ФРИДМАН, АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ (1888–1925), русский и советский математик и геофизик, создатель теории нестационарной Вселенной. Родился 16 июня 1888 в Санкт-Петербурге. В школьные и студенческие годы увлекался астрономией. В 1906 опубликовал свою первую математическую работу в одном из ведущих научных журналов Германии «Математические анналы» («Mathematische Annalen»). В 1906 поступил на математическое отделение физико-математического факультета Петербургского университета, который окончил в 1910. Был оставлен на кафедре чистой и прикладной математики для подготовки к профессорскому званию. До весны 1913 Фридман занимался математикой – руководил практическими занятиями в Институте инженеров путей сообщения, читал лекции в Горном институте. В 1913 поступил в Аэрологическую обсерваторию в Павловске под Петербургом и стал заниматься динамической метеорологией (теперь эту область науки называют геофизической гидродинамикой). Весной 1914 был направлен в командировку в Лейпциг, где в это время жил известный норвежский метеоролог Вильгельм Фриман Корен Бьеркнес (1862–1951), создатель теории фронтов в атмосфере. Летом того же года Фридман летал на дирижаблях, принимая участие в подготовке к наблюдению солнечного затмения в августе 1914.

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.

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 полет 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 нестатические решения уравнений Эйнштейна при исследовании релятивистских моделей Вселенной положили начало развитию теории нестационарной Вселенной. Ученый 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, причем плотность изменяется обратно пропорционально кубу радиуса кривизны. Фридман выяснил типы поведения таких моделей, допускаемые уравнениями тяготения, причем 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 ее расширении должно наблюдаться красное смещение, пропорциональное расстоянию. Это было подтверждено в 1929 Э.П.Хаббом на основании астрономических наблюдений: спектральные линии в спектрах галактик оказались смещены к красному концу спектра.

Русский и советский математик и геофизик А.А. Фридман родился 16 (28) июня 1888 года в Санкт-Петербурге в музыкальной семье. Его отец был артистом кордебалета Императорских Санкт-Петербургских театров, а мать, Людмила Воячек, пианисткой, выпускницей консерватории, дочерью известного чешского музыканта и композитора. Однако маленького Александра влекла не музыка, не театр, с ранних лет он увлекался математикой. В школьные и студенческие годы к этому добавилось еще и увлечение астрономией. В 1906 году Александр Фридман окончил с золотой медалью 2-ю Санкт-Петербургскую гимназию и поступил на математическое отделение физико-математического факультета Петербургского университета. В том же году 18-летний Александр опубликовал свою первую математическую работу в одном из ведущих научных журналов Германии "Математические анналы" ("Mathematische Annalen"). Годы учебы в университете были решающими для всей дальнейшей судьбы А.А. Фридмана. Его учителем, надежной защитой и опорой стал блестящий математик Владимир Андреевич Стеклов, имя которого носит сейчас Математический институт Академии наук. Профессор Стеклов, перебравшийся в Петербург из Харькова, был необычайно ярким человеком, будущим академиком и вице-президентом РАН. Он оказал огромное влияние на становление молодого ученого.

Еще будучи студентом физико-математического факультета Петербургского университета А.А. Фридман написал ряд работ, из которых одна - "Исследование неопределенных уравнений второй степени" - в 1909 году была удостоена золотой медали. В 1910 году Александр окончил Санкт-Петербургский университет и по рекомендации В.А. Стеклова вместе со своим другом, Я.Тамаркиным, был оставлен на кафедре чистой и прикладной математики для подготовки к профессорскому званию. До весны 1913 года Фридман занимался математикой - руководил практическими занятиями в Институте инженеров путей сообщения (1910-1914), читал лекции в Горном институте (1912-1914). А весной 1913 года, после сдачи магистерских экзаменов, он поступил на работу в Аэрологическую обсерваторию Российской Академии наук в Павловске под Петербургом и стал заниматься изучением способов наблюдения атмосферы, динамической метеорологией (теперь эту область науки называют геофизической гидродинамикой). Кроме синоптики и динамической метеорологии, ему пришлось ознакомиться с теорией земного магнетизма. Скоро он стал выдающимся специалистом в метеорологии и смежных областях. В 1913 году Фридман напечатал в "Географическом сборнике" очень важную работу "О распределении температуры воздуха с высотою". В этой работе он теоретически рассматривал вопрос о существовании верхней инверсии температуры (в стратосфере).

Весной 1914 года Фридман был направлен на стажировку в Лейпциг, где в это время жил известный норвежский метеоролог Вильгельм Фриман Корен Бьеркнес, создатель теории фронтов в атмосфере. Летом того же года Фридман летал на дирижаблях, принимая участие в подготовке к наблюдению солнечного затмения в августе 1914 года. С началом Первой мировой войны Фридман вступил добровольцем в авиационный отряд. В 1914-1917 годах он участвовал в организации аэронавигационной и аэрологической службы на Северном, Юго-Западном и других фронтах. Фридман многократно участвовал в качестве лётчика-наблюдателя в боевых полётах, в разведывательных операциях.

Освоив профессию летчика, А.А. Фридман преподает в школе авиаторов в Киеве. В 1917 году его приглашают для чтения лекций в Киевский университет, а затем он переезжает в Москву. Некоторое время работает на заводе авиационных приборов. Война подорвала его здоровье, у Фридмана обнаружилась болезнь сердца. Врачи не советовали ехать в Петроград, и он выбрал Пермь. В ноябре 1917 года он подает заявление об участии в конкурсе, а 13 апреля 1918 года Фридман занимает должность экстраординарного профессора кафедры механики Пермского университета. До 1920 года профессор А.А. Фридман работал проректором Пермского университета, преподавал курсы дифференциальной геометрии и физики.

В мае 1920 года Александр Фридман взял академический отпуск и уехал в Петроград. Жизнь молодого ученого в первые годы после Революции была очень тяжелой. Одно время он хотел бежать за границу вместе с Тамаркиным, который в итоге эмигрировал один. Но Фридману повезло, в Советской России ему дали возможность работать. В 1920 году в Петрограде он начал работать в Главной физической обсерватории (с 1924 года - Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова), одновременно преподавал в различных учебных заведениях Петрограда - в Политехническом институте (1920-1925), Институте инженеров путей сообщения (1920-1925) и др. В декабре 1920 года ученый сложил с себя обязанности профессора механики Пермского университета окончательно.

В 1923 году А.А. Фридман был назначен главным редактором "Журнала геофизики и метеорологии". Основные работы А.А. 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 года с научно-исследовательскими целями совершил полет в стратосферу 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 году вышла в свет его книга "Мир как пространство и время" (переиздана в 1965), познакомившая широкую публику с новой физикой.

Научная деятельность Фридмана была сосредоточена главным образом в области теоретической метеорологии и гидродинамики. В этих областях проявился его блестящий математический талант, неизменное стремление и умение доводить решение теоретических задач до конкретного, практического приложения. А.А. Фридман является одним из основоположников динамической метеорологии. Он занимался также вопросами приложения теории физических процессов в атмосфере к воздухоплаванию. Очень много сил он отдал поиску закономерностей, быть может, самых хаотических в мире процессов - процессов в земной атмосфере, которые делают погоду. Несмотря на физически звучащие слова, занимался он, в сущности, математикой - уравнениями в частных производных.

Основным трудом Фридмана по гидромеханике является его работа "Опыт гидромеханики сжимаемой жидкости" (1922). В ней он дал наиболее полную теорию вихревого движения в жидкости, рассмотрел, а для ряда случаев решил важную проблему о возможных движениях сжимаемой жидкости при действии на нее определенных сил. Это фундаментальное исследование позволяет считать Фридмана одним из создателей теории сжимаемых жидкостей. В той же работе Фридман вывел общее уравнение для определения вихря скорости, которое приобрело фундаментальное значение в теории прогноза погоды.

Весной 1922 года в главном физическом журнале того времени - "Zeitschrift fur Physik" появилось обращение "К немецким физикам". Правление Германского физического общества извещало о трудном положении коллег в России, которые с начала войны не получали немецких журналов. Поскольку лидирующее положение в тогдашней физике занимали немецкоязычные ученые, речь шла о многолетнем информационном голоде. Немецких физиков просили направлять по указанному адресу публикации последних лет, с тем, чтобы потом переслать их в Петроград. Однако в том же самом журнале, всего двадцатью пятью страницами ниже, была помещена статья, полученная из Петрограда и, на первый взгляд, противоречащая призыву о помощи. Имя автора - А.Фридман - физикам было неизвестно. Его статья с названием "О кривизне пространства" касалась Общей теории относительности. Точнее - ее самого грандиозного приложения: космологии.

Именно в этой статье родилось "расширение Вселенной". До 1922 года такое словосочетание выглядело бы полной нелепостью. Конечно, о том, что расширение Вселенной началось миллиарды лет назад, астрофизике еще только предстояло узнать; еще предстояло измерять и вычислять; еще предстояло размышлять над проблемой горизонта Вселенной. Но выдвинул эту идею впервые в 1922 году тридцатичетырехлетний Александр Фридман. В своей работе "О кривизне пространства" Фридман по существу дал набросок основных идей космологии: об однородности распределения вещества в пространстве и, как следствие, об однородности и изотропности пространства-времени, т.е. о существовании "мирового" времени, для которого в каждый момент метрика пространства будет одинакова во всех точках и по всем направлениям. Эта теория важна прежде всего тем, что приводит к достаточно корректному объяснению фундаментального явления - эффекта красного смещения. Полученное Фридманом при указанных предположениях решение уравнений поля является образцом для любых космологических теорий.

Интересно отметить, что автор теории относительности Эйнштейн вначале считал, что космологическое решение уравнений поля должно быть статично и привести к замкнутой модели Вселенной. В сентябре 1922 года он критиковал работу Фридмана: "Результаты относительно нестационарного мира, содержащиеся в упомянутой работе, представляются мне подозрительными. В действительности оказывается, что указанное в ней решение не удовлетворяет уравнениям поля". Эйнштейн не поверил результатам Фридмана. Сочтя его космологическую картину неправдоподобной, он без труда, но, увы, и безо всякого основания нашел мнимую ошибку в вычислениях петроградского ученого. Только получив письмо от Фридмана, отстаивающего свою правоту, и проделав еще раз вычисления, Эйнштейн в мае 1923 года признал результаты русского коллеги и в специальной заметке назвал их "проливающими новый свет" на космологическую проблему. А для потомков сама ошибка Эйнштейна проливает свет на смысл и масштаб работы Фридмана.

Современная теория гравитации (общая теория относительности) была создана Альбертом Эйнштейном в 1915 году. Согласно этой теории, под воздействием массы и энергии тел пространство (точнее говоря, пространство-время) искривляется, что, в свою очередь, приводит к искривлению траекторий тел, что и воспринимается нами как проявление тяготения. Сразу же после возникновения теории относительности ее создатель попытался применить ее к Вселенной в целом, но эта попытка оказалась безуспешной. И вот через 7 лет неизвестный автор из Советской России - страны, казалось бы, изолированной от мировой науки, - смело утверждает, что эйнштейновский результат совсем не обязателен, а представляет собой весьма частный случай. Фридман впервые отбросил догму о неизменности Вселенной, с античных времен владевшую умами исследователей. Его выводы были настолько необычны, что Эйнштейн сначала не согласился с ним и заявил, что нашел в его выкладках ошибку.

Изучать Общую теорию относительности в России до 1920 года было трудно: ни иностранных публикаций, ни обзоров в отечественных журналах не было. А в мире уже бушевал настоящий бум вокруг новой теории. Начался он в 1919 году, сразу после подтверждения английскими астрономами предсказанного Эйнштейном отклонения лучей света от далеких звезд. И триумф теории относительности все-таки достиг России. Начали появляться популярные брошюры о новой теории. Одной из первых была книжка самого Эйнштейна. В предисловии автора к русскому переводу, изданному в Берлине и датированному ноябрем 1920 года, говорилось: "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".

Занятия Фридмана общей теорией относительности отнюдь не были случайными. В последние годы жизни он вместе с профессором В.К. Фредериксом (1885-1944) стал писать многотомный учебник по современной физике, который открывался книгой "Мир как пространство и время", посвященной теории относительности, знание которой Фридман считал краеугольным камнем физического образования. Удивительно, как Фридману удалось лишь за полтора года овладеть теорией по ее популярному изложению, но уже в августе 1920 года он пишет своему учителю и коллеге П.Эренфесту: "Занимался аксиомой малого [специального] принципа относительности... Очень хочу изучить большой [общий] принцип относительности, но нет времени". Работы Фридмана по общей теории относительности дали динамическую модель Вселенной и впервые позволили объяснить строение и развитие мира как целого. Но вряд ли в 1922 году появилась бы фридмановская космология, если бы не физик Фредерикс. Именно ему принадлежит первое в России изложение общей теории относительности. Его обзор 1921 года в "Успехах физических наук", как и еще несколько статей, посвященных общей теории относительности, могли помочь Фридману освоить эту теорию.

Полученные Фридманом в 1922-1924 годах первые нестатические решения уравнений Эйнштейна при исследовании релятивистских моделей Вселенной положили начало развитию теории нестационарной, раздвигающейся или пульсирующей Вселенной. Ученый 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, причем плотность изменяется обратно пропорционально кубу радиуса кривизны. Фридман выяснил типы поведения таких моделей, допускаемые уравнениями тяготения, причем модель стационарной Вселенной Эйнштейна оказалась действительно лишь частным случаем. Он опроверг мнение о том, что общая теория относительности требует допущения конечности пространства. Решив уравнения эйнштейновской теории гравитации с учетом космологического принципа, Фридман показал, что Вселенная не может быть неизменной, в зависимости от начальных условий она должна либо расширяться, либо сжиматься. Он же впервые дал правильную по порядку величины оценку возраста Вселенной.

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 ее расширении должно наблюдаться красное смещение, пропорциональное расстоянию. В 1927 году к тем же выводам, что и Фридман, пришел бельгийский ученый и католический аббат Жорж Леметр. Леметр уделял большое внимание cопоставлению теории и наблюдений, впервые указав, что расширение Вселенной можно наблюдать с помощью красного смещения в спектрах галактик. Таким образом, расширение Вселенной, было предсказано теоретически, на основе теории относительности сначала Фридманом и чуть позднее Леметром. Это был один из самых блестящих примеров предсказаний в истории науки. В 1929 году Эдвин П. Хаббл на основании астрономических наблюдений подтвердил: спектральные линии в спектрах галактик оказались смещены к красному концу спектра. Так астрономы, не обращавшие внимания на теорию Фридмана, убедились в его правоте. Но Александр Фридман, к сожалению, не дожил до открытия закона Хаббла. Уже после открытия Хаббла было показано, что нестационарность Вселенной фактически следует уже из закона всемирного тяготения (открытого Исааком Ньютоном еще в конце XVII в), точнее, из самого общего свойства гравитации, заключающегося в том, что эта сила только притягивает, но не отталкивает тела.

В феврале 1925 года А.А. Фридман был назначен директором Главной геофизической обсерватории, но занимал эту должность менее года. Умер А.А. Фридман в Ленинграде от брюшного тифа 16 сентября 1925 года. Ему было только 37 лет. Выдающийся ученый был похоронен на Смоленском православном кладбище. Работу Фридмана все-таки оценили, хотя многие в СССР и называли космологию "прислужницей мракобесия". В 1931 году постановлением Советского правительства за выдающиеся научные труды А.А. Фридман был посмертно удостоен Ленинской премии.

Александр Александрович Фридман, талантливый советский учёный, один из создателей современной динамической метеорологии, современной теории турбулентности и теории нестационарной Вселенной был очень смелым человеком. Он добровольцем пошел на русско-германский фронт, а будучи уже профессором (и автором новой космологии), участвовал в рекордном полете на аэростате. Но Фридману не суждено было дожить до времени, когда стал ясен подлинный масштаб его открытия, столь широко раздвинувшего горизонт науки. При этом не забудем, в какой стране и в какое время угораздило родиться "расширяющейся Вселенной".

31 мая 1923 года Альберт Эйнштейн писал: "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".

Фридман Александр Александрович
Родился: 4 (16) июня 1888 года.
Умер: 16 сентября 1925 (37 лет) года.

Биография

Александр Александрович Фридман (4 (16) июня 1888, Санкт-Петербург - 16 сентября 1925, Ленинград) - выдающийся российский и советский математик, физик и геофизик, создатель теории нестационарной Вселенной, проректор (1919-1920), декан физико-математического факультета (1919) Пермского университета. Сын композитора А. А. Фридмана.

Родился 16 июня 1888 года в Санкт-Петербурге в семье выпускника Санкт-Петербургской консерватории (в ту пору студента и артиста балетной труппы), композитора Александра Александровича Фридмана (1866-1909) и преподавателя игры на фортепиано (в ту пору тоже студентки консерватории) Людмилы Игнатьевны Фридман (урожд. Воячек, 1869-1953). Дед по материнской линии, Игнатий Каспарович Воячек (1825-1916), состоял органистом и дирижёром Императорского Мариинского театра. 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).

Учился во 2-й Санкт-Петербургской гимназии. В гимназические и студенческие годы увлекался астрономией. В октябре 1905 года Фридман вместе с одноклассником Яковом Тамаркиным отправил свою первую математическую работу в один из ведущих научных журналов Германии «Математические анналы» («Mathematische Annalen»); статья, посвящённая числам Бернулли, была опубликована в 1906 году. Во время революции 1905 года участвовал в политической деятельности, был членом ЦК Северной социал-демократической организации средних школ Петербурга, печатал на гектографе прокламации. Одноклассником (в гимназии, впоследствии и в университете и аспирантуре) и другом Фридмана был Я. Д. Тамаркин, в будущем известный математик, вице-президент Американского математического общества. На класс старше учился В. И. Смирнов, в будущем также математик, академик АН СССР, автор популярного пятитомного «Курса высшей математики».

Закончив гимназию с золотой медалью, Фридман в 1906 году поступил на математическое отделение физико-математического факультета Петербургского университета, который окончил в 1910 году. Был оставлен на кафедре чистой и прикладной математики у проф. В. А. Стеклова для подготовки к профессорскому званию. До весны 1913 году Фридман занимался математикой, а также руководил практическими занятиями в Институте инженеров путей сообщения, читал лекции в Горном институте. Фридман и Тамаркин, ещё будучи студентами, регулярно посещали занятия кружка новой теоретической физики, организованного в 1908 году недавно приехавшим из Германии П. С. Эренфестом, которого Фридман считал, как и Стеклова, одним из своих учителей.

В 1913 году поступил в Аэрологическую обсерваторию в Павловске под Петербургом и стал заниматься динамической метеорологией (теперь эту область науки называют геофизической гидродинамикой). Весной 1914 года был направлен в командировку в Лейпциг, где в это время жил известный норвежский метеоролог Вильгельм Фриман Корен Бьеркнес (1862-1951), создатель теории фронтов в атмосфере. Летом того же года Фридман летал на дирижаблях, принимая участие в подготовке к наблюдению солнечного затмения в августе 1914 года.

С началом Первой мировой войны Фридман вступил добровольцем в авиационный отряд. В 1914-1917 годах участвовал в организации аэронавигационной и аэрологической службы на Северном и других фронтах, был лётчиком-испытателем, участвовал в боевых вылетах, бомбил Перемышль, проводил авиаразведку. Фридман - Георгиевский кавалер, был награждён золотым оружием и орденом Святого Владимира с мечами и бантом. Он составляет таблицы для прицельного бомбометания и проверяет их в бою.

В 1916-1917 годах прапорщик Фридман находится в Киеве, преподаёт в Военной школе лётчиков-наблюдателей, читая курсы аэронавигации и аэронавигационных приборов, а также заведует Центральной аэронавигационной станцией. Он организует метеослужбу на фронте и ремонт авианавигационных приборов в частях действующей армии. Под началом Фридмана в авиационном отряде во Львове и Киеве служил Э. Пален, в будущем известный астроном.

В Киеве Фридман прочитал несколько пробных лекций в Университете св. Владимира, необходимых для получения звания приват-доцента, а также участвовал в деятельности Киевского физико-математического общества, став его действительным членом.

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 года).

С апреля 1918 года по 1920 год - профессор кафедры механики недавно организованного (сначала в качестве филиала Петроградского) Пермского университета.

С 15 августа по 30 сентября 1919 года Фридман - декан физико-математического факультета Пермского университета. В 1920 году он создаёт на факультете три отделения и два института (геофизический и механический).

С июля 1919 года по май 1920 года (одновременно с выполнением обязанностей декана) - проректор Пермского университета по хозчасти.

В июне 1918 года Фридман становится одним из организаторов Пермского физико-математического общества (куда входит ок. 60 человек), становится его секретарём и налаживает выпуск трудов общества. С весны до середины августа 1919 года был командирован в Екатеринбургскую магнитную и метеорологическую обсерваторию.

В мае 1920 года возвращается в Петроград. 12 июля 1920 становится преподавателем на кафедре математики и механики университета, работает в Главной физической обсерватории (с 1924 года - Главная геофизическая обсерватория им. А. И. Воейкова), одновременно в качестве профессора кафедры прикладной аэродинамики преподаёт на только что открывшемся факультете воздушных сообщений Института инженеров путей сообщения. 2 августа 1920 года избирается профессором теоретической механики на физико-механическом факультете Петроградского политехнического института. Кроме того, Фридман был привлечён А. Н. Крыловым, начальником Морской академии, для преподавания в качестве адъюнкта по кафедре механики академии. Фридман также работает в Атомной комиссии Государственного оптического института, где рассчитывает модели многоэлектронных атомов и ведёт исследования по адиабатическим инвариантам.

С 1923 года - главный редактор «Журнала геофизики и метеорологии». С июля по сентябрь 1923 года Фридман был в загранкомандировке в Германии и Норвегии. Ещё одна поездка за границу, в Голландию и Германию, состоялась в апреле-мае 1924 года.

5 февраля 1925 года, незадолго до смерти Фридман был назначен директором Главной геофизической обсерватории.

В свадебном путешествии с молодой женой по Крыму в июле-августе 1925 года Фридман заразился тифом. Умер в Ленинграде от недиагностированного брюшного тифа вследствие неправильно проведённых лечебных процедур 16 сентября 1925 года. По предположению самого Фридмана, заразился тифом он, вероятно, съев немытую грушу, купленную на одной из железнодорожных станций по пути из Крыма в Ленинград. Похоронен на Смоленском православном кладбище.

По некоторым источникам в 1931 году Фридману была посмертно присуждена премия имени В. И. Ленина, достоверность этого оспаривается.

Научные достижения

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 года с научными целями совершил полёт на аэростате вместе с пилотом П. Ф. Федосеенко, достигнув рекордной по тому времени для СССР 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 году вышла в свет его книга «Мир как пространство и время» (переиздана в 1965 году), познакомившая широкую публику с новой физикой.

Мировую известность Фридман получил, создав модели нестационарной вселенной, где он предсказал в частности расширение Вселенной. Полученные им в 1922-1924 годах при исследовании релятивистских моделей Вселенной нестационарные решения уравнений Эйнштейна положили начало развитию теории нестационарной Вселенной. Учёный исследовал нестационарные однородные изотропные модели с пространством сначала положительной, а затем и отрицательной 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. Фридман, таким образом, опроверг мнение о том, что общая теория относительности требует 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 году Эдвином Хабблом на основании астрономических наблюдений: спектральные линии в спектрах галактик оказались смещены к красному концу спектра. Теория Фридмана вызвала изначально резкое неприятие со стороны Эйнштейна, однако позже Эйнштейн признал неправомерность своей модели Вселенной, назвав космологическую постоянную (введённую им в уравнения как средство для поддержания стационарности Вселенной) своей «самой большой научной ошибкой». Возможно, однако, что Эйнштейн ошибся именно в этом случае: в настоящее время обнаружена тёмная энергия, свойства которой могут быть описаны в модели с космологической постоянной Эйнштейна, хотя и без предполагавшейся стационарности.

Семья

Первая жена (с 1911 года) - Екатерина Петровна Фридман (урожд. Дорофеева).

Вторая жена (с 1923 года) - Наталья Евгеньевна Фридман (урожд. Малинина), впоследствии доктор физико-математических наук, директор Ленинградского отделения Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР. Их сын - Александр Александрович Фридман (1925-1983) - родился уже после смерти отца.

Избранные работы

Фридман А. А. О кривизне пространства. Z. Phys. 10 (1922), pp. 377-386.
Фридман А. А. Опыт гидромеханики сжимаемой жидкости / Под ред., с прим. Н. Е. Кочина, с доп. ст. Б. И. Извекова, И. А. Кибеля, Н. Е. Кочина. - Л.; М.: ОНТИ Гос. техн.-теорет. изд-во, 1934. - 370 с.
Фридман А. А. Мир как пространство и время. Издание второе. - М.: Наука, 1965.
Фридман А. А. Избранные труды. Под редакцией Л. С. Полака. М.: Наука, 1966. Серия: Классики науки. Разделы сборника: гидромеханика сжимаемой жидкости; динамическая метеорология и физика атмосферы; релятивистская космология; письма; заметки; биография; библиография.

Выступление на сессии Отделения физико-математических наук АН СССР, посвященной 75-летию со дня рождения А. А. Фридмана

Александр Фридман - один из лучших наших ученых. Если бы не смерть от брюшного тифа в возрасте 37 лет, он и сейчас был бы с нами. Безусловно, он сделал бы еще многое в физике и математике и достиг бы высших академических званий. В молодом возрасте он был уже профессором, обладал мировой известностью среди специалистов по теории относительности и метеорологии. В 20-х годах, находясь в Ленинграде, я нередко слышал отзывы о Фридмане как о выдающемся ученом, от профессоров Круткова, Фредерикса, Бурсиана.

Фридман сделал одно из самых значительных теоретических открытий в астрономии - он предсказал расширение Вселенной.

Из решения Фридманом космологических уравнений Эйнштейна вытекала возможность изменения во времени радиуса кривизны нашего мира. Через несколько лет после опубликования работы Фридмана американский астроном Хэббл обнаружил разбегание галактик - следствие расширения Вселенной. Таким образом, Фридман «на кончике пера» открыл поразительное явление космического масштаба.

По этому поводу иногда говорят, что Фридман не очень-то верил в свою собственную теорию и относился к ней лишь как к математическому курьезу. Он будто бы говорил, что его дело - решать уравнения, а разбираться в физическом смысле решений должны другие специалисты - физики.

Это ироническое высказывание о своих трудах остроумного человека не может изменить нашу высокую оценку его открытия. Даже если Фридман не был уверен в том, что расширение Вселенной, вытекающее из его математических выкладок, существует в природе, это никоим образом не умаляет его научной заслуги. Вспомним, например, теоретическое предсказание Дираком позитрона. Дирак тоже не верил в реальное существование позитрона и относился к своим расчетам как к чисто математическому достижению, удобному для описания некоторых процессов. Но позитрон был открыт, и Дирак, сам того не предполагая, оказался пророком. Никто не пытается преуменьшить его вклад в науку из-за того, что он сам не верил в свое пророчество.

Позже Дирак предсказал существование индивидуальных магнитных полюсов, которых не нашли, хотя одно время Ферми думал, что они могут реально существовать, но это было ошибкой. Неизвестно, верил ли он в то, что их найдут. Но если это случится, ученые воздадут должное Дираку за силу его теории.

Фридман не дожил до подтверждения своих расчетов прямым наблюдением. Но мы теперь знаем, что он был прав. И мы обязаны дать справедливую оценку замечательному результату этого ученого.

Имя Фридмана до сих пор было в незаслуженном забвении. Это несправедливо и это необходимо исправить. Мы должны увековечить это имя. Ведь Фридман - один из пионеров советской физики, ученый, внесший большой вклад в отечественную и мировую науку.

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.