονολογείται από τον Νοέμβριο του 1920, έλεγε: «Περισσότερο από ποτέ, σε αυτούς τους ταραγμένους καιρούς θα πρέπει να φροντίζουμε για οτιδήποτε μπορεί να φέρει κοντά τους ανθρώπους διαφορετικές γλώσσεςκαι έθνη. Από αυτή την άποψη, είναι ιδιαίτερα σημαντικό να προωθηθεί μια ζωηρή ανταλλαγή καλλιτεχνικών και επιστημονικών έργων ακόμη και κάτω από τις τρέχουσες δύσκολες συνθήκες. Ως εκ τούτου, χαίρομαι ιδιαίτερα που το μικρό μου βιβλίο εμφανίζεται στα ρωσικά».

Οι μελέτες του Friedman στη γενική θεωρία της σχετικότητας δεν ήταν καθόλου τυχαίες. ΣΕ τα τελευταία χρόνιαζωή αυτός μαζί με τον καθηγητή Β.Κ. Ο Fredericks (1885-1944) άρχισε να γράφει ένα πολύτομο εγχειρίδιο για τη σύγχρονη φυσική, το οποίο άνοιξε με το βιβλίο «Ο κόσμος ως χώρος και χρόνος», αφιερωμένο στη θεωρία της σχετικότητας, τη γνώση της οποίας ο Friedman θεωρούσε τον ακρογωνιαίο λίθο της φυσικής αγωγής. Είναι εκπληκτικό πώς ο Friedman κατάφερε να κυριαρχήσει τη θεωρία σύμφωνα με τη δημοφιλή παρουσίασή της μέσα σε μόλις ενάμιση χρόνο, αλλά ήδη τον Αύγουστο του 1920 έγραψε στον δάσκαλο και συνάδελφό του P. Ehrenfest: «Μελετούσα το αξίωμα του μικρού [ειδικού] αρχή της σχετικότητας... Θέλω πολύ να μελετήσω τη μεγάλη [γενική] αρχή της σχετικότητας, αλλά δεν υπάρχει χρόνος». Η εργασία του Friedman στη γενική θεωρία της σχετικότητας παρείχε ένα δυναμικό μοντέλο του Σύμπαντος και για πρώτη φορά κατέστησε δυνατή την εξήγηση της δομής και της ανάπτυξης του κόσμου στο σύνολό του. Αλλά είναι απίθανο ότι η κοσμολογία του Friedmann θα είχε εμφανιστεί το 1922, αν όχι ο φυσικός Fredericks. Ήταν αυτός που έκανε την πρώτη παρουσίαση της γενικής θεωρίας της σχετικότητας στη Ρωσία. Η κριτική του το 1921 στο Uspekhi Fizicheskikh Nauk, καθώς και πολλά άλλα άρθρα για τη γενική σχετικότητα, μπορεί να βοήθησαν τον Friedman να κατακτήσει αυτή τη θεωρία.

Οι πρώτες μη στατικές λύσεις των εξισώσεων του Αϊνστάιν που ελήφθησαν από τον Friedman το 1922-1924 κατά τη μελέτη των σχετικιστικών μοντέλων του Σύμπαντος έθεσαν τα θεμέλια για την ανάπτυξη της θεωρίας ενός μη ακίνητου, διαστελλόμενου ή παλλόμενου Σύμπαντος. Ο επιστήμονας μελέτησε μη στάσιμα ομοιογενή ισότροπα μοντέλα με χώρο θετικής καμπυλότητας γεμάτο με ύλη που μοιάζει με σκόνη (με μηδενική πίεση). Η μη σταθερότητα των εξεταζόμενων μοντέλων περιγράφεται από την εξάρτηση της ακτίνας καμπυλότητας και πυκνότητας από το χρόνο και η πυκνότητα ποικίλλει σε αντίστροφη αναλογία με τον κύβο της ακτίνας καμπυλότητας. Ο Friedman ανακάλυψε τους τύπους συμπεριφοράς τέτοιων μοντέλων που επιτρέπονται από τις βαρυτικές εξισώσεις και το μοντέλο του Αϊνστάιν για ένα ακίνητο Σύμπαν αποδείχθηκε ότι ήταν πραγματικά μόνο μια ειδική περίπτωση. Διέψευσε την άποψη ότι η γενική σχετικότητα απαιτεί την υπόθεση του πεπερασμένου του χώρου. Έχοντας λύσει τις εξισώσεις της θεωρίας της βαρύτητας του Αϊνστάιν λαμβάνοντας υπόψη την κοσμολογική αρχή, ο Friedman έδειξε ότι το Σύμπαν δεν μπορεί να είναι αμετάβλητο, ανάλογα με τις αρχικές συνθήκες που πρέπει είτε να διαστέλλεται είτε να συστέλλεται. Ήταν ο πρώτος που έδωσε μια σωστή εκτίμηση τάξης μεγέθους για την ηλικία του Σύμπαντος.

Τα αποτελέσματα του Friedman έδειξαν ότι οι εξισώσεις του Αϊνστάιν δεν οδηγούν σε ένα μόνο μοντέλο του Σύμπαντος, ανεξάρτητα από το ποια είναι η κοσμολογική σταθερά. Από το μοντέλο ενός ομοιογενούς ισότροπου Σύμπαντος προκύπτει ότι καθώς διαστέλλεται, θα πρέπει να παρατηρείται μια κόκκινη μετατόπιση ανάλογη της απόστασης. Το 1927, ο Βέλγος επιστήμονας και καθολικός ηγούμενος Georges Lemaitre κατέληξε στα ίδια συμπεράσματα με τον Friedman. Ο Lemaitre έδωσε μεγάλη προσοχή στη σύγκριση της θεωρίας και των παρατηρήσεων, επισημαίνοντας για πρώτη φορά ότι η διαστολή του Σύμπαντος μπορεί να παρατηρηθεί χρησιμοποιώντας τη μετατόπιση του κόκκινου στα φάσματα των γαλαξιών. Έτσι, η διαστολή του Σύμπαντος είχε προβλεφθεί θεωρητικά, με βάση τη θεωρία της σχετικότητας, αρχικά από τον Friedman και λίγο αργότερα από τον Lemaitre. Αυτό ήταν ένα από τα πιο λαμπρά παραδείγματα πρόβλεψης στην ιστορία της επιστήμης. Το 1929, ο Edwin P. Hubble, βασισμένος σε αστρονομικές παρατηρήσεις, επιβεβαίωσε ότι οι φασματικές γραμμές στα φάσματα των γαλαξιών μετατοπίστηκαν στο κόκκινο άκρο του φάσματος. Έτσι, οι αστρονόμοι που δεν έδωσαν προσοχή στη θεωρία του Friedman πείστηκαν ότι είχε δίκιο. Αλλά ο Alexander Friedman, δυστυχώς, δεν έζησε για να δει την ανακάλυψη του νόμου του Hubble. Μετά την ανακάλυψη του Hubble, αποδείχθηκε ότι η μη ακίνητη φύση του Σύμπαντος στην πραγματικότητα απορρέει από τον νόμο της παγκόσμιας έλξης (που ανακαλύφθηκε από τον Ισαάκ Νεύτωνα στα τέλη του 17ου αιώνα), πιο συγκεκριμένα, από την πιο γενική ιδιότητα της βαρύτητας, η οποία συνίσταται στο το γεγονός ότι αυτή η δύναμη μόνο έλκει, αλλά δεν απωθεί τα σώματα.

Τον Φεβρουάριο του 1925 ο Α.Α. Ο Φρίντμαν διορίστηκε διευθυντής του Κύριου Γεωφυσικού Παρατηρητηρίου, αλλά κράτησε αυτή τη θέση για λιγότερο από ένα χρόνο. πέθανε ο Α.Α Friedman στο Λένινγκραντ από τυφοειδή πυρετό στις 16 Σεπτεμβρίου 1925. Ήταν μόλις 37 ετών. Ο εξαιρετικός επιστήμονας κηδεύτηκε στο Ορθόδοξο νεκροταφείο του Σμολένσκ. Ωστόσο, το έργο του Φρίντμαν εκτιμήθηκε, αν και πολλοί στην ΕΣΣΔ αποκαλούσαν την κοσμολογία «η δούλη του σκοταδισμού». Το 1931, με διάταγμα της σοβιετικής κυβέρνησης για εξαιρετικές επιστημονικές εργασίεςΑ.Α. Ο Φρίντμαν τιμήθηκε μετά θάνατον με το Βραβείο Λένιν.

Ο Alexander Alexandrovich Friedman, ένας ταλαντούχος Σοβιετικός επιστήμονας, ένας από τους δημιουργούς της σύγχρονης δυναμικής μετεωρολογίας, της σύγχρονης θεωρίας των αναταράξεων και της θεωρίας ενός μη ακίνητου Σύμπαντος, ήταν ένας πολύ γενναίος άνθρωπος. Προσφέρθηκε εθελοντικά στο ρωσο-γερμανικό μέτωπο και όντας ήδη καθηγητής (και συγγραφέας μιας νέας κοσμολογίας), συμμετείχε σε μια πτήση με αερόστατο που έσπασε ρεκόρ. Αλλά ο Φρίντμαν δεν ήταν προορισμένος να ζήσει για να δει την πραγματική κλίμακα της ανακάλυψής του, η οποία διεύρυνε τόσο ευρέως τον ορίζοντα της επιστήμης, έγινε σαφής. Ταυτόχρονα, ας μην ξεχνάμε σε ποια χώρα και σε ποια εποχή γεννήθηκε το «διαστελλόμενο Σύμπαν».

Στις 31 Μαΐου 1923, ο Άλμπερτ Αϊνστάιν έγραψε: «Σε ένα προηγούμενο σημείωμα επέκρινα το παραπάνω έργο, αλλά η κριτική μου, όπως πείσθηκα από την επιστολή του Φρίντμαν, βασίστηκε σε ένα λάθος στους υπολογισμούς, θεωρώ ότι τα αποτελέσματα του Φρίντμαν είναι σωστά ρίξει νέο φως Αποδεικνύεται ότι τα πεδία εξισώσεων επιτρέπουν, μαζί με τα στατικά, και δυναμικές (δηλαδή μεταβλητές σε σχέση με το χρόνο) λύσεις για τη δομή του χώρου».

«Τα νερά στα οποία μπαίνω δεν τα έχει διασχίσει ποτέ κανείς» Alexander Friedman και η προέλευση της σύγχρονης κοσμολογίας

Πριν από ενενήντα χρόνια, ο Ρώσος φυσικός Αλεξάντερ Φρίντμαν προέβλεψε ότι το σύμπαν θα μπορούσε να διαστέλλεται ή να συστέλλεται με επιταχυνόμενο ή επιβραδυνόμενο ρυθμό και ότι θα μπορούσε ακόμη και να γεννηθεί από το «τίποτα». Αυτές οι επαναστατικές επιστημονικές ιδέες αρχικά συνάντησαν κριτική και παρεξήγηση από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν και μόλις έξι χρόνια μετά το θάνατο του Φρίντμαν, ο δημιουργός της θεωρίας της σχετικότητας παραδέχτηκε ότι είχε δίκιο και έγινε ένθερμος υποστηρικτής του.

Ο Φρίντμαν πέθανε νωρίς - σε ηλικία 37 ετών. Ίσως αυτός είναι ο λόγος που ο τίτλος του ανακάλυψε του διαστελλόμενου Σύμπαντος δόθηκε εναλλάξ στους Georges Lemaître και Edwin Hubble. Πρόσφατες αστρονομικές παρατηρήσεις επιβεβαίωσαν την εγκυρότητα ενός από τα σενάρια για την εξέλιξη του Σύμπαντος που προέβλεψε ο Friedman, γι' αυτό είναι τόσο σημαντικό σήμερα να υπενθυμίσουμε την προτεραιότητα του συμπατριώτη μας σε αυτή τη μεγάλη ανακάλυψη

Το 1922, ο φυσικός της Πετρούπολης Alexander Friedman ανακάλυψε ότι οι εξισώσεις της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν επιτρέπουν όχι μόνο στατικές αλλά και δυναμικές λύσεις. Ως συνέπεια, αντλεί δύο διαφορικές εξισώσεις (τώρα οι εξισώσεις Friedmann) που περιγράφουν τρία πιθανά σενάρια για την ανάπτυξη του Σύμπαντος. Σύμφωνα με αυτούς, το Σύμπαν μπορεί να συστέλλεται, να διαστέλλεται, να καταρρεύσει, ακόμη και να αναδυθεί από ένα σημείο (όπως λένε οι φυσικοί, από μια ιδιομορφία). Το 1924, ο Friedman πρότεινε μια άλλη επαναστατική ιδέα σχετικά με τη δυνατότητα ύπαρξης ενός δυναμικού Σύμπαντος με αρνητική καμπυλότητα, και επομένως άπειρο σε όγκο και απεριόριστο χώρο.

Δεκαετίες αργότερα, οι διαστημικές παρατηρήσεις επιβεβαίωσαν ότι ένα από τα τρία σενάρια για την ανάπτυξη του διαστήματος που πρότεινε ο Friedman το 1922-1924 αποδείχθηκε αληθινό. Τρεις Αμερικανοί αστρονόμοι που ανακάλυψαν την επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος τιμήθηκαν με το Νόμπελ Φυσικής για το 2011. Όταν δικαιολογεί τη σημασία αυτής της ανακάλυψης, η Βασιλική Σουηδική Ακαδημία Επιστημών αναφέρεται στο έργο του Friedman (Scientific Background on the Nobel Prize in Physics , 2011), αλλά ταυτόχρονα παραποιεί σε μεγάλο βαθμό την ουσία της συμβολής του.

Δυστυχώς, η παρανόηση και η άρνηση από την αρχή συνόδευαν τις κοσμολογικές ιδέες του Friedman, άψογα διατυπωμένες από μαθηματική άποψη. Όμως ο χρόνος τα βάζει όλα στη θέση τους...

Γενική Σχετικότητα: Αϊνστάιν εναντίον Ντε Σίτερ

Η γενική θεωρία της σχετικότητας προτείνει ότι η βαρυτική αλληλεπίδραση μεταξύ των φυσικών σωμάτων προκύπτει ως αποτέλεσμα της καμπυλότητας του χώρου που προκαλείται από τις μάζες που βρίσκονται σε αυτό. Οι θεμελιώδεις εξισώσεις του συσχετίζουν την καμπυλότητα του χώρου, που περιγράφεται από έναν τανυστή τέταρτης τάξης (τρεις χωρικές συντεταγμένες και χρόνος), με την κατανομή και τη ροή της μάζας της ύλης. Μαθηματικά, η γενική θεωρία της σχετικότητας είναι ένα σύστημα μη γραμμικών μερικών διαφορικών εξισώσεων, και επομένως η αναλυτική της λύση μπορεί να βρεθεί μόνο για ορισμένες από τις απλούστερες περιπτώσεις.

Η πρώτη από αυτές τις λύσεις, που βρέθηκε από τον Γερμανό αστρονόμο και φυσικό Karl Schwarzschild το 1916, περιγράφει το βαρυτικό πεδίο γύρω από τεράστια σώματα όπως ο Ήλιος, ιδιαίτερα την κίνηση των πλανητών και τη διάδοση των ηλιακών ακτίνων. Η περιοριστική περίπτωση αυτής της λύσης είναι η βαρυτική κατάρρευση, που οδηγεί στο σχηματισμό μαύρων οπών.

Η καμπυλότητα του χώρου κατά μάζες που βρίσκονται σε αυτό μπορεί να αποδειχθεί ξεκάθαρα για τη δισδιάστατη περίπτωση. Η σφαίρα είναι μια επιφάνεια, ένας δισδιάστατος χώρος με θετική καμπυλότητα. Η απόσταση μεταξύ δύο σημείων σε αυτό είναι μεγαλύτερη από την απόσταση μεταξύ δύο σημείων του επιπέδου που έχουν τις ίδιες χωρικές συντεταγμένες και το άθροισμα των γωνιών ενός τριγώνου είναι περισσότερο από 180 μοίρες. Μια επιφάνεια με αρνητική καμπυλότητα φαίνεται παρακάτω - το άθροισμα των γωνιών του τριγώνου σε αυτήν την περίπτωση είναι μικρότερο από 180°, αλλά η απόσταση μεταξύ των σημείων, όπως στην πρώτη περίπτωση, είναι μεγαλύτερη από ό,τι για την επίπεδη περίπτωση. Εάν ο χώρος έχει θετική καμπυλότητα, τότε ο όγκος του είναι πεπερασμένος, είναι κλειστός στον εαυτό του, αλλά απεριόριστος. Αν είναι αρνητικό, είναι ανοιχτό και ο όγκος του είναι άπειρος.
Η καμπυλότητα του τρισδιάστατου χώρου είναι πιο δύσκολο να απεικονιστεί. Εάν σχεδιάσετε ένα πλέγμα συντεταγμένων στο χώρο, η επίδραση της μάζας θα οδηγήσει σε παραμόρφωσή του. Ένα σώμα που θα κινείται σε μη καμπύλο χώρο κατά μήκος των ευθειών γραμμών του πλέγματος, σε καμπύλο χώρο θα κινείται επίσης κατά μήκος αυτών των γραμμών, αλλά τώρα δεν θα είναι πλέον ευθείες

Σύντομα, οι φυσικοί αντιμετώπισαν το ερώτημα: μπορεί η γενική θεωρία της σχετικότητας να περιγράψει το ίδιο το Σύμπαν; Για να απλοποιηθούν οι υπολογισμοί, διατυπώθηκε η ακόλουθη θεμελιώδης κοσμολογική αρχή: το Σύμπαν είναι ομοιογενές (δηλαδή, οποιοσδήποτε παρατηρητής βλέπει παρόμοια εικόνα) και ισότροπο (σε οποιαδήποτε κατεύθυνση το Σύμπαν είναι το ίδιο). Προβλήθηκαν επίσης λιγότερο σημαντικές υποθέσεις: ότι η πυκνότητα της ύλης είναι ίδια σε όλα τα σημεία του χώρου, ότι οι ταχύτητες των κινούμενων σωμάτων είναι αμελητέες σε σύγκριση με την ταχύτητα του φωτός και ότι δεν υπάρχει άλλη αλληλεπίδραση εκτός από τη βαρυτική αλληλεπίδραση μεταξύ των σωμάτων.

Και πράγματι, όπου οι αστρονόμοι έστρεφαν τα τηλεσκόπια τους, έβλεπαν πάντα μια παρόμοια εικόνα. Επιπλέον, οι υψηλότερες ταχύτητες των αστεριών σε σχέση με τον Ήλιο που ήταν γνωστές εκείνη την εποχή δεν ήταν περισσότερες από 5 km/s.

Τον Φεβρουάριο του 1917, ο Αϊνστάιν βρήκε την πρώτη από αυτές τις κοσμολογικές λύσεις: στο μοντέλο του, το Σύμπαν αναπαρίσταται ως μια τρισδιάστατη υπερσφαίρα σταθερής ακτίνας καμπυλότητας, η οποία δεν αλλάζει με το χρόνο. Για να αποτρέψει την κατάρρευση του Σύμπαντος υπό την επίδραση της δικής του βαρυτικής έλξης, ο Αϊνστάιν εισάγει στις εξισώσεις του έναν άλλο όρο με συντελεστή Λ, που ονομάζεται κοσμολογική σταθερά. Με βάση αστρονομικά δεδομένα που ήταν γνωστά εκείνη την εποχή, η θεωρία του υπολόγισε την ακτίνα του Σύμπαντος στα 800 εκατομμύρια έτη φωτός.

Φαίνεται στον Αϊνστάιν ότι ο στόχος έχει επιτευχθεί. Αλλά η δεύτερη κοσμολογική λύση, που βρέθηκε από τον Ολλανδό αστρονόμο Willem de Sitter κυριολεκτικά ένα μήνα αργότερα, επηρεάζει τον Αϊνστάιν ως κρύο ντους. Το σύμπαν του De Sitter είναι επίσης στατικό, αλλά σε αυτό κάθε παρατηρητής περιβάλλεται από ένα είδος «ορίζοντα» όπου ο χρόνος επιβραδύνεται και μάλιστα σταματά. Επιπλέον, πραγματικότητες όπως η ύλη και η ακτινοβολία δεν «προβλέπονταν» σε αυτό το μοντέλο του Σύμπαντος.

Λόγω της τελευταίας αυτής περίστασης, ο Αϊνστάιν δηλώνει το μοντέλο de Sitter απαράδεκτο, καθώς έρχεται σε αντίθεση με την αρχή του Ernst Mach, που δηλώνει ότι η αδράνεια και η αδράνεια (επομένως, οι αρχές της γενικής θεωρίας της σχετικότητας που βασίζονται στις αδρανή ιδιότητες της ύλης) δεν μπορούν να υπάρχουν χωρίς ύλη. Ωστόσο, το μοντέλο του de Sitter είχε ένα σημαντικό πλεονέκτημα: όταν ο χρόνος επιβραδύνεται, ένα φαινόμενο ψευδο-Doppler εμφανίζεται στον «ορίζοντα», το οποίο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να εξηγήσει το γεγονός μιας κόκκινης μετατόπισης γραμμών στο φάσμα των μακρινών γαλαξιών, που ανακαλύφθηκε στο 1914 από τον Αμερικανό αστρονόμο Vesto Slifer (αστεροσκοπείο Lowell, Αριζόνα).

Ο De Sitter υπολόγισε την ακτίνα του Σύμπαντος σε 4,5 εκατομμύρια έτη φωτός. Αλλά αυτός ο αριθμός φαινόταν ακόμη και τότε απίστευτα μικρός, επειδή το τηλεσκόπιο του Αμερικανικού Παρατηρητηρίου Mount Wilson που υπήρχε εκείνη την εποχή ήταν ικανό να διακρίνει αντικείμενα που βρίσκονταν σε απόσταση έως και 150 εκατομμυρίων ετών φωτός!

ΜΙΑ ΣΥΝΤΟΜΗ, ΓΕΜΑΤΙΣΤΗ ΖΩΗ

Τα περισσότερα απόΗ ζωή του Alexander Friedman πέρασε στην Αγία Πετρούπολη, όπου γεννήθηκε και μεγάλωσε. Εδώ αποφοίτησε από το λύκειο το επαναστατικό έτος 1905 και το 1906 μπήκε στο τμήμα μαθηματικών του πανεπιστημίου. Τη διατριβή του επιβλέπει ο μελλοντικός ακαδημαϊκός Vladimir Andreevich Steklov. Μέχρι το τέλος της ζωής του, ο Φρίντμαν του απευθυνόταν στις επιστολές του ως εξής: «Βαθιά σεβαστός και αγαπητός Βλαντιμίρ Αντρέεβιτς». Ενώ ήταν ακόμη τελευταίος φοιτητής και μετά την αποφοίτησή του από το πανεπιστήμιο, ο Friedman παρακολούθησε τα κατ' οίκον σεμινάρια του Paul Ehrenfest, ενός καταγωγής από τη Βιέννη που μετακόμισε στην Αγία Πετρούπολη το 1907 με τη Ρωσίδα σύζυγό του. Μετά την αποφοίτησή του από το πανεπιστήμιο το 1910, ο Friedman σπούδασε μαθηματική φυσική, κυρίως εφαρμογές στην αεροδυναμική και τη μετεωρολογία. Μέντοράς του είναι ο διάσημος μετεωρολόγος πρίγκιπας B.B. Golitsyn. Το 1912, ο Friedman παντρεύτηκε την Ekaterina Dorofeeva, η οποία τον συνόδευε σε όλα του τα ταξίδια μέχρι το 1924.
Ξεκίνησε τον Αύγουστο του 1914. Πρώτα Παγκόσμιος πόλεμοςδιακόπτει τις επιστημονικές του σπουδές και ο Φρίντμαν προσφέρεται εθελοντικά στο αυστριακό μέτωπο, όπου υπηρετεί στην αεροπορία ως εκπαιδευτής βαλλιστικής. Συντάσσει πίνακες για στοχευμένους βομβαρδισμούς και παίρνει μέρος σε αναγνωριστικές πτήσεις. Για γενναιότητα κατά τη διάρκεια των εχθροπραξιών, ο Φρίντμαν τιμήθηκε με τον Σταυρό του Αγίου Γεωργίου και προήχθη σε αξιωματικό.
Μετά την επανάσταση του Φεβρουαρίου στη Ρωσία, δημιουργήθηκαν νέα πανεπιστήμια στις επαρχίες και ο Φρίντμαν το 1918, μετά από σύσταση του Στέκλοφ, έλαβε την πρώτη του θέση καθηγητή στο Περμ. Εκεί διδάσκει αρκετούς εφαρμοσμένους κλάδους. Το 1919, εκκενώθηκε με το ανθρωπιστικό τμήμα του πανεπιστημίου μαζί με τον στρατό του Κολτσάκ που υποχωρούσε, αλλά σύντομα άλλαξε γνώμη και γύρισε πίσω στο Αικατερινούπολη.
Το 1920, ο Friedman επέστρεψε στην Πετρούπολη και άρχισε να εργάζεται στο γεωφυσικό αστεροσκοπείο και πέντε χρόνια αργότερα έγινε διευθυντής του. Το κύριο ενδιαφέρον του εκείνη την εποχή επικεντρώθηκε στην αεροδυναμική και τη θεωρία των αναταράξεων. Παράλληλα, διδάσκει μηχανική στο Πολυτεχνικό Ινστιτούτο της Πετρούπολης και ενδιαφέρεται για τη γενική σχετικότητα και την κβαντική θεωρία. Το 1924, ο Friedman έκανε μια παρουσίαση στο Πρώτο Διεθνές Συνέδριο Μηχανικής στο Ντελφτ (Ολλανδία), ο Levi-Civita, ο Courant και άλλοι καλύτεροι μαθηματικοί στην Ευρώπη ενδιαφέρθηκαν για το έργο του. Παίρνει ενεργό μέρος στην προετοιμασία των συλλεκτικών έργων του πρόσφατα εκλιπόντος ακαδημαϊκού A. M. Lyapunov. Ο επιστημονικός ενθουσιασμός και η ενέργεια του Friedman αποδεικνύεται από το γεγονός ότι τον Ιούλιο του 1925 συμμετείχε σε μια επικίνδυνη πτήση με ένα στρατοσφαιρικό μπαλόνι για τη συλλογή δεδομένων για την κατάσταση της ατμόσφαιρας σε μεγάλα υψόμετρα. Έχοντας φτάσει σε υψόμετρο 7400 μέτρων, αυτός και ο πιλότος Fedoseenko βρίσκονται στα πρόθυρα του θανάτου λόγω έλλειψης οξυγόνου. Οι αναμνήσεις και των δύο συμμετεχόντων σχετικά με αυτήν την πτήση, που δημοσιεύτηκαν μετά το θάνατο του Friedman στο περιοδικό "I Want to Know Everything", είναι εξαιρετικά ενδιαφέρουσες.
Η ειδική θεωρία της σχετικότητας, που εμφανίστηκε το 1905, ήταν πολύ γνωστή στη Ρωσία. Όμως το άρθρο του Αϊνστάιν, που γράφτηκε το 1915, στο οποίο διατύπωσε τις αρχές της γενικής θεωρίας της σχετικότητας, έφτασε αργά στους Ρώσους επιστήμονες λόγω του Πρώτου Παγκοσμίου Πολέμου. Λίγο μετά το τέλος του πολέμου, οι αναφορές αυτής της θεωρίας και οι υποστηρικτικές παρατηρήσεις του Άρθουρ Έντινγκτον για μια έκλειψη ηλίου τον Μάιο του 1919 έφτασαν τελικά στη Ρωσία και έγιναν δεκτές με ενθουσιασμό από την επιστημονική κοινότητα.
Από το 1921, η παράδοση των ευρωπαϊκών επιστημονικών δημοσιεύσεων στη Ρωσία άρχισε και πάλι και οι Ρώσοι επιστήμονες έχουν πρόσβαση στην απαραίτητη βιβλιογραφία. Επιπλέον, πολύτιμες πληροφορίες για τη νέα θεωρία μεταφέρθηκαν στην Πετρούπολη από τον φυσικό Vsevolod Frederiks, ο οποίος στην πραγματικότητα γνώριζε για αυτήν από πρώτο χέρι. Κατά τη διάρκεια του πολέμου φυλακίστηκε στη Γερμανία ως «πολιτικός κρατούμενος». Με την άδεια των γερμανικών αρχών, ο Fredericks εργάστηκε στο Γκέτινγκεν ως βοηθός του David Hilbert, ο οποίος διατύπωσε τις εξισώσεις της γενικής σχετικότητας ανεξάρτητα από τον Αϊνστάιν στις αρχές του 1916 και ήταν πολύ εξοικειωμένος με τις αρχές της.
Σε στενή συνεργασία με τον Fredericks, ο Friedman δημιούργησε τα θεμελιώδη έργα του σχετικά με τη γενική θεωρία της σχετικότητας.
Δυστυχώς, η ζωή του Alexander Friedman κόπηκε απότομα στη μέση της - τον Σεπτέμβριο του 1925, αρρώστησε με τυφοειδή πυρετό κατά την επιστροφή από την Κριμαία και μετά από δύο εβδομάδες μάχης με την ασθένεια, πέθανε σε ηλικία 37 ετών.

Και όμως, το μοντέλο του de Sitter παρέμεινε στο επίκεντρο της προσοχής των κοσμολόγων για μεγάλο χρονικό διάστημα. Στα έργα των Felix Klein, Cornelius Lanczos και Georges Lemaitre, οι παραλλαγές του εξετάστηκαν ανάλογα με την επιλογή του συστήματος συντεταγμένων: με τη μορφή σφαιρικού κόσμου (χώρος - χρόνος) με σταθερή θετική καμπυλότητα ή ακόμη και επίπεδου κόσμου με εκθετικά αυξανόμενη κλίμακα του χώρου. Και το 1923-1924. Η εκτίμηση της φασματικής μετατόπισης στο μοντέλο de Sitter βελτιώθηκε από τους Hermann Weyl και Ludwik Silberstein.

Όλες αυτές οι ιδέες συζητήθηκαν ευρέως μέχρι το 1930. Οι συμμετέχοντες στη συζήτηση ουσιαστικά δεν παρατήρησαν μια εντελώς νέα, επαναστατική ιδέα που έφερε ένας ξένος από τη μακρινή επαναστατική Πετρούπολη.

Σύμπαν του Φρίντμαν: τρία σενάρια εξέλιξης

Στην πρώτη του εργασία, με ημερομηνία 29 Μαΐου 1922, ο Friedman αναφέρεται στο έργο του Einstein και του de Sitter που περιγράφηκε παραπάνω. Αντί όμως να επιλέξει ανάμεσα σε δύο στατικά μοντέλα, εξετάζει το πρόβλημα της εύρεσης μιας κοσμολογικής λύσης στις εξισώσεις της γενικής σχετικότητας από μια γενικότερη οπτική γωνία.

Ακριβώς όπως ο Αϊνστάιν, ο Φρίντμαν φαντάστηκε το διάστημα ως μια τρισδιάστατη υπερσφαίρα. Ωστόσο, σε αντίθεση με τον Αϊνστάιν, κατάλαβε ότι ένα ομοιογενές και ισότροπο Σύμπαν δεν χρειάζεται να είναι στατικό και ότι η ακτίνα καμπυλότητας του χώρου R μπορεί να αλλάξει με την πάροδο του χρόνου. Σε αυτή την περίπτωση, υπάρχουν δύο κατηγορίες λύσεων στις εξισώσεις της γενικής σχετικότητας - στατικές και δυναμικές. Τα πρώτα περιλαμβάνουν τα μοντέλα Einstein και de Sitter. στο δεύτερο - Friedman, ο οποίος έρχεται σε δύο συνηθισμένους διαφορικές εξισώσειςγια την ακτίνα καμπυλότητας σε συνάρτηση με το χρόνο.

Σε αυτή την περίπτωση, η ακτίνα καμπυλότητας λαμβάνεται με την αντιστροφή κάποιου ελλειπτικού ολοκληρώματος, δηλαδή με την επίλυση της εξίσωσης για το R:

Σε αυτήν την έκφραση, R 0 είναι η τρέχουσα ακτίνα του Σύμπαντος και t 0 είναι «ο χρόνος που πέρασε από τη δημιουργία του κόσμου» (κατά την έκφραση του ίδιου του Friedman).

Η κοσμολογική σταθερά Λ, όπως και του Αϊνστάιν, περιλαμβάνεται στις εξισώσεις του Friedmann, αλλά παίζει το ρόλο μιας ανεξάρτητης παραμέτρου που πρέπει να προσδιοριστεί εμπειρικά. Αποδεικνύεται ότι ανάλογα με τη σχέση μεταξύ του Λ και της μέσης πυκνότητας της ύλης στο Σύμπαν, προκύπτουν τρία βασικά σενάρια για την εξέλιξη του Σύμπαντος.

Εάν η κοσμολογική σταθερά Λ είναι μεγαλύτερη από μια ορισμένη κρίσιμη τιμή ανάλογα με την πυκνότητα της ύλης, τότε το Σύμπαν προκύπτει από μοναδικότητα(σημεία) όπου η ακτίνα του είναι μηδέν. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, η ταχεία αρχική διαστολή επιβραδύνεται και από μια ορισμένη στιγμή ξεκινά η φάση επιταχυνόμενης διαστολής, όταν η ακτίνα του Σύμπαντος R(t) αυξάνεται εκθετικά με το χρόνο. Ο Friedman αποκαλεί αυτό το σενάριο «μονότονο κόσμο του πρώτου είδους» (M1). Του χαρακτηριστικό γνώρισμα– ειδικό σημείο μετάβασης από τη φάση της επιβράδυνσης στη φάση της επιτάχυνσης.

Η μαθηματική διατύπωση της γενικής θεωρίας της σχετικότητας βασίζεται στη γεωμετρία του Ρίμαν ή στη γεωμετρία των χώρων με αυθαίρετη μετρική.
Η μετρική χώρου είναι μια συνάρτηση που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της απόστασης μεταξύ δύο απείρως κοντινών σημείων. Για παράδειγμα, για το ευκλείδειο επίπεδο ορίζεται ως dr 2 =dx 2 +dy 2και για την επιφάνεια μιας δισδιάστατης σφαίρας ακτίνας R - dr 2 =R 2 (dθ 2 +sin 2 θ dφ 2), Οπου θ (γεωγραφικό πλάτος) και φ (γεωγραφικό μήκος) – γωνιακές συντεταγμένες στη σφαίρα. Η μετρική μιας τρισδιάστατης σφαίρας ορίζεται παρόμοια: η ακτίνα της σφαίρας (R) μπορεί να θεωρηθεί ως η ακτίνα καμπυλότητας του χώρου. Στο μοντέλο του Αϊνστάιν, η ακτίνα R είναι σταθερή, ενώ στο μοντέλο του Friedman εξαρτάται από το χρόνο

Εάν η κοσμολογική σταθερά είναι μικρότερη από την ίδια κρίσιμη τιμή, τότε είναι πιθανά δύο σενάρια. Στο θετική αξίαΛ Το Σύμπαν έχει αρχικά μια πεπερασμένη ακτίνα, και στη συνέχεια διαστέλλεται άπειρα με επιτάχυνση. Ο Friedman ονόμασε αυτό το σενάριο «μονότονο κόσμο δεύτερου είδους» (M2).

Ένα άλλο σενάριο είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρον: μπορεί επίσης να πραγματοποιηθεί πότε αρνητική τιμήκοσμολογική σταθερά. Σε αυτή την περίπτωση, το Σύμπαν προκύπτει από μια μοναδικότητα και στη συνέχεια διαστέλλεται. Ο ρυθμός επέκτασης μειώνεται συνεχώς και μετά από λίγο αρχίζει να συστέλλεται με ολοένα αυξανόμενο ρυθμό μέχρι να καταρρεύσει ξανά σε μια μοναδικότητα.

Η διάρκεια ζωής ενός τέτοιου κόσμου είναι πεπερασμένη και η ύπαρξή του τελειώνει με ένα γεγονός ακριβώς απέναντι από το Big Bang - τη Μεγάλη Κατάρρευση. Ο Friedman αποκάλεσε έναν τέτοιο κόσμο περιοδικό, επειδή η διαδικασία της διαστολής και της κατάρρευσης μπορεί να συμβεί άπειρες φορές. Ο Friedman υπολόγισε την περίοδο σε 10 δισεκατομμύρια έτη φωτός, κάτι που είναι εκπληκτικά κοντά στις σύγχρονες εκτιμήσεις του χρόνου που έχει περάσει από τη Μεγάλη Έκρηξη.

Ο Friedman περιγράφει επίσης δύο περιοριστικά σενάρια του μοντέλου του στην περίπτωση που η κοσμολογική σταθερά Λ είναι ίση με την κρίσιμη τιμή. Σε ένα από αυτά, το Σύμπαν διαστέλλεται με πιο αργό ρυθμό, προσεγγίζοντας ασυμπτωτικά το μέγεθος του στατικού μοντέλου του Αϊνστάιν. Στην άλλη, ξεκινά με το μέγεθος του στατικού μοντέλου του Αϊνστάιν και στη συνέχεια «απομακρύνεται» από αυτό επ' αόριστον, επεκτείνοντας εκθετικά.

Ο Φρίντμαν και ο Αϊνστάιν

Στο βιβλίο του Ο κόσμος ως χώρος και χρόνος, που δημοσιεύτηκε το 1923, ο Friedman συνόψισε τα αποτελέσματά του, μιλώντας για το Big Bang εντελώς. σύγχρονη γλώσσα: «Ο μεταβλητός τύπος του Σύμπαντος παρουσιάζει μια μεγάλη ποικιλία περιπτώσεων. για αυτόν τον τύπο, είναι δυνατές περιπτώσεις όταν η ακτίνα καμπυλότητας του κόσμου, ξεκινώντας από μια συγκεκριμένη τιμή, αυξάνεται συνεχώς με την πάροδο του χρόνου. Περαιτέρω περιπτώσεις είναι δυνατές όταν η ακτίνα της καμπυλότητας αλλάζει περιοδικά: το Σύμπαν συρρικνώνεται σε ένα σημείο (στο τίποτα), μετά πάλι από ένα σημείο φέρνει την ακτίνα του σε μια ορισμένη τιμή και μετά πάλι, μειώνοντας την ακτίνα της καμπυλότητάς του, μετατρέπεται σε ένα σημείο, κλπ.

Κάποιος θυμάται ακούσια τον θρύλο της ινδουιστικής μυθολογίας για τις περιόδους της ζωής και γίνεται δυνατό να μιλήσουμε για «τη δημιουργία του κόσμου από το τίποτα», αλλά όλα αυτά θα πρέπει να θεωρούνται ακόμα ως περίεργα γεγονότα που δεν μπορούν να επιβεβαιωθούν αξιόπιστα από ανεπαρκές αστρονομικό υλικό . Ελλείψει αξιόπιστων αστρονομικών δεδομένων, είναι άχρηστο να δοθούν αριθμοί που χαρακτηρίζουν τις «ζωές» ενός μεταβλητού Σύμπαντος. Εάν, για λόγους περιέργειας, αρχίσουμε να μετράμε το χρόνο που έχει περάσει από τη στιγμή που δημιουργήθηκε το Σύμπαν από ένα σημείο μέχρι την παρούσα κατάστασή του, και επομένως αρχίσουμε να προσδιορίζουμε το χρόνο που έχει περάσει από τη δημιουργία του κόσμου, θα πάρουμε αριθμούς στα δεκάδες δισεκατομμύρια των συνηθισμένων μας ετών».

Τον Ιούνιο του 1922, ο Friedman έστειλε μια ρωσική έκδοση του έργου του στο Leiden, στον Ολλανδό θεωρητικό φυσικό Paul Ehrenfest, ο οποίος την υπέβαλε για δημοσίευση στο κεντρικό γερμανικό «Physical Journal» (Zeitschrift für Physik). Ο ίδιος ο Αϊνστάιν επέστησε την προσοχή στο άρθρο, που δημοσιεύτηκε τον Ιούλιο του 1922, το οποίο, ωστόσο, δεν προκαλεί έκπληξη - άλλωστε ο Έρενφεστ ήταν στενός φίλος του δημιουργού της θεωρίας της γενικής σχετικότητας.

Η εκτίμηση του Αϊνστάιν για τη θεωρία του Φρίντμαν ως «ύποπτη» έδειξε πόσο απαράδεκτη του φαινόταν εκείνη την εποχή η ιδέα ενός μεταβαλλόμενου σύμπαντος. Η σωστή θεωρία, κατά τη γνώμη του, θα έπρεπε να είχε επιβεβαιώσει την «προφανή» σταθερότητα του χώρου.

Τον Σεπτέμβριο του 1922, ο Αϊνστάιν έστειλε ένα σύντομο σημείωμα στο Zeitschrift für Physik στο οποίο πρότεινε ότι ο Friedmann είχε κάνει ένα μαθηματικό λάθος. Σε μια απαντητική επιστολή του Δεκεμβρίου 1922, ο Friedman δίνει τους υπολογισμούς του με περισσότερες λεπτομέρειες. Ωστόσο, αυτή η επιστολή πέφτει στα χέρια του παραλήπτη μόνο τον Μάιο του επόμενου έτους, όταν ο Αϊνστάιν επιστρέφει από την περιοδεία διάλεξής του σε όλο τον κόσμο.

Ένα μήνα αργότερα, ο συνάδελφος του Φρίντμαν, ο Σοβιετικός φυσικός Γιούρι Αλεξάντροβιτς Κρούτκοφ, συναντιέται με τον Αϊνστάιν στο σπίτι του Έρενφεστ στο Λέιντεν και δίνει τις τελευταίες διευκρινίσεις. Αμέσως μετά από αυτή τη συνάντηση, ο Αϊνστάιν δημοσίευσε ένα άλλο μήνυμα στο Zeitschrift für Physik, στο οποίο αναγνώρισε τους μαθηματικούς υπολογισμούς του Friedmann ως σωστούς. Είναι αλήθεια ότι στο προσχέδιο εξακολουθεί να σημειώνει ότι «η λύση δεν έχει φυσικό νόημα», αλλά, μετά από προβληματισμό, διαγράφει την απρόσεκτη παρατήρηση.

Ωστόσο, θα περνούσαν άλλα οκτώ χρόνια πριν ο Αϊνστάιν συμφωνήσει με την ιδέα ενός διαστελλόμενου σύμπαντος.

Σε αναζήτηση ενός άπειρου σύμπαντος

Ο Friedman κατάλαβε από την αρχή ότι η γεωμετρία, η τοπολογία και η κινηματική του πραγματικού Σύμπαντος δεν μπορούσαν να προσδιοριστούν μόνο από τις εξισώσεις της γενικής σχετικότητας και ότι η επιλογή μιας από τις πολλές πιθανές κοσμολογικές λύσεις πρέπει να βασίζεται σε αστρονομικές παρατηρήσεις.

Ωστόσο, πάνω απ 'όλα τον απασχολούσε η ιδέα του πεπερασμένου του Σύμπαντος, το οποίο μέχρι εκείνη την εποχή είχε ήδη ριζώσει σταθερά στο μυαλό της κοινότητας της φυσικής χάρη στην εξουσία του Αϊνστάιν. Επομένως, στα έργα του του 1922-23. Ο Friedman επιμένει ότι η ίδια η τοπική μέτρηση του χώρου δεν μπορεί να καθορίσει μοναδικά τις παγκόσμιες ιδιότητες (και, ειδικότερα, το πεπερασμένο) του Σύμπαντος. Αρχικά, προτείνει μια μάλλον υποθετική αλγεβρική τοπολογική κατασκευή ενός άπειρου χώρου με μια σφαιρική μετρική.

Η κατασκευή από την αλγεβρική τοπολογία χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά στην κοσμολογία το 1900 από τον Γερμανό αστρονόμο Schwarzschild και αργότερα, το 1917, από τον de Sitter με το όνομα ελλειπτικός χώρος(τώρα πιο γνωστό ως πραγματικό προβολικό χώρο). Σε οποιαδήποτε διάσταση αντιπροσωπεύει μια υπερσφαίρα στην οποία εντοπίζονται αντίποδα σημεία. Με άλλα λόγια, αυτός είναι ο χώρος όλων των πιθανών κατευθύνσεων από οποιοδήποτε σημείο του Ευκλείδειου χώρου, με διάσταση μία μεγαλύτερη.

Δεδομένου ότι σε μια υπερσφαίρα οποιαδήποτε πηγή φωτός είναι ορατή από δύο αντίθετες πλευρές, μπορείτε να περιοριστείτε εντελώς μόνο στο μισό της σφαίρας. Ο πραγματικός προβολικός χώρος σε περιττές διαστάσεις (ιδιαίτερα, στη διάσταση τρία) όχι μόνο διατηρεί τη μετρική της υπερσφαίρας, αλλά είναι επίσης προσανατολιζόμενος με τον ίδιο τρόπο όπως η ίδια η υπερσφαίρα. Αλλά ο όγκος του θα είναι δύο φορές μικρότερος από αυτόν μιας υπερσφαίρας και η μάζα ενός τέτοιου Σύμπαντος θα είναι αντίστοιχα δύο φορές μικρότερη από τη μάζα ενός σφαιρικού Σύμπαντος με την ίδια πυκνότητα ύλης.

Στο σεμινάριο του Ehrenfest, ο Friedman εισήχθη στη θεωρία των επικαλύψεων των πολλαπλών του Riemannian, η οποία διατυπώθηκε από τον Henri Poincaré στις αρχές του 1900. Εμπνευσμένος από αυτή τη θεωρία, ο Friedman προτείνει μια εκδοχή ενός άπειρου χώρου με μια σφαιρική μετρική, η οποία μπορεί να ληφθεί «καλύπτοντας» την υπερσφαίρα με έναν άπειρο Ευκλείδειο χώρο της ίδιας διάστασης. Στη μονοδιάστατη περίπτωση, αυτό ισοδυναμεί με την «κάλυψη» ενός πεπερασμένου κύκλου με μια άπειρη ευθεία γραμμή, η οποία είναι μια απείρως λεπτή και απείρως μακρά περιέλιξη του κύκλου. Σε αυτήν την περίπτωση, ο κύκλος και η περιέλιξη θα έχουν την ίδια μέτρηση, αλλά κάθε σημείο του κύκλου θα «καλύπτεται» από άπειρο αριθμό σημείων στη γραμμή. Ωστόσο, στην περίπτωση του δισδιάστατου και τρισδιάστατου χώρου, αυτή η διαδικασία δεν επιτρέπει σε κάποιον να αποκτήσει έναν φυσικά σωστό χώρο: οι πόλοι της υπερσφαίρας παραμένουν μη «καλυμμένοι» και στο πραγματικό Σύμπαν δεν παρατηρείται τέτοια ετερογένεια.

Παράλληλα, ο Friedman προβάλλει ένα άλλο επιχείρημα ενάντια στην ιδέα ενός κλειστού χώρου. Μετά από πρόταση του μακροχρόνιου φίλου του, μαθηματικού Yakov Tamarkin, θέτει το ερώτημα: οι εξισώσεις της γενικής σχετικότητας έχουν λύσεις με τη μορφή ενός υπερβολοειδούς άπειρου όγκου με την ίδια αρνητική καμπυλότητα σε κάθε σημείο του χώρου;

Στη νέα του εργασία, που δημοσιεύτηκε στο Zeitschrift für Physik τον Ιανουάριο του 1924, δίνει δύο τέτοιες λύσεις: στατικές και δυναμικές. Η στατική λύση για χώρο με αρνητική καμπυλότητα, όπως η λύση de Sitter, απαιτεί μηδενική πυκνότητα ύλης στο Σύμπαν, και επομένως δεν παρουσιάζει φυσικό ενδιαφέρον. Στην περίπτωση μιας δυναμικής λύσης, η πυκνότητα της ύλης θα πρέπει να είναι ίδια όπως στην έκδοση με θετική καμπυλότητα. Από το οποίο, για παράδειγμα, προκύπτει ότι είναι αδύνατο να προσδιοριστεί το πρόσημο της καμπυλότητας του χώρου με βάση απλώς τη μέτρηση της πυκνότητας της ύλης.

Αυτή η εργασία του Friedman αγνοήθηκε επίσης από τη διεθνή κοινότητα της φυσικής, συμπεριλαμβανομένου του Αϊνστάιν.

Στα χνάρια του Friedman: οι ανακαλύψεις του Georges Lemaître

Η περαιτέρω μοίρα της θεωρίας του Friedman αποδείχθηκε ότι δεν ήταν καθόλου «γραμμική». Σύντομα ανακαλύφθηκε ξανά και εμπλουτίστηκε με νέες ιδέες, οι κυριότερες που αφορούσαν τη «σκοτεινή ύλη» και τη «σταθερά Hubble».

Το 1927, ο Βέλγος φυσικός και ιερέας Georges Lemaitre ανακάλυψε ξανά τις εξισώσεις του Friedmann και τις έλυσε. Γνωρίζοντας τα αποτελέσματα του Slipher σχετικά με την επικράτηση της ερυθρής μετατόπισης στο φάσμα των γαλαξιών, καταλαβαίνει ότι το Σύμπαν είναι πολύ πιθανό να διαστέλλεται. Ως εκ τούτου, αποκαλεί το έργο του «Σε ένα ομοιογενές Σύμπαν με σταθερή μάζα και αυξανόμενη ακτίνα». Αλλά αντί να εξετάσει όλα τα πιθανά σενάρια, επιλέγει την περιοριστική περίπτωση ενός μονοτονικού κόσμου - M2 σύμφωνα με την ταξινόμηση του Friedman, στον οποίο το μέγεθος του Σύμπαντος αυξάνεται λογαριθμικά αργά από την ακτίνα του Αϊνστάιν στο άπειρο. Αυτό το σενάριο, όπως αποδείχθηκε αργότερα, δεν είναι σωματικά βιώσιμο.

Αλλά σε ένα άλλο θέμα, ο Lemaitre προχωρά περισσότερο από τον Friedman, συνδέοντας τα μαθηματικά με την αστρονομία. Ο Friedman δεν γνώριζε για τα αποτελέσματα του Slipher, που δημοσιεύθηκαν το 1923, ενώ ο Lemaitre τα έλαβε, όπως λένε, από πρώτο χέρι: το 1925 ταξίδεψε εκτενώς σε όλη την Αμερική, επισκεπτόμενος όλα τα αστρονομικά παρατηρητήρια.

Ο Lemaître κάνει μια κομψή εκτίμηση του μεγέθους της «ερυθρομετατόπισης» από τη θεωρία του και αντλεί μια σημαντική σχέση:

Οπου v– η ταχύτητα του γαλαξία, r- απόσταση από αυτό, R– ακτίνα καμπυλότητας χώρου και Ṙ – ρυθμός μεταβολής της ακτίνας καμπυλότητας.

Εφόσον στο μοντέλο του Lemaître η ακτίνα αυξάνεται σχεδόν εκθετικά με το χρόνο, η δεξιά πλευρά της εξίσωσης είναι κοντά σε μια σταθερή τιμή. Αυτό σημαίνει ότι οι ταχύτητες των γαλαξιών πρέπει να είναι ανάλογες με την απόστασή τους με τον ίδιο σταθερό παράγοντα. Ο Lemaitre συγκρίνει τις ταχύτητες 42 σπειροειδών γαλαξιών, που υπολογίζονται από τον Slipher, με τις αποστάσεις από αυτούς που καθόρισε ο Αμερικανός αστρονόμος Edwin Hubble, και λαμβάνει την επιθυμητή σταθερά, ίση με 625 km/sec/Mpc.

Εάν ο Lemaitre είχε επιλέξει ένα άλλο σενάριο για τη διαστολή του Σύμπαντος - από τη μοναδικότητα, θα μπορούσε να είχε υπολογίσει «το χρόνο από τη δημιουργία του κόσμου». Αλλά ως αποτέλεσμα, αξιολογεί μόνο αυτό που μπορεί, δηλαδή την αρχική ακτίνα του Σύμπαντος.

Ο Lemaître, ο οποίος δημοσίευσε τις ανακαλύψεις του σε ένα ελάχιστα γνωστό περιοδικό της Βελγικής Ακαδημίας Επιστημών, αντιμετώπισε τη μοίρα του Friedman: κανένας από τους διαφωτιστές, ούτε καν αυτός πρώην δάσκαλοςΟ Άρθουρ Έντινγκτον δεν δείχνει ενδιαφέρον για τις ιδέες του. Σε ένα συνέδριο στο Solvay το 1927, ο Αϊνστάιν είπε στον Lemaître ότι ο Friedmann είχε αποκτήσει αυτές τις λύσεις στο παρελθόν και αποκάλεσε την ιδέα ενός διαστελλόμενου σύμπαντος "απεχθής" (κυριολεκτικά: "απεχθές").

The Great Break: Edwin Hubble's Finest Hour

Το 1929, ο Hubble εκτιμά ότι χρησιμοποιεί ειδικός εξοπλισμόςαποστάσεις σε 46 γαλαξίες και, σχεδιάζοντας τις ταχύτητες που έλαβε ο Slipher σε ένα γράφημα, ανάλογα με τις αποστάσεις τους από αυτούς, διαπιστώνει ότι τα σημεία που προκύπτουν βρίσκονται πολύ κοντά στην ευθεία γραμμή. Η κλίση αυτής της ευθείας γραμμής, που υπολογίζεται ως 530 km/sec/Mpc (συμπαγής ευθεία στο γράφημα), ονομάζεται σταθερά Hubble.

Σε μια συνάντηση της Αγγλικής Αστρονομικής Εταιρείας τον Ιανουάριο του 1930, οι Eddington και de Sitter παραδέχτηκαν ότι το μοντέλο του de Sitter δεν ήταν σε θέση να εξηγήσει την ανακαλυφθείσα γραμμική σχέση μεταξύ των αποστάσεων από τους γαλαξίες και των ταχυτήτων τους. Τότε ο Λεμέτρ εφιστά την προσοχή του Έντινγκτον στο έργο του του 1927 και αντιλαμβάνεται την ιδέα ενός διαστελλόμενου Σύμπαντος ως αποκάλυψη. Ο Ντε Σίτερ ήταν ο επόμενος, ο οποίος δήλωσε ότι «επιτέλους του έπεσε η ζυγαριά από τα μάτια».

Ο Αϊνστάιν αντιστέκεται περισσότερο στη νέα θεωρία, αλλά η γνώμη του σταδιακά αλλάζει, κάτι που διευκολύνεται από τη δημοσίευση των αποτελεσμάτων του Hubble και την απόδειξη που βρήκε ο Έντινγκτον την ίδια χρονιά για την αστάθεια της στατικής λύσης του ίδιου του Αϊνστάιν, ακόμη και με την παρουσία θετικής κοσμολογική σταθερά.

Στις αρχές του 1931, ο Αϊνστάιν πήγε στο Παρατηρητήριο Mount Wilson στην Καλιφόρνια για να μιλήσει προσωπικά με το Hubble και να συζητήσει τα αποτελέσματά του. Επιστρέφοντας στο Βερολίνο, γράφει μια εργασία στην οποία αναγνωρίζει τη θεωρία της διαστολής του Σύμπαντος, σημειώνοντας την προτεραιότητα του Friedman, και προτείνει να αποκλειστεί ο μακροχρόνιος «εχθρός» του - η κοσμολογική σταθερά Λ - από τη γενική θεωρία της σχετικότητας.

Σχεδόν μισός αιώνας απέμεινε πριν ανακαλυφθεί το γεγονός ότι η διαστολή του Σύμπαντος επιταχύνεται. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι ο Αϊνστάιν πίστευε ότι το μοντέλο του διαστελλόμενου Σύμπαντος, μια λύση που προέκυψε από τη θεωρία του Friedmann στη μηδενική κοσμολογική σταθερά, ήταν η μόνη σωστή περιγραφή του Σύμπαντος.

Στο παράρτημα «On the Cosmological Problem», που προστέθηκε στο κύριο κείμενο της διάσημης συλλογής διαλέξεων του, The Meaning of Relativity (1946), ο Αϊνστάιν σημείωσε: «...ο μαθηματικός Friedmann βρήκε έναν τρόπο να λύσει αυτό το πρόβλημα [του κοσμολογική σταθερά]. Τα αποτελέσματά του βρήκαν απροσδόκητη επιβεβαίωση στην επέκταση του Hubble αστρικό σύστημα*. Η περαιτέρω παρουσίαση δεν είναι τίποτα άλλο από μια παρουσίαση της ιδέας του Friedman...» Και μετά, σε 15 σελίδες, ο Αϊνστάιν εξηγεί λεπτομερώς τη θεωρία του Φρίντμαν.

Το 1932 θα έγραφαν ο Αϊνστάιν και ο ντε Σίτερ Δουλεύοντας μαζί, όπου θα προτείνουν να αποκλειστεί από τη γενική θεωρία της σχετικότητας όχι μόνο η κοσμολογική σταθερά, αλλά και η ιδέα ενός καμπυλωμένου Σύμπαντος, προτείνοντας να εξεταστεί μόνο ένα επίπεδο μοντέλο. Ακριβώς αυτό το μοντέλο θα γίνει η βάση για τη θεωρία του διαστελλόμενου Σύμπαντος για τις επόμενες δεκαετίες, και σχεδόν μέχρι το τέλος του αιώνα, τα σχολικά βιβλία για την κοσμολογία θα συζητούν μόνο μοντέλα με μη μηδενική κοσμολογική σταθερά στις σημειώσεις.

Από την άλλη πλευρά, οι αστρονομικές παρατηρήσεις δεν έχουν ακόμη καταφέρει να ανακαλύψουν στοιχεία ότι το Σύμπαν σε κοσμική κλίμακα διαφέρει από τον μη καμπύλο Ευκλείδειο χώρο. Ωστόσο, είναι πιθανό ότι πιο ακριβείς μετρήσεις θα αποκαλύψουν τη θετική ή αρνητική καμπυλότητά του, όπως προέβλεψε ο Friedman.

Βασισμένο στο σενάριο του Φρίντμαν

Στο τέλος του βιβλίου του, ο Friedman (1923) γράφει: «Η θεωρία του Αϊνστάιν δικαιολογείται από την εμπειρία. εξηγεί παλιά, φαινομενικά ανεξήγητα φαινόμενα και προβλέπει νέες εκπληκτικές σχέσεις. Ο πιο αληθινός και βαθύτερος τρόπος για να μελετήσουμε, χρησιμοποιώντας τη θεωρία του Αϊνστάιν, τη γεωμετρία του κόσμου και τη δομή του Σύμπαντος μας είναι να εφαρμόσουμε αυτή τη θεωρία σε ολόκληρο τον κόσμο και να χρησιμοποιήσουμε την αστρονομική έρευνα. Προς το παρόν, αυτή η μέθοδος μπορεί να μας δώσει λίγα, επειδή η μαθηματική ανάλυση καταθέτει τα όπλα της μπροστά στις δυσκολίες του ζητήματος και η αστρονομική έρευνα δεν παρέχει ακόμη μια αρκετά αξιόπιστη βάση για την πειραματική μελέτη του Σύμπαντος μας. Αλλά σε αυτές τις συνθήκες δεν μπορεί κανείς παρά να δει προσωρινές δυσκολίες. οι απόγονοί μας, χωρίς αμφιβολία, θα αναγνωρίσουν τον χαρακτήρα του Σύμπαντος στο οποίο είμαστε καταδικασμένοι να ζήσουμε...»

Ο ίδιος ο Friedman τόνισε ιδιαίτερα τον περιοδικό κόσμο. Οι κυκλικές γεννήσεις και εξαφανίσεις του Σύμπαντος του θύμισαν τις φιλοσοφικές ιδέες για τη μετενσάρκωση που προέρχονται από την Ινδία και Αρχαία Ελλάδα. Αλλά χάρη στην εξουσία του Αϊνστάιν μεταξύ των κοσμολόγων από τη δεκαετία του 1930. Το κύριο φαβορί ήταν το επίπεδο Σύμπαν, που επεκτεινόταν στο άπειρο με επιβράδυνση (καθώς απουσία κοσμολογικής σταθεράς, τίποτα δεν εξουδετερώνει τη δύναμη της βαρύτητας, η οποία εμποδίζει την επιτάχυνση ενός επίπεδου κόσμου).

Είναι αλήθεια, από τη δεκαετία του 1980. Μεταξύ των θεωρητικών, άρχισαν να ακούγονται φωνές υπέρ της προσέγγισης του Lemaitre, ο οποίος υποστήριξε ότι η κοσμολογική σταθερά Λ βοηθά στην επίλυση ορισμένων δυσκολιών που αντιμετωπίζει η θεωρία. Και όμως παρελήφθη το 1998-1999. τα αποτελέσματα των αστρονομικών παρατηρήσεων αποδείχθηκαν πραγματική έκπληξη για την επιστημονική κοινότητα.

Μελετώντας τη φωτεινότητα των σουπερνόβα κατηγορίας 1α, 5 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, δύο ανεξάρτητες ομάδες αστρονόμων με επικεφαλής τρεις μελλοντικούς βραβευθέντες βραβείο Νόμπελ Sol Perlmutter, Adam Riess και Brian Schmidt - ανακάλυψαν την επιτάχυνση του Σύμπαντος κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Αυτό σήμαινε ότι ο περιοδικός κόσμος του Friedman έπρεπε να απορριφθεί. Επιπλέον, και οι δύο ομάδες βρήκαν ότι η κοσμολογική σταθερά είναι αρκετά μεγάλη και καθόρισαν την αναλογία της ποσότητας ενέργειας της ύλης (συμπεριλαμβανομένης της σκοτεινής ύλης) και της σκοτεινής ενέργειας στο σημερινό Σύμπαν να είναι 30% και 70%, αντίστοιχα.

Ωστόσο, αυτά τα αποτελέσματα δεν κατέστησαν ακόμη δυνατό να προσδιοριστεί με ακρίβεια ποιο από τα δύο μονοτονικά σενάρια του Friedman υλοποιείται - με μια μοναδικότητα ή με μια πεπερασμένη ακτίνα του Σύμπαντος στην αρχή του χρόνου.

Αυτή η επιλογή έγινε χάρη στην ιδιαιτερότητα του πρώτου σεναρίου, που ήταν ότι η επιτάχυνση της διαστολής του Σύμπαντος πρώτα μειώνεται και μετά αυξάνεται. Αν πάρουμε την ηλικία του Σύμπαντος στα 13,75 δισεκατομμύρια χρόνια, όπως προσδιορίζεται από σύγχρονη έννοιαη σταθερά Hubble και η σχέση μεταξύ της ενέργειας της ύλης και της σκοτεινής ενέργειας, αποδεικνύεται ότι το σημείο αντιστροφής της επιτάχυνσης απέχει 5,5 δισεκατομμύρια έτη φωτός από εμάς.

Το 2004, η ομάδα του Riess μπόρεσε να μετρήσει την απόσταση έως σουπερνόβα, που ξέσπασε κατά την εποχή της επιβράδυνσης της διαστολής του Σύμπαντος, το οποίο απέχει 8 δισεκατομμύρια έτη φωτός από εμάς. Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι περίπου 5 ± 1 δισεκατομμύρια έτη φωτός πριν, η επιβράδυνση της διαστολής του Σύμπαντος έδωσε πράγματι τη θέση της στην επιτάχυνση.

Έτσι, το μονότονο παγκόσμιο σενάριο M1 του Friedman ήταν το πρώτο που έφτασε στη γραμμή τερματισμού.

Ποιος είναι πρώτος;

Μετά τη δημοσίευση εντυπωσιακών αστρονομικών αποτελεσμάτων το 1998-1999. Οι ιστορικοί της επιστήμης άρχισαν να διαφωνούν για την προτεραιότητα στην ανακάλυψη της θεωρίας του Big Bang. Μετά από μια σύντομη συζήτηση, ο Lemaître και ο Hubble έφτασαν στους «τελικούς», και ο τελευταίος θεωρήθηκε το φαβορί - μόνο σε αυτόν πιστώθηκε η ιδέα του διαστελλόμενου Σύμπαντος. Αλλά απροσδόκητα αποδείχθηκε ότι ο ίδιος ο Χαμπλ δεν πίστεψε ποτέ σε αυτή τη θεωρία.

Ο ένας μπήκε στο επίκεντρο της συζήτησης μυστηριώδης ιστορία. Η εργασία του Lemaître του 1927 μεταφράστηκε το 1931 και δημοσιεύτηκε στην Εφημερίδα της Αγγλικής Αστρονομικής Εταιρείας, αλλά αυτή η αναδημοσίευση παρέλειψε ένα μεγάλο κομμάτι σε μέγεθος σελίδας που συνήγαγε τη σταθερά Hubble από αστρονομικά δεδομένα. Προέκυψε μια άποψη ότι ήταν ο Hubble, προσωπικά ή μέσω φίλων, που ήταν ο λογοκριτής του άρθρου του Lemaître. Ωστόσο, αυτή η εκδοχή αποδείχθηκε πρόσφατα εντελώς αβάσιμη: βρέθηκε μια επιστολή του Λεμέτρ προς τον εκδότη ενός αγγλικού περιοδικού, στην οποία ο ίδιος συμφωνεί να διαγράψει αυτό το κομμάτι ως ξεπερασμένο (Livio, 2011).

Αλλά οι ιστορικοί έχουν ήδη ανακηρύξει τον Λεμέτρ ως τον συγγραφέα του Hubble σταθερά και τον νικητή στη διαμάχη για τον τίτλο του ανακαλυφτή. Πράγματι, τα πλεονεκτήματα αυτού του εξαίρετου επιστήμονα είναι αναμφισβήτητα. Μετά από τέσσερα χρόνια δισταγμών και αμφιβολιών, ο Lemaitre εντούτοις υιοθέτησε την ιδέα του Friedman για τη γέννηση του Σύμπαντος από μια μοναδικότητα και το 1934 προσπάθησε να της δώσει ένα φυσικό νόημα, μιλώντας για την «έκρηξη του αρχέγονου ατόμου», αργότερα ειρωνικά. μεταγλωττίστηκε από τον F. Hoyle ως "Big Bang" (κυριολεκτικά "Big Bang").

Επιπλέον, παρά την εξουσία του Αϊνστάιν, ο Lemaitre, μέχρι το τέλος της ζωής του, υπερασπιζόταν σταθερά την ανάγκη για μια κοσμολογική σταθερά για τη γενική θεωρία της σχετικότητας, δίνοντάς της την όχι ακόμη εντελώς ξεκάθαρη κατάσταση της «σκοτεινής ενέργειας» ή της «ενέργειας κενού». .»

Ωστόσο, στο πρώτο του άρθρο, ο Lemaitre ουσιαστικά άφησε εκτός οπτικής επαφής την επιλογή για την ανάπτυξη του Σύμπαντος σύμφωνα με το σενάριο του Big Bang. Έχοντας ανακαλύψει ξανά τις εξισώσεις του Friedmann, ωστόσο δεν εξέτασε όλες τις κατηγορίες των πιθανών λύσεών τους, εστιάζοντας μόνο σε μία από αυτές, στην περιοριστική έκδοση του κόσμου M2 με πεπερασμένη αρχική ακτίνα του Σύμπαντος και μια απείρως μεγάλη διαστολή στην τρέχουσα ακτίνα. Αλλά πέτυχε ακόμη και αυτή τη λύση υποθέτοντας ότι η κοσμολογική σταθερά έχει μια ορισμένη κρίσιμη τιμή, ανάλογα με την πυκνότητα της ύλης στο Σύμπαν.

Είναι λοιπόν μπερδεμένο ότι οι ιστορικοί της επιστήμης Harry Nussbaumer και Lydia Bieri κατέληξαν πρόσφατα στο συμπέρασμα ότι «ο Lemaitre δεν χρωστάει τίποτα στον Friedman» (Nussbaumer & Bieri, 2009, σ. 111). Και πράγματι, «τίποτα» εκτός από την κατανόηση ότι η κοσμολογική σταθερά είναι μια ανεξάρτητη παράμετρος και ότι το Σύμπαν γεννήθηκε από μια μοναδικότητα!

Κατά ειρωνικό τρόπο, η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης, αμέσως μετά την αναγνώρισή της από τον Αϊνστάιν, έγινε θετό παιδί στον επιστημονικό κόσμο λόγω της ανακρίβειας των πρώιμων προσπαθειών προσδιορισμού της τιμής της σταθεράς Hubble. Έχοντας υποτιμήσει πολλές φορές τις αποστάσεις από μακρινούς γαλαξίες, το Hubble απέκτησε μια αντίστοιχα χαμηλότερη ηλικία του Σύμπαντος. Ακόμη και ο Αϊνστάιν, στα τελευταία χρόνια της ζωής του, απελπίστηκε να βρει μια διέξοδο από αυτό το παράδοξο: σύμφωνα με γεωλογικά δεδομένα, η ηλικία της Γης υπολογίστηκε σε 4 δισεκατομμύρια χρόνια, και σύμφωνα με κοσμολογικά δεδομένα, η ηλικία του ίδιου του Σύμπαντος ήταν δεν υπερβαίνει τα 1,7 δισεκατομμύρια χρόνια.

Και μόνο στη δεκαετία του 1950, μετά τον θάνατο του Χαμπλ και του Αϊνστάιν, οι αστρονόμοι Walter Baade και Allan Sandage από το Παρατηρητήριο Palomar (Νότια Καλιφόρνια, ΗΠΑ), αφού επεξεργάστηκαν εκ νέου τα αποτελέσματα των παρατηρήσεων του Hubble, μείωσαν την εκτίμηση της σταθεράς Hubble κατά οκτώ. φορές και την αύξησε κατά την ίδια ηλικία του Σύμπαντος. Η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης έχει γίνει για άλλη μια φορά η αγαπημένη στον επιστημονικό κόσμο.

Ας προσθέσουμε ότι η συμβολή του ίδιου του Hubble στην εμπειρική επαλήθευση της θεωρίας του διαστελλόμενου Σύμπαντος επανεκτιμάται τώρα από τους αστρονόμους - υπέρ του Slipher.

Οι ιστορικοί Helge Kragh και Robert Smith (Kragh and Smith 2008) παρουσιάζουν τον Friedman ως έναν καθαρό μαθηματικό που δεν έδωσε μεγάλης σημασίαςφυσικό νόημα των ανακαλύψεών του. Αλλά αυτή η άποψη διαψεύδεται από τα σημαντικά επιτεύγματά του στην αεροδυναμική και τη μετεωρολογία. Η συλλογή των επιλεγμένων έργων του του 1966 και το ευρύ φάσμα προβλημάτων που λύνει εκεί δεν αφήνουν καμία αμφιβολία ότι ο Φρίντμαν αναζητούσε πάντα τη φυσική επιβεβαίωση των θεωριών του. Μόνο ο πρόωρος θάνατός του σε ηλικία 37 ετών τον εμπόδισε να είναι ο πρώτος που συνέδεσε την κοσμολογική θεωρία και τα εμπειρικά δεδομένα και συνέβαλε στη μετέπειτα υποτίμηση της συνεισφοράς του στη σύγχρονη κοσμολογία.

Σύμφωνα με τα απομνημονεύματα της Ekaterina Friedman, ο σύζυγός της λάτρευε να αναφέρει μια φράση από τον Δάντη: «Τα νερά στα οποία μπαίνω δεν τα έχει περάσει ποτέ κανείς». Πράγματι, ως φιλόσοφος της κοσμολογίας, ο Friedman στάθηκε πάνω από όλους τους άλλους συμμετέχοντες στις συζητήσεις της δεκαετίας του 1920, συμπεριλαμβανομένου του Αϊνστάιν. Είναι γνωστό ότι στο τέλος της ζωής του, ο Αϊνστάιν αποκάλεσε την κοσμολογική σταθερά «το μεγαλύτερο λάθος του», αναφερόμενος στο γεγονός ότι, σύμφωνα με τον Friedman, η θεωρία ενός διαστελλόμενου Σύμπαντος θα μπορούσε, κατ' αρχήν, να το κάνει χωρίς αυτό.

Στη σοβιετική λογοτεχνία, η θεωρία του Big Bang για πολύ καιρόονομάστηκε τίποτα λιγότερο από την «αντιδραστική θεωρία του Lemaître». Σε τέτοιες συνθήκες, ήταν απλώς επικίνδυνο για τους Σοβιετικούς φυσικούς να υπερασπιστούν την προτεραιότητα του Friedman: άρχισαν να υπερασπίζονται ανοιχτά τα επιτεύγματα του Friedman μόνο μετά το θάνατο του Στάλιν. Αυτό άλλαξε τη στάση απέναντι στα επιτεύγματά του τόσο από την πλευρά των δυτικών επιστημόνων όσο και από τη δεκαετία του 1970. στα εγχειρίδια για την κοσμολογία, οι εξισώσεις και η μετρική του Friedmann άρχισαν να ονομάζονται με το όνομά του.

Ο πιο ένθερμος υποστηρικτής του Friedman, ο θεωρητικός φυσικός Ya Zeldovich, τονίζει πόσο δύσκολη ήταν η εποχή που ο Friedman έκανε τις ανακαλύψεις του: «Τα έργα του Friedman δημοσιεύτηκαν το 1922-1924, σε μια περίοδο μεγάλων δυσκολιών. "Russia in the Dark" - αυτή είναι η εντύπωση του H.G. Wells για τη Μόσχα και την Πετρούπολη το 1921. Στο ίδιο τεύχος του [γερμανικού] περιοδικού όπου δημοσιεύτηκε το έργο του Friedman, έγινε έκκληση στους Γερμανούς επιστήμονες: να συλλέξουν επιστημονική βιβλιογραφία για Ρώσους συναδέλφους που αποκόπηκαν από αυτήν σε καιρό πολέμου και επανάστασης. Υπό αυτές τις συνθήκες, η δημιουργία μιας θεωρίας τεράστιας σημασίας ήταν όχι μόνο επιστημονικό, αλλά και παγκόσμιο επίτευγμα του ανθρώπου».

* Δυστυχώς, ο Αϊνστάιν απέδωσε αυτό το επίτευγμα αποκλειστικά στον E. Hubble, αν και στην πραγματικότητα ανήκει σε τουλάχιστον αρκετούς επιστήμονες, κυρίως στον W. Slipher.

μεγάλο βιβλιογραφία

Fridman A. A. Επιλεγμένα έργα / Σειρά "Classics of Science" / Ακαδημία Επιστημών της ΕΣΣΔ, 1966.

The Accelerating Universe (Scientific Background on the Nobel Prize in Physics 2011) / Class for Physics of the Royal Swedish Academy of Sciences.

Belenkiy A. Alexander Friedmann και η προέλευση της σύγχρονης κοσμολογίας // Physics Today. 2012. Νο 65(10). Σ. 38-43.

Einstein A. The Meaning of Relativity. Princeton University Press. Τρίτη έκδοση με παράρτημα (1946), Τέταρτη έκδοση με περαιτέρω παράρτημα (1950), Πέμπτη έκδοση (1951), Έξι Έκδοση (2004).

Eddington A. S. Η Μαθηματική Θεωρία της Σχετικότητας. Λονδίνο: Cambridge U. Press, 1923.

Kragh H., Smith R. W. Ποιος ανακάλυψε το διαστελλόμενο σύμπαν; // Ιστορία της Επιστήμης. 2003. Αρ. 41. Σ. 141-162.

Livio M. Lost in translation: Mystery of the missing text solved // Nature. 2011. Αρ. 479. Σ. 171-173.

Nussbaumer H., Bieri L. Discovering the Expanding Universe. ΚΥΠΕΛΛΟ, 2009.

Perlmutter S. Supernovae, Dark Energy, and the Accelerating Universe // Physics Today. 2003. Αρ. 56(4). Σ. 53-60.

Tropp Ε. Α. et al. Alexander A. Friedmann: The Man Who Made the Universe Expand. Cambridge University Press, 1993, 2006.

Tropp E.A. και άλλοι Alexander Alexandrovich Friedman. Ζωή και δραστηριότητα. Kyiv: KomKniga, 2006. 304 σελ.

Ο συγγραφέας εκφράζει ευγνωμοσύνη στον Alexei Kojevnikov (UBC) για τις συζητήσεις της ιστορίας του ζητήματος, τον Carlo Beenakker (Leiden University) από το Πανεπιστήμιο του Leiden για τη δημοσίευση των επιστολών του Friedman προς τον Ehrenfest, τη Sabine Lehr (Springer DE) από τον εκδοτικό οίκο Springer για τις ακριβείς ημερομηνίες δημοσίευσης Friedman and Einstein, Galina Zhitlina (Richmond BC) για βοήθεια στην προετοιμασία του κειμένου για δημοσίευση

Οι συντάκτες θα ήθελαν να ευχαριστήσουν τη Liliane Moens (Αρχεία George Lemaitre, Καθολικό Πανεπιστήμιο Louvain, J. Lemaitre Centre for Earth and Climate Research, Louvain-la-Neuve, Βέλγιο) για τη βοήθειά της στην έγκαιρη λήψη φωτογραφιών και τα δικαιώματα δημοσίευσής τους. Carlo Beenakker (Ινστιτούτο Lorenz, Πανεπιστήμιο Leiden, Leiden, Ολλανδία), Lauren Amundson (Lowell Observatory Archives, Flagstaff, Αριζόνα, ΗΠΑ), V. M. Kattsov και E. L. Makhotkin (Κύριο Γεωφυσικό Παρατηρητήριο με το όνομα A.I. Voeikov), St.

Fridman Alexander Alexandrovich
Γεννήθηκε: 4 (16) Ιουνίου 1888.
Πέθανε: 16 Σεπτεμβρίου 1925 (37 ετών).

Βιογραφία

Alexander Alexandrovich Fridman (4 Ιουνίου 1888, Αγία Πετρούπολη - 16 Σεπτεμβρίου 1925, Λένινγκραντ) - ένας εξαιρετικός Ρώσος και Σοβιετικός μαθηματικός, φυσικός και γεωφυσικός, δημιουργός της θεωρίας του μη ακίνητου Σύμπαντος, αντιπρύτανης ( 1919-1920), κοσμήτορας της Φυσικομαθηματικής Σχολής (1919) του Πανεπιστημίου Περμ. Γιος του συνθέτη A. A. Friedman.

Γεννήθηκε στις 16 Ιουνίου 1888 στην Αγία Πετρούπολη στην οικογένεια ενός απόφοιτου του Ωδείου της Αγίας Πετρούπολης (εκείνη την εποχή φοιτητής και καλλιτέχνης του θιάσου μπαλέτου), του συνθέτη Alexander Alexandrovich Fridman (1866-1909) και ενός καθηγητή πιάνου ( εκείνη την εποχή ήταν επίσης φοιτήτρια στο ωδείο) Lyudmila Ignatievna Friedman (nee Voyachek, 1869-1953). Ο παππούς της μητέρας του, Ιγνάτιος Κασπάροβιτς Βόγιατσεκ (1825-1916), ήταν οργανίστας και μαέστρος του Imperial Mariinsky Theatre. Το 1897, όταν ο μελλοντικός επιστήμονας ήταν 9 ετών, οι γονείς του χώρισαν και στη συνέχεια μεγάλωσε στη νέα οικογένεια του πατέρα του, καθώς και στις οικογένειες του παππού του - ιατρικού βοηθού της Δικαστικής Ιατρικής Περιφέρειας και του επαρχιακού γραμματέα Alexander Ivanovich Friedman ( 1839-1910) και η θεία του, η πιανίστα Maria Alexandrovna Fridman (με τη μητέρα του A.A. Fridman επανέλαβαν τις σχέσεις λίγο πριν το θάνατό του).

Σπούδασε στο 2ο Γυμνάσιο της Αγίας Πετρούπολης. Κατά τη διάρκεια του γυμνασίου και των φοιτητικών του χρόνων ασχολήθηκε με την αστρονομία. Τον Οκτώβριο του 1905 Ο Φρίντμανμαζί με τον συμμαθητή του Yakov Tamarkin, υπέβαλε την πρώτη του μαθηματική εργασία σε ένα από τα κορυφαία επιστημονικά περιοδικά στη Γερμανία, το Mathematical Annals (“Mathematische Annalen”). ένα άρθρο για τους αριθμούς Bernoulli δημοσιεύτηκε το 1906. Κατά την επανάσταση του 1905 συμμετείχε σε πολιτικές δραστηριότητες, ήταν μέλος της Κεντρικής Επιτροπής της Βόρειας Σοσιαλδημοκρατικής οργάνωσης των σχολείων δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης στην Αγία Πετρούπολη και τύπωσε προκηρύξεις σε εκτογράφο. Συμμαθητής του Friedman (στο γυμνάσιο, αργότερα στο πανεπιστήμιο και στο μεταπτυχιακό) και φίλος ήταν ο Ya D. Tamarkin, ένας μελλοντικός διάσημος μαθηματικός, αντιπρόεδρος της American Mathematical Society. Ο V. I. Smirnov σπούδασε έναν βαθμό υψηλότερο, στο μέλλον επίσης μαθηματικός, ακαδημαϊκός της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ, συγγραφέας του δημοφιλούς πεντάτομου "Μάθημα Ανώτερων Μαθηματικών".

Αφού αποφοίτησε από το γυμνάσιο με χρυσό μετάλλιο, ο Friedman το 1906 εισήλθε στο τμήμα μαθηματικών της Φυσικομαθηματικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Αγίας Πετρούπολης, από το οποίο αποφοίτησε το 1910. Τον άφησε στο Τμήμα Καθαρών και Εφαρμοσμένων Μαθηματικών από τον καθ. V. A. Steklova για προετοιμασία για την καθηγήτρια. Μέχρι την άνοιξη του 1913, ο Friedman σπούδαζε μαθηματικά, επέβλεπε επίσης πρακτικά μαθήματα στο Ινστιτούτο Μηχανικών Σιδηροδρόμων και δίδασκε στο Ινστιτούτο Μεταλλείων. Ο Friedman και ο Tamarkin, ενώ ήταν ακόμη φοιτητές, παρακολουθούσαν τακτικά μαθήματα στον κύκλο της νέας θεωρητικής φυσικής, που οργανώθηκε το 1908 από τον P. S. Ehrenfest, ο οποίος είχε φτάσει πρόσφατα από τη Γερμανία, τον οποίο ο Friedman, όπως και ο Steklov, θεωρούσε έναν από τους δασκάλους του.

Το 1913, μπήκε στο Αερολογικό Παρατηρητήριο στο Pavlovsk κοντά στην Αγία Πετρούπολη και άρχισε να μελετά δυναμική μετεωρολογία (τώρα αυτό το πεδίο της επιστήμης ονομάζεται γεωφυσική υδροδυναμική). Την άνοιξη του 1914 στάλθηκε για επαγγελματικό ταξίδι στη Λειψία, όπου εκείνη την εποχή ζούσε ο διάσημος Νορβηγός μετεωρολόγος Wilhelm Freeman Koren Bjerknes (1862-1951), ο δημιουργός της θεωρίας των μετώπων στην ατμόσφαιρα. Το καλοκαίρι του ίδιου έτους, ο Friedman πέταξε με αερόπλοια, συμμετέχοντας στις προετοιμασίες για την παρατήρηση της έκλειψης ηλίου τον Αύγουστο του 1914.

Με το ξέσπασμα του Α' Παγκοσμίου Πολέμου, ο Φρίντμαν προσφέρθηκε εθελοντικά να ενταχθεί σε ένα απόσπασμα της αεροπορίας. Το 1914-1917 συμμετείχε στην οργάνωση αεροπορικών και αεροναυτιλιακών υπηρεσιών στο Βόρειο και σε άλλα μέτωπα, ήταν δοκιμαστικός πιλότος, συμμετείχε σε αποστολές μάχης, βομβάρδισε το Przemysl και διεξήγαγε εναέριες αναγνωρίσεις. Ο Φρίντμαν - Ιππότης του Αγίου Γεωργίου, τιμήθηκε με χρυσό όπλο και το παράσημο του Αγίου Βλαντιμίρ με ξίφη και τόξο. Συντάσσει πίνακες για βομβαρδισμούς ακριβείας και τους δοκιμάζει στη μάχη.

Το 1916-1917, ο αξιωματικός εντάλματος Friedman βρισκόταν στο Κίεβο, διδάσκοντας στη Στρατιωτική Σχολή Πιλότων Παρατηρητών, παραδίδοντας μαθήματα αεροναυτιλίας και όργανα αεροναυτιλίας, και επίσης υπεύθυνος του Κεντρικού Σταθμού Αεροναυτιλίας. Οργανώνει μετεωρολογική υπηρεσία στο μέτωπο και επισκευές οργάνων πλοήγησης αεροπορίας σε μονάδες του ενεργού στρατού. Υπό την ηγεσία του Friedman, ο E. Palen, ένας μελλοντικός διάσημος αστρονόμος, υπηρέτησε στο απόσπασμα της αεροπορίας στο Lvov και το Kyiv.

Στο Κίεβο, ο Friedman έδωσε αρκετές δοκιμαστικές διαλέξεις στο Πανεπιστήμιο του St. Ο Βλαντιμίρ, απαραίτητος για την απόκτηση του τίτλου του ιδιώτη διδάκτορα, και συμμετείχε επίσης στις δραστηριότητες της Εταιρείας Φυσικής και Μαθηματικών του Κιέβου, και έγινε πλήρες μέλος της.

Ο Friedman ήταν ο πρώτος στη Ρωσία που κατάλαβε την ανάγκη δημιουργίας μιας εγχώριας βιομηχανίας κατασκευής οργάνων αεροσκαφών. Στα χρόνια του πολέμου και των καταστροφών, έφερε ζωή στην ιδέα, και έγινε ο δημιουργός και ο πρώτος διευθυντής του εργοστασίου Aviapribor στη Μόσχα (Ιούνιος 1917).

Από τον Απρίλιο του 1918 έως το 1920 - καθηγητής στο Τμήμα Μηχανικής του νεοσύστατου (πρώτα ως παράρτημα του Πετρούπολη) Πανεπιστημίου Περμ.

Από τις 15 Αυγούστου έως τις 30 Σεπτεμβρίου 1919, ο Φρίντμαν ήταν κοσμήτορας της Φυσικομαθηματικής Σχολής του Πανεπιστημίου Περμ. Το 1920 δημιούργησε τρία τμήματα και δύο ινστιτούτα (γεωφυσικά και μηχανολογικά) στη σχολή.

Από τον Ιούλιο του 1919 έως τον Μάιο του 1920 (ταυτόχρονα με τα καθήκοντα του κοσμήτορα) - Αντιπρύτανης του Πανεπιστημίου Perm για Οικονομικές Υποθέσεις.

Τον Ιούνιο του 1918, ο Φρίντμαν έγινε ένας από τους διοργανωτές της Εταιρείας Φυσικής και Μαθηματικής Περμ (η οποία περιλάμβανε περίπου 60 άτομα), έγινε γραμματέας της και οργάνωσε τη δημοσίευση των έργων της εταιρείας. Από την άνοιξη έως τα μέσα Αυγούστου 1919 στάλθηκε στο Μαγνητικό και Μετεωρολογικό Παρατηρητήριο του Αικατερινούπολης.

Τον Μάιο του 1920 επέστρεψε στην Πετρούπολη. Στις 12 Ιουλίου 1920, έγινε δάσκαλος στο Τμήμα Μαθηματικών και Μηχανικής του Πανεπιστημίου, εργάστηκε στο Κύριο Φυσικό Παρατηρητήριο (από το 1924 - το Κύριο Γεωφυσικό Παρατηρητήριο με το όνομα A.I. Voeikov) και ταυτόχρονα ως καθηγητής στο Τμήμα Εφαρμοσμένης Αεροδυναμικής, δίδαξε στη νεοσύστατη Σχολή Αεροπορικών Επικοινωνιών του Ινστιτούτου Μηχανικών Σιδηροδρόμων. Στις 2 Αυγούστου 1920 εξελέγη καθηγητής της θεωρητικής μηχανικής στη Σχολή Φυσικής και Μηχανικής του Πολυτεχνικού Ινστιτούτου της Πετρούπολης. Επιπλέον, ο Fridman προσελκύθηκε από τον A. N. Krylov, τον επικεφαλής της Ναυτιλιακής Ακαδημίας, να διδάξει ως βοηθός στο τμήμα μηχανικής της ακαδημίας. Ο Friedman εργάζεται επίσης στην Ατομική Επιτροπή του Κρατικού Οπτικού Ινστιτούτου, όπου υπολογίζει μοντέλα ατόμων πολυηλεκτρονίων και διεξάγει έρευνα για αδιαβατικά αμετάβλητα.

Από το 1923 - Αρχισυντάκτης«Journal of Geophysics and Meteorology». Από τον Ιούλιο έως τον Σεπτέμβριο του 1923, ο Φρίντμαν βρισκόταν σε επαγγελματικό ταξίδι στο εξωτερικό στη Γερμανία και τη Νορβηγία. Ένα άλλο ταξίδι στο εξωτερικό, στην Ολλανδία και τη Γερμανία, έγινε τον Απρίλιο-Μάιο του 1924.

Στις 5 Φεβρουαρίου 1925, λίγο πριν από το θάνατό του, ο Friedman διορίστηκε διευθυντής του Κύριου Γεωφυσικού Παρατηρητηρίου.

Σε ένα ταξίδι του μέλιτος στην Κριμαία με τη νεαρή σύζυγό του τον Ιούλιο-Αύγουστο του 1925, ο Φρίντμαν προσβλήθηκε από τύφο. Πέθανε στο Λένινγκραντ από αδιάγνωστο τυφοειδή πυρετό λόγω ακατάλληλων ιατρικών διαδικασιών στις 16 Σεπτεμβρίου 1925. Σύμφωνα με τον ίδιο τον Φρίντμαν, πιθανότατα προσβλήθηκε από τύφο τρώγοντας ένα άπλυτο αχλάδι που αγόρασε σε έναν από τους σιδηροδρομικούς σταθμούς στο δρόμο από την Κριμαία στο Λένινγκραντ. Κηδεύτηκε στο Ορθόδοξο Κοιμητήριο του Σμολένσκ.

Σύμφωνα με ορισμένες πηγές, το 1931 ο Φρίντμαν απονεμήθηκε μετά θάνατον το Βραβείο Λένιν, η αυθεντικότητα αυτού αμφισβητείται.

Επιστημονικά επιτεύγματα

Τα κύρια έργα του Friedman είναι αφιερωμένα στα προβλήματα της δυναμικής μετεωρολογίας (θεωρία ατμοσφαιρικών στροβίλων και ριπών ανέμου, θεωρία ασυνεχειών στην ατμόσφαιρα, ατμοσφαιρικές αναταράξεις), υδροδυναμική συμπιεστού ρευστού, ατμοσφαιρική φυσική και σχετικιστική κοσμολογία. Τον Ιούλιο του 1925, για επιστημονικούς σκοπούς, πέταξε σε ένα αερόστατο μαζί με τον πιλότο P.F. και άρχισε να διδάσκει ένα μάθημα στον λογισμό τανυστών στο πανεπιστήμιο ως εισαγωγικό μέρος στο μάθημα της γενικής θεωρίας της σχετικότητας. Το 1923 εκδόθηκε το βιβλίο του «Ο κόσμος ως χώρος και χρόνος» (αναδημοσιεύτηκε το 1965), εισάγοντας τη νέα φυσική στο ευρύ κοινό.

Ο Friedman απέκτησε παγκόσμια φήμη δημιουργώντας μοντέλα ενός μη ακίνητου σύμπαντος, όπου προέβλεψε, ειδικότερα, τη διαστολή του Σύμπαντος. Οι μη στάσιμες λύσεις των εξισώσεων του Αϊνστάιν, τις οποίες έλαβε το 1922-1924 κατά τη μελέτη των σχετικιστικών μοντέλων του Σύμπαντος, έθεσαν τα θεμέλια για την ανάπτυξη της θεωρίας του μη ακίνητου Σύμπαντος. Ο επιστήμονας μελέτησε μη ακίνητα ομοιογενή ισότροπα μοντέλα με χώρο αρχικά θετικής και μετά αρνητικής καμπυλότητας, γεμάτο με σκονισμένη ύλη (με μηδενική πίεση). Η μη σταθερότητα των εξεταζόμενων μοντέλων περιγράφεται από την εξάρτηση της ακτίνας καμπυλότητας και πυκνότητας από το χρόνο και η πυκνότητα ποικίλλει σε αντίστροφη αναλογία με τον κύβο της ακτίνας καμπυλότητας. Ο Friedman προσδιόρισε τους τύπους συμπεριφοράς τέτοιων μοντέλων που επιτρέπονται από τις βαρυτικές εξισώσεις και το μοντέλο του Αϊνστάιν για ένα ακίνητο Σύμπαν αποδείχθηκε μια ειδική περίπτωση. Ο Friedman διέψευσε έτσι την άποψη ότι η γενική σχετικότητα απαιτεί το πεπερασμένο του χώρου. Τα αποτελέσματα του Friedman έδειξαν ότι οι εξισώσεις του Αϊνστάιν δεν οδηγούν σε ένα μόνο μοντέλο του Σύμπαντος, ανεξάρτητα από το ποια είναι η κοσμολογική σταθερά. Από το μοντέλο ενός ομοιογενούς ισότροπου Σύμπαντος προκύπτει ότι καθώς διαστέλλεται, θα πρέπει να παρατηρείται μια κόκκινη μετατόπιση ανάλογη της απόστασης. Αυτό επιβεβαιώθηκε το 1929 από τον Edwin Hubble με βάση αστρονομικές παρατηρήσεις: οι φασματικές γραμμές στα φάσματα των γαλαξιών μετατοπίστηκαν στο κόκκινο άκρο του φάσματος. Η θεωρία του Friedman προκάλεσε αρχικά έντονη απόρριψη από την πλευρά του Αϊνστάιν, αλλά αργότερα ο Αϊνστάιν παραδέχτηκε την ανακρίβεια του μοντέλου του για το Σύμπαν, αποκαλώντας την κοσμολογική σταθερά (εισάγει στις εξισώσεις ως μέσο διατήρησης της στασιμότητας του Σύμπαντος) τη «μεγαλύτερη επιστημονική του λάθος." Είναι πιθανό, ωστόσο, ο Αϊνστάιν να έκανε λάθος στη συγκεκριμένη περίπτωση: έχει πλέον ανακαλυφθεί η σκοτεινή ενέργεια, οι ιδιότητες της οποίας μπορούν να περιγραφούν σε ένα μοντέλο με την κοσμολογική σταθερά του Αϊνστάιν, αν και χωρίς την υποτιθέμενη σταθερότητα.

Οικογένεια

Πρώτη σύζυγος (από το 1911) - Ekaterina Petrovna Fridman (nee Dorofeeva).

Δεύτερη σύζυγος (από το 1923) - Natalya Evgenievna Fridman (nee Malinina), μετέπειτα Διδάκτωρ Φυσικών και Μαθηματικών Επιστημών, διευθύντρια του κλάδου του Λένινγκραντ του Ινστιτούτου Επίγειου Μαγνητισμού, Ιονόσφαιρας και Διάδοσης Ραδιοκυμάτων της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ. Ο γιος τους, Alexander Alexandrovich Fridman (1925-1983), γεννήθηκε μετά το θάνατο του πατέρα του.

Επιλεγμένα έργα

Fridman A. A. Για την καμπυλότητα του χώρου. Ζ. Φυσ. 10 (1922), σσ. 377-386.
Fridman A. A. Εμπειρία στην υδρομηχανική συμπιεστού ρευστού / Εκδ., με περίπου. Ν. Ε. Κοχίνα, με πρόσθ. Τέχνη. B. I. Izvekova, I. A. Kibelya, N. E. Kochina. - L.; Μ.: Πολιτεία ΟΝΤΙ. τεχνική-θεωρία. εκδοτικός οίκος, 1934. - 370 σελ.
Fridman A. A. Ο κόσμος ως χώρος και χρόνος. Δεύτερη έκδοση. - Μ.: Nauka, 1965.
Fridman A. A. Επιλεγμένα έργα. Επιμέλεια L. S. Polak. Μ.: Nauka, 1966. Σειρά: Classics of Science. Τμήματα της συλλογής: υδρομηχανική συμπιεστού ρευστού. δυναμική μετεωρολογία και ατμοσφαιρική φυσική. σχετικιστική κοσμολογία; γράμματα? σημειώσεις? βιογραφία; βιβλιογραφία.

>> Alexander Friedman

Βιογραφία του Alexander Friedman (1888-1925)

Σύντομο βιογραφικό:

Εκπαίδευση: Πανεπιστήμιο Αγίας Πετρούπολης

Τόπος γέννησης: Αγία Πετρούπολη, Ρωσική Αυτοκρατορία

Ένας τόπος θανάτου: Λένινγκραντ, RSFSR, ΕΣΣΔ

– Σοβιετικός μαθηματικός, δημιουργός της σύγχρονης φυσικής κοσμολογίας: βιογραφία με φωτογραφίες, το πρώτο μη ακίνητο μοντέλο του Σύμπαντος, ο Αϊνστάιν.

Αλεξάντερ Αλεξάντροβιτς Φρίντμανγεννήθηκε το 1888 στις 16 Ιουνίου στην οικογένεια δύο συζύγων φοιτητών στο Ωδείο της Αγίας Πετρούπολης - του μελλοντικού συνθέτη Alexander Alexandrovich Fridman (1866-1909) και της μελλοντικής δασκάλας πιάνου Lyudmila Ignatievna Fridman (1869-1953). Σε ηλικία 9 ετών (1897), οι γονείς του μελλοντικού επιστήμονα χώρισαν και μετά τον άφησαν να τον μεγαλώσει η νέα οικογένεια του πατέρα του. Μεγάλωσε επίσης από τον παππού του Alexander Ivanovich Fridman (γραμματέας της επαρχίας και μερικής απασχόλησης ιατρός βοηθός της Ιατρικής Περιφέρειας του Δικαστηρίου) (1839-1910) και η θεία του-πιανίστα Maria Alexandrovna Friedman. Ο A. Friedman άρχισε να επικοινωνεί με τη μητέρα του σχεδόν πριν από το θάνατό του.

Τα χρόνια των σπουδών πέρασαν στο 2ο γυμνάσιο της Πετρούπολης. Αυτή την εποχή, όπως και στα φοιτητικά του χρόνια, το χόμπι του ήταν η αστρονομία. Το 1906, ο Friedman, μαζί με έναν συμμαθητή του ονόματι Yakov Tamarkin, δημοσίευσε μια από τις πρώτες εργασίες για τα μαθηματικά σε ένα από τα κορυφαία επιστημονικά περιοδικά, το Mathematische Annalen. Την ίδια χρονιά εισήλθε στη Φυσικομαθηματική Σχολή του Πανεπιστημίου της Αγίας Πετρούπολης στο τμήμα μαθηματικών, το οποίο αποφοίτησε το 1910. Ετοιμάζεται για μια θέση καθηγητή εδώ στο Τμήμα Εφαρμοσμένων Μαθηματικών. Το 1913, έγινε πρακτικός επικεφαλής των μαθημάτων στο Ινστιτούτο Μηχανικών Σιδηροδρόμων και έδωσε διαλέξεις στο Ινστιτούτο Μεταλλείων. Την ίδια χρονιά μπήκε στο Αερολογικό Παρατηρητήριο στην πόλη Pavlovsk (κοντά στην Αγία Πετρούπολη), όπου άρχισε να ενδιαφέρεται για τη γεωφυσική υδροδυναμική (εκείνη την εποχή δυναμική μετεωρολογία). Την άνοιξη του 1914 στάλθηκε στη Λειψία, όπου το καλοκαίρι είχε την ευκαιρία να πετάξει με αερόπλοιο, συμμετέχοντας ενεργά στην προετοιμασία της παρατήρησης της ηλιακής έκλειψης το 1914 τον Αύγουστο.

Όταν ξεκίνησε ο Πρώτος Παγκόσμιος Πόλεμος, ο Friedman πήγε στο απόσπασμα αεροπορίας ως εθελοντής. Από το 1914 έως το 1917 συμμετείχε ενεργά στη διαμόρφωση των αεροναυτιλιακών και αεροναυτιλιακών υπηρεσιών σε πολλά μέτωπα και επίσης ενήργησε ως παρατηρητής κατά τις πτήσεις μάχης.

Ο Friedman ήταν ο ηγέτης στη Ρωσία όσον αφορά την ιδέα της ανάγκης να εγκατασταθεί εδώ η κατασκευή οργάνων αεροσκαφών. Κατάφερε να εφαρμόσει αυτή την ιδέα σε περιόδους στρατιωτικών καταστροφών και τον Ιούνιο του 1917 έγινε ο ιδρυτής και διευθυντής του εργοστασίου Aviapribor της Μόσχας.

Από το 1918 έως το 1920 ήταν καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Περμ. Στη συνέχεια υπάλληλος του Κύριου Φυσικού Παρατηρητηρίου και ταυτόχρονα δάσκαλος σε αρκετά εκπαιδευτικά ιδρύματα της Πετρούπολης. Το 1923 έγινε αρχισυντάκτης του Journal of Geophysics and Meteorology. Λίγο πριν από το θάνατό του, ανέλαβε τη θέση του διευθυντή του Κύριου Γεωφυσικού Παρατηρητηρίου.

Ο A. A. Fridman αφιέρωσε τα κύρια έργα του στο θέμα των προβλημάτων στη δυναμική μετεωρολογία - θεωρίες παραβίασης της ακεραιότητας της ατμόσφαιρας, ατμοσφαιρικές ριπές και δίνες, καθώς και αναταράξεις στην ατμόσφαιρα. Είναι επίσης γνωστά τα έργα του σχετικά με τα θέματα της υδροδυναμικής συμπιεστών ρευστών, της σχετικιστικής κοσμολογίας και των φυσικών φαινομένων στην ατμόσφαιρα. Ο Ιούλιος του 1925 σημαδεύτηκε στη ζωή του από μια επιστημονική πτήση σε ένα αερόστατο σε μια ομάδα με τον πιλότο P.F. Fedoseenko, κατά την οποία έφτασαν στο μέγιστο ύψος των 7400 m. εισαγωγικό μάθημα στο πανεπιστήμιο στη θεωρία της σχετικότητας στον λογισμό τανυστών. Η νέα φυσική εισήχθη στο ευρύ κοινό με το βιβλίο του «Ο κόσμος ως χώρος και χρόνος» (1923). Η δεύτερη έκδοσή του δημοσιεύτηκε μετά τον θάνατο του επιστήμονα το 1965.

Από το 1922 έως το 1924 κατά τη διάρκεια επιστημονική έρευνααναπτύσσει μη στάσιμες λύσεις στις εξισώσεις του Αϊνστάιν, που ήταν θεμελιώδης παράγοντας στη θεωρία της παροδικότητας του Σύμπαντος (της συνεχούς διαστολής του). Ο επιστήμονας διεξήγαγε επίσης άλλες μελέτες, ως αποτέλεσμα των οποίων απέδειξε ότι το μοντέλο του στατικού σύμπαντος του Αϊνστάιν είναι μια ειδική περίπτωση. Διέψευσε επίσης την άποψη της γενικής θεωρίας της σχετικότητας ότι κάθε χώρος έχει ένα τέλος. Αργότερα, η θεωρία του για τη συνεχή διαστολή του Σύμπαντος επιβεβαιώθηκε το 1929 από τον Edwin Hubble ως αποτέλεσμα αστρονομικών παρατηρήσεων των φασματικών γραμμών των γαλαξιών.

Το 1925, στις 16 Σεπτεμβρίου, ο Friedman πεθαίνει στο Λένινγκραντ από τυφοειδή πυρετό. Τα λείψανά του αναπαύονται στο Ορθόδοξο κοιμητήριο του Σμολένσκ.

Η προσωπική ζωή του επιστήμονα επίσης δεν διακρίθηκε από σταθερότητα και αρμονία. Παντρεύτηκε για πρώτη φορά το 1911, γενν. Dorofeeva Ekaterina Petrovna Friedman. Το 1923 έγινε η δεύτερη σύζυγός του. Malinina Natalya Evgenievna Fridman (Διδάκτωρ Φυσικών και Μαθηματικών Επιστημών). Η ημερομηνία γέννησης του γιου τους Alexander Alexandrovich Fridman (1925-1983) συνέβη σε μια περίοδο μετά το θάνατο του πατέρα του.

Σύμφωνα με τον καθηγητή του Πανεπιστημίου Πρίνστον, Ίγκορ Κλεμπάνοφ, «αν ο Φρίντμαν είχε ζήσει λίγο περισσότερο, σίγουρα θα του είχαν απονεμηθεί το βραβείο Νόμπελ. Άλλωστε ήταν ο πρώτος επιστήμονας που βρήκε μια λύση στην εξίσωση της γενικής σχετικότητας για το Σύμπαν, το οποίο συνεχώς μεγαλώνει και διαστέλλεται». Σήμερα, οι σύγχρονοι επιστήμονες έχουν πραγματοποιήσει μια σειρά από επιστημονικά πειράματα, τα αποτελέσματα των οποίων επιβεβαίωσαν την ορθότητα της απόφασής του.

FRIEDMAN, ALEXANDER ALEKSANDROVICH(1888–1925), Ρώσος και Σοβιετικός μαθηματικός και γεωφυσικός, δημιουργός της θεωρίας του μη ακίνητου Σύμπαντος. Γεννήθηκε στις 16 Ιουνίου 1888 στην Αγία Πετρούπολη. Στα σχολικά και φοιτητικά μου χρόνια με ενδιέφερε η αστρονομία. Το 1906 δημοσίευσε την πρώτη του μαθηματική εργασία σε ένα από τα κορυφαία επιστημονικά περιοδικά της Γερμανίας, το Mathematische Annalen. Το 1906 εισήλθε στο μαθηματικό τμήμα της Φυσικομαθηματικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Αγίας Πετρούπολης, από το οποίο αποφοίτησε το 1910. Αφέθηκε στο τμήμα καθαρών και εφαρμοσμένων μαθηματικών για να προετοιμαστεί για τη θέση του καθηγητή. Μέχρι την άνοιξη του 1913, ο Friedman σπούδασε μαθηματικά - οδήγησε πρακτικά μαθήματα στο Ινστιτούτο Μηχανικών Σιδηροδρόμων και δίδαξε στο Ινστιτούτο Μεταλλείων. Το 1913 μπήκε στο Αερολογικό Παρατηρητήριο στο Παβλόφσκ κοντά στην Αγία Πετρούπολη και άρχισε να σπουδάζει δυναμική μετεωρολογία (τώρα αυτό το πεδίο της επιστήμης ονομάζεται γεωφυσική υδροδυναμική). Την άνοιξη του 1914, στάλθηκε για επαγγελματικό ταξίδι στη Λειψία, όπου εκείνη την εποχή ζούσε ο διάσημος Νορβηγός μετεωρολόγος Wilhelm Freeman Koren Bjerknes (1862–1951), ο δημιουργός της θεωρίας των μετώπων στην ατμόσφαιρα. Το καλοκαίρι του ίδιου έτους, ο Friedman πέταξε με αερόπλοια, συμμετέχοντας στις προετοιμασίες για την παρατήρηση της έκλειψης ηλίου τον Αύγουστο του 1914.

Με το ξέσπασμα του Α' Παγκοσμίου Πολέμου, ο Φρίντμαν προσφέρθηκε εθελοντικά να ενταχθεί σε ένα απόσπασμα της αεροπορίας. Το 1914–1917 συμμετείχε στην οργάνωση αεροπορικών και αεροναυτιλιακών υπηρεσιών στο Βόρειο και σε άλλα μέτωπα. Συμμετείχε ως παρατηρητής σε μάχιμες αποστολές.

Το 1918-1920 - καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Περμ. Από το 1920 εργάστηκε στο Κύριο Φυσικό Αστεροσκοπείο (από το 1924 το Κύριο Γεωφυσικό Παρατηρητήριο με το όνομα A.I. Voeikov), και ταυτόχρονα από το 1920 δίδαξε σε διάφορα εκπαιδευτικά ιδρύματα της Πετρούπολης. Από το 1923 - αρχισυντάκτης του Journal of Geophysics and Meteorology. Λίγο πριν από το θάνατό του διορίστηκε διευθυντής του Κύριου Γεωφυσικού Παρατηρητηρίου.

Τα κύρια έργα του Friedman είναι αφιερωμένα στα προβλήματα της δυναμικής μετεωρολογίας (θεωρία ατμοσφαιρικών στροβίλων και ριπών ανέμου, θεωρία ασυνεχειών στην ατμόσφαιρα, ατμοσφαιρικές αναταράξεις), υδροδυναμική συμπιεστού ρευστού, ατμοσφαιρική φυσική και σχετικιστική κοσμολογία. Τον Ιούλιο του 1925, για επιστημονικούς σκοπούς, πέταξε με ένα αερόστατο μαζί με τον πιλότο P.F. ένα μάθημα στον λογισμό τανυστών στο πανεπιστήμιο ως εισαγωγικό μέρος στο μάθημα της γενικής θεωρίας της σχετικότητας. Το βιβλίο του εκδόθηκε το 1923 Ο κόσμος ως χώρος και χρόνος(αναδημοσίευση το 1965), που εισήγαγε το ευρύ κοινό στη νέα φυσική.

Ο Φρίντμαν προέβλεψε τη διαστολή του Σύμπαντος. Οι πρώτες μη στατικές λύσεις των εξισώσεων του Αϊνστάιν που ελήφθησαν από αυτόν το 1922-1924 κατά τη μελέτη των σχετικιστικών μοντέλων του Σύμπαντος έθεσαν τα θεμέλια για την ανάπτυξη της θεωρίας του μη ακίνητου Σύμπαντος. Ο επιστήμονας μελέτησε μη στάσιμα ομοιογενή ισότροπα μοντέλα με χώρο θετικής καμπυλότητας γεμάτο με ύλη που μοιάζει με σκόνη (με μηδενική πίεση). Η μη σταθερότητα των εξεταζόμενων μοντέλων περιγράφεται από την εξάρτηση της ακτίνας καμπυλότητας και πυκνότητας από το χρόνο και η πυκνότητα ποικίλλει σε αντίστροφη αναλογία με τον κύβο της ακτίνας καμπυλότητας. Ο Friedman προσδιόρισε τους τύπους συμπεριφοράς τέτοιων μοντέλων που επιτρέπονται από τις βαρυτικές εξισώσεις και το μοντέλο του Αϊνστάιν για ένα ακίνητο Σύμπαν αποδείχθηκε μια ειδική περίπτωση. Διέψευσε την άποψη ότι η γενική θεωρία της σχετικότητας απαιτεί την υπόθεση του πεπερασμένου του χώρου. Τα αποτελέσματα του Friedman έδειξαν ότι οι εξισώσεις του Αϊνστάιν δεν οδηγούν σε ένα μόνο μοντέλο του Σύμπαντος, ανεξάρτητα από το ποια είναι η κοσμολογική σταθερά. Από το μοντέλο ενός ομοιογενούς ισότροπου Σύμπαντος προκύπτει ότι καθώς διαστέλλεται, θα πρέπει να παρατηρείται μια κόκκινη μετατόπιση ανάλογη της απόστασης. Αυτό επιβεβαιώθηκε το 1929 από τον E.P Hubb με βάση αστρονομικές παρατηρήσεις: οι φασματικές γραμμές στα φάσματα των γαλαξιών αποδείχθηκαν μετατοπισμένες προς το κόκκινο άκρο του φάσματος.