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.
> > Александр Фридман
Биография Александра Фридмана (1888-1925 гг.)
Краткая биография:
Образование : Петербургский университет
Место рождения : Санкт-Петербург,Российская империя
Место смерти : Ленинград, РСФСР, СССР
– советский математик, создатель современной физической космологии: биография с фото, первая нестационарная модель Вселенной, Эйнштейн.
Александр Александрович Фридман родился в 1888 году 16 июня в семье двух супругов-студентов консерватории г. Санкт-Петербурга - будущего композитора Александра Александровича Фридмана (1866-1909) и будущей учительницы игры на фортепиано Людмилы Игнатьевны Фридман (1869-1953). В 9 лет (1897 г.) родители будущего ученого разошлись, после чего он остался на воспитание в новой отцовской семье. Также его воспитывал дед Александр Иванович Фридман (секретарь губернии и по совместительству лекарский помощник Придворного медокруга) (1839-1910) и тетка-пианистка Мария Александровна Фридман. С родной матерью А. Фридман начал общаться практически перед своей смертью.
Годы учебы проходили во 2-й гимназии Санкт-Петербурга. В это время, а также во время студенчества его увлечением была астрономия. В 1906 году Фридман совместно с одноклассником по имени Яков Тамаркин, публикуют в одном из передовых научных журналов «Математические анналы» («Mathematische Annalen») одну из первых работ по математике. В этом же году поступает на физико-математический факультет университета Петербурга на математическое отделение, которое закончил в 1910 году. К профессорской степени готовится здесь же на кафедре прикладной математики. В 1913 году является практическим руководителем занятий в Институте инженеров путей сообщения и занимается чтением лекций в Горном институте. В этом же году поступает в городе Павловске (под Петербургом) в Аэрологическую обсерваторию, где увлекается геофизической гидродинамикой (в то время динамической метеорологией). Весной 1914 его откомандировали в Лейпциг, где летом ему довелось летать на дирижабле, принимая активное участие в подготовке наблюдения затмения солнца в 1914 году в августе месяце.
Когда началась Первая мировая, Фридман отправился в авиаотряд в качестве добровольца. С 1914 по 1917 г.г. принимал активное участие в формировании аэрологической и аэронавигационной служб на нескольких фронтах, а также выступал в роли наблюдателя при боевых полетах.
Фридману принадлежит первенство в России в плане идеи о необходимости основания здесь авиаприборостроения. Эту идею ему удалось осуществить во времена военной разрухи и в июне 1917 г. он становится основателем и директором московского завода «Авиаприбор».
С 1918 по 1920 г. является профессором при Пермском университете. Затем сотрудник Главной физической обсерватории и одновременно преподаватель в нескольких учебных заведениях в г. Петрограде. В 1923 г. становится главным редактором «Журнала геофизики и метеорологии». Незадолго до своей кончины вступил в должность директора Главной геофизической обсерватории.
Свои главные работы А. А. Фридман посвятил теме проблем в динамической метеорологии - теориям нарушения целостности атмосферы, атмосферной порывистости и вихрей, а также турбулентности в атмосфере. Также известны его работы по темам гидродинамики сжимаемой жидкости, релятивистской космологии и физическим явлениям в атмосфере. Июль 1925 г. был ознаменован в его жизни научным полетом на аэростате в команде с пилотом П. Ф. Федосеенко, в ходе которого они достигли максимальной высоты на то время в 7400 м. После освоения математического аппарата теории гравитации Эйнштейна, читает в университете вводный курс к теории относительности по тензорному исчислению. С новой физикой широкую публику ознакомила его книга «Мир как пространство и время» (1923). Второе ее издание публикуют уже после смерти ученого в 1965 году.
С 1922 по 1924 г. в ходе научных исследований разрабатывает нестационарные решения уравнений Эйнштейна, что было основополагающим фактором теории непостоянности Вселенной (ее постоянного расширения). Ученым были проведены и другие исследования, в результате которых, он доказал, что модель статической Вселенной Эйнштейна является случаем частным. Также им было опровергнуто мнение общей теории относительности о том, что любое пространство имеет конец. Позднее его теория о постоянном расширении Вселенной была подтверждена в 1929 г. Эдвином Хабблом в результате астрономических наблюдений за спектральными линиями галактик.
В 1925 г. 16 сентября Фридман умирает в г. Ленинграде в результате заболевания брюшным тифом. Его останки покоятся на православном Смоленском кладбище.
Личная жизнь ученого также не отличалась постоянством и гармонией. Первый раз женился в 1911 г. на урожд. Дорофеева Екатерине Петровне Фридман. Второй женой в 1923 г. становится урожд. Малинина Наталья Евгеньевна Фридман (доктор физико-математических наук). Дата рождения их сына Александра Александровича Фридмана (1925-1983) пришлась на время после смерти отца.
По словам профессора Принстонского университета Игоря Клебанова, «если бы Фридман прожил немного больше - он непременно был бы удостоен Нобелевской премии. Ведь он был первым ученым, пришедшим к варианту решения уравнения общей теории относительности для Вселенной, которая постоянно растет и расширяется». Ныне современными учеными был проведен ряд научных экспериментов, результаты которых подтвердили правильность его решения.
Кто изобрел современную физику? От маятника Галилея до квантовой гравитации Горелик Геннадий Ефимович
Александр Фридман: «Вселенная не стоит на месте»
Весной 1922 года в главном физическом журнале того времени - «Zeitschrift fьr Physik» появилось обращение «К физикам Германии». Правление Германского физического общества сообщало о трудном положении коллег в России, которые с начала войны не получали немецких журналов. Поскольку лидировала тогда физика немецкоязычная, речь шла о жестоком информационном голоде. У немецких физиков просили публикации последних лет для пересылки в Петроград.
В том же самом журнале, двадцатью пятью страницами ниже, помещена статья, полученная из Петрограда и противоречащая призыву о помощи. Имя автора - Александра Фридмана - физикам было неизвестно, но статья с названием «О кривизне пространства» претендовала на многое. Автор утверждал, что решения Эйнштейна и де Ситтера, опубликованные за пять лет до того, не единственно возможные, а лишь весьма частные случаи, что плотность, постоянная по всему пространству, вовсе не обязана быть постоянной во времени. Именно в этой статье впервые сказано о «расширении Вселенной». Астрономическим фактом оно станет семь лет спустя; еще предстоит измерять и вычислять, сколько миллиардов лет расширение длилось и каково расстояние до космического горизонта, но горизонт науки расширил в 1922 году 34-летний Александр Фридман.
Александр Фридман
Если, набравшись смелости, уподобить Вселенную маятнику, то решения космологической задачи, полученные Эйнштейном и де Ситтером, можно сопоставить положениям маятника в покое. Таких положений два: когда маятник просто висит и когда он стоит «вверх ногами». А Фридман обнаружил, что вселенский маятник вовсе не обязан покоиться, ему гораздо естественней двигаться. И рассчитал закон движения на основе уравнений Эйнштейна. При этом показал, что движение возможно и при равной нулю космологической константе. Вселенная может и расширяться и сжиматься в зависимости от ее плотности и скорости в некий момент. Итак,
Уподобим теперь Вселенную резиновому шарику, помня суть эйнштейновской теории гравитации - связь кривизны пространства-времени и состояния вещества. Эйнштейн, можно сказать, обнаружил, как радиус шарика связан с плотностью и упругостью резины. Начал он с шарика, радиус которого постоянен.
Упрощение задачи - один из главных инструментов теоретика. В потемках незнания иногда ищут ключ под фонарным столбом лишь потому, что в других местах искать невозможно. Как ни странно, подобные поиски бывают успешны. Решать сложные уравнения для произвольного случая не под силу даже автору уравнений. Эйнштейн начал с простейшего случая - с максимально однородной геометрии, хотя наблюдения астрономов в 1917 году не говорили об однородности вещества во Вселенной.
Зато второе его предположение - о неподвижности шарика - выглядело столь же очевидным, как и постоянство звездного неба. Только на фоне неподвижных звезд астрономам удалось изучить движение планет, а физикам найти управляющие этим движением законы. И наконец, вечность Вселенной привычно от имени науки противостояла религиозной идее о сотворении мира.
На эту аксиому и поднял руку Фридман.
Вернемся к резиновому, точнее к Риманову, шарику Вселенной, который Эйнштейн взял в руки в 1917 году. Сделав свои упрощающие предположения, Эйнштейн с огорчением обнаружил, что никакого шарика в его руках на самом-то деле нет, есть только бесплотные аксиомы. Он обнаружил, что уравнения гравитации, выстраданные им два года назад, не имеют ожидаемого решения! Помочь ему мог любой ребенок, знающий, что настоящая жизнь резинового шарика начинается, если его надуть. Но Эйнштейн - недаром великий физик - и сам додумался до этого. Добавленная им в уравнения космологическая постоянная стала тем воздухом, упругость которого уравновесила упругость вселенского шарика.
Познакомившись с космологией Эйнштейна, Фридман оценил грандиозность поставленной физической задачи, однако математическое ее решение вызвало у него сомнения. Конечно, маятник может пребывать в покое, но это лишь частный случай его общего колебательного движения. Или на языке математики: у дифференциального уравнения, каким было и уравнение гравитации Эйнштейна, обычно бывает целый класс решений, зависящих от начальных условий.
В своей статье Фридман и показал, как меняется сферическое пространство-время в соответствии с его «упругостью», определяемой уравнением Эйнштейна. В одном из возможных решений радиус Вселенной возрастал, начиная с нулевого значения, до некоторой максимальной величины, а затем опять уменьшался до нуля. А что такое сфера нулевого радиуса? Ничто! И Фридман написал:
Пользуясь очевидной аналогией, будем называть промежуток времени, за которое радиус кривизны от 0 дошел до R 0 , временем, прошедшим от сотворения мира .
Легко так сказать математику, но для физика Эйнштейна результат был настолько странным, что… он ему не поверил, нашел мнимую ошибку в вычислениях и сообщил об этом в краткой заметке в том же журнале. Лишь получив письмо от Фридмана и проделав еще раз вычисления, Эйнштейн признал результаты русского коллеги и в следующей заметке назвал их «проливающими новый свет» на космологическую проблему. Для историков же ошибка Эйнштейна проливает свет на масштаб работы Фридмана.
Эйнштейн о работе А. Фридмана
Замечание к работе А. Фридмана «О кривизне пространства» (18.09.1922)
…Результаты относительно динамического мира, содержащиеся в упомянутой работе, кажутся мне сомнительными… В действительности указанное в ней решение не удовлетворяет уравнениям поля. Значение этой работы в том и состоит, что она доказывает постоянство радиуса мира во времени…
К работе А. Фридмана «О кривизне пространства» (31.05.1923)
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, уравнения поля допускают наряду со статичными также и динамические (меняющиеся во времени) решения для структуры пространства.
Сегодняшний студент может проделать выкладки Фридмана на двух страницах и скептически подумать: «Ну что он, в сущности, сделал?! Решил уравнение, только и всего! Так ведь и школьники решают уравнения. Да, эйнштейновские уравнения сложнее квадратных, но и Фридман - не школьник. Эйнштейн нашел один „корень“ своих уравнений, Фридман - остальные».
Так, может, разговор о величии работы Фридмана - отголосок тех лет, когда радетели славы российской любой ценой отыскивали отечественных первооткрывателей? Нет, хотя бы потому, что те самые радетели старались забыть об отечественном вкладе в космологию, объявленную прислужницей «поповщины», на языке советской идеологии. Уж если сам Фридман писал о «сотворении мира», то блюстители государственной атеистической религии не могли разрешить такую свободу слова. Космологию в СССР закрыли в 1938 году и разрешили только после смерти Сталина.
Формулы в физических работах живут собственной жизнью. Это и хорошо, и не очень. Хорошо, потому что от формул легче отделяются научные предрассудки и необязательные интерпретации. Но, с другой стороны, глядя на формулы, написанные много лет назад, трудно вникать в смысл, который в них вкладывали при их появлении.
Работу Фридмана нельзя назвать просто еще одним космологическим решением, которое поставили на полку рядом с первым эйнштейновским решением. Фридман открыл глубину космологической проблемы, обнаружив, что изменение - это родовое свойство Вселенной. Тем самым понятие эволюции распространилось на самый всеобъемлющий объект. Кроме того, возник вопрос, до сих пор не имеющий убедительного ответа: каким образом множественность космологических решений теории гравитации соотносится с принципиальной единственностью самой Вселенной?
Был ли результат Фридмана случайной удачей или наградой за смелость?
Первую научную работу он сделал, еще будучи гимназистом, в чистейшей математике - в теории чисел. Окончив математическое отделение университета, занимался динамической метеорологией - наукой о самых хаотических в подлунном мире процессах, попросту говоря, о предсказании погоды. Математика его науки напоминала математику эйнштейновской теории гравитации. А главное - ему, математику, легче было устоять перед авторитетом великого физика и усомниться в его результатах.
Значит, Фридман - чистый математик? Не только. Еще студентом он участвовал в «Кружке новой физики» под руководством жившего тогда в России Пауля Эренфеста - друга Эйнштейна.
История позаботилась и о других благоприятных обстоятельствах. В годы Гражданской войны из-за нехватки преподавателей Фридман вел курсы физики и Римановой геометрии. А в 1920 году судьба свела его с Всеволодом Фредериксом. Этого русского физика мировая война застала в Германии. Его ожидала бы грустная участь подданного вражеской державы, если бы не заступничество Гильберта, знаменитого немецкого математика. В результате Фредерикс на несколько лет стал его ассистентом - как раз тогда, когда завершалось создание теории гравитации и когда к Гильберту приезжал Эйнштейн для обсуждения своей теории. Свидетелем всего этого был Фредерикс.
Немецкие физики и до 1922 года старались помочь своим коллегам в России. Особенно заботился об этом Эренфест. Летом 1920 года в Петроград пришло его письмо, первое после многолетнего перерыва. В августе 1920 года Фридман ответил Эренфесту, что изучает теорию относительности и собирается заняться теорией гравитации.
В мире уже бушевал бум вокруг новой теории - после того, как подтвердилось предсказанное Эйнштейном отклонение лучей света от далеких звезд. Начали появляться популярные брошюры о новой теории, включая и книжку самого Эйнштейна. В предисловии автора к русскому переводу, изданному в Берлине осенью 1920 года, читаем:
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 художественными и научными произведениями и при нынешних столь трудных обстоятельствах. Мне поэтому особенно приятно, что моя книжечка появляется на русском языке.
Двусторонний обмен физико-математическими идеями в космологии произошел на удивление скоро.
Так кем же был основоположник динамической космологии - математиком или физиком? Лучше других сказал о Фридмане хорошо знавший его человек: «Математик по образованию и таланту, он и в юности, и в зрелых годах горел желанием применять математический аппарат к изучению природы».
Чтобы применять математический аппарат к такому уникальному объему, как Вселенная, необходима смелость, которой не учат ни на математическом, ни на физическом факультетах. Она или есть, или ее нет. Смелость Фридмана видна невооруженным глазом: добровольно пошел на фронт - в авиацию, а будучи уже профессором (и автором новой космологии), участвовал в рекордном полете на аэростате.
Итак, одаренность, знания и смелость. Такое сочетание вполне достойно награды, которую иногда называют везением, иногда - благоприятными историческими обстоятельствами. Но Фридману не суждено было дожить до времени, когда стал ясен масштаб его открытия. Талантливый и смелый человек умер в 37 лет от брюшного тифа.
Спустя семь лет в дневнике академика В.И. Вернадского появилась запись:
Разговор с Вериго об А.А.?Фридмане. Рано погибший, может быть гениальный ученый, что мне чрезвычайно высоко характеризовал Б.Б.?Голицын в 1915 и тогда я обратил на него внимание. А сейчас - в связи с моей теперешней работой и его идеей о раздвигающейся пульсирующей Вселенной - я прочел то, что мне доступно. Ясная, глубокая мысль широко образованного, Божьим даром охваченного человека. По словам Вериго - его товарища и друга - это была обаятельная личность, прекрасный товарищ. Он с ним сошелся на фронте. В начале большевистской власти Фридман и Тамаркин, его приятель, но гораздо легковеснее его, были прогнаны из Университета. Одно время Фридман хотел бежать вместе с Тамаркиным: может быть, остался бы жив?
После германского физика, голландского астронома и российского математика следующий важный вклад в космологию сделали американские астрономы.
Данный текст является ознакомительным фрагментом. Из книги Новейшая книга фактов. Том 3 [Физика, химия и техника. История и археология. Разное] автора Кондрашов Анатолий Павлович Из книги Занимательно об астрономии автора Томилин Анатолий Николаевич Из книги Что такое теория относительности автора Ландау Лев Давидович Из книги Кто изобрел современную физику? От маятника Галилея до квантовой гравитации автора Горелик Геннадий Ефимович Из книги Твиты о вселенной автора Чаун Маркус Из книги На кого упало яблоко автора Кессельман Владимир Самуилович Из книги Эпоха и личность. Физики. Очерки и воспоминания автора Фейнберг Евгений Львович Из книги автора Из книги автораГлава вторая «…И стоит она на трех китах…» Вера - это экстраполяция правды через авторитет, бездоказательное восприятие словесной информации как
Из книги автора Из книги автораСколько стоит грамм света? Приращение массы тела тесно связано с произведенной над ним работой: оно пропорционально работе, которая нужна для того, чтобы привести тело в движение. При этом нет необходимости тратить работу только на приведение тела в движение. Любая
Из книги автораАлександр Фридман: «Вселенная не стоит на месте» Весной 1922 года в главном физическом журнале того времени - «Zeitschrift fьr Physik» появилось обращение «К физикам Германии». Правление Германского физического общества сообщало о трудном положении коллег в России, которые с
Из книги автора108. Может ли жизнь существовать в другом месте в Солнечной системе? Космос суров. Вакуум, холод и тепло, смертельное ультрафиолетовое (УФ) излучение и частицы высокой энергии - все это губительно для живых клеток.Если слишком жарко, сложные молекулы распадаются, а если
Из книги автораОпыт, который не стоит повторять «Хочу сообщить вам новый и страшный опыт, который советую самим никак не повторять», - писал голландский физик ван Мушенбрук парижскому физику Реомюру и сообщал далее, что, когда он взял в левую руку стеклянную банку с наэлектризованной
Мир не до конца досоздан: небеса всегда в обновах, астрономы к старым звездам вечно добавляют новых. Если бы открыл звезду я – я ее назвал бы Фридман – лучше средства не найду я сделать все яснее видным.
Фридман! До сих пор он житель лишь немногих книжных полок – математики любитель, молодой метеоролог и военный авиатор на германском фронте где-то, а поздней – организатор Пермского университета на заре советской власти. Член Осоавиахима. Тиф схватив в Крыму, к несчастью, не вернулся он из Крыма. Умер. И о нем забыли. Только через четверть века вспомнили про человека, вроде как бы оживили: «Молод, дерзновенья полон, мыслил он не безыдейно. Факт, что в кое-чем пошел он дальше самого Эйнштейна: чуя форм непостоянство в этом мире-урагане, видел в кривизне пространства он галактик разбеганье». – «Расширение Вселенной? В этом надо разобраться!»
Начинают пререкаться.
Но ведь факт и – несомненный: этот Фридман был ученым с будущим весьма завидным. О, блесни над небосклоном новою звездою, Фридман!
Некоторые неточности нисколько не портят стихов Леонида Мартынова, посвященных математику, физику, метеорологу Александру Александровичу Фридман, успевшему, несмотря на короткую жизнь, оставить заметный след в мировой науке.
Академик П. Л. Капица утверждал, что Фридман был одним из лучших русских ученых. «Если бы не смерть от брюшного тифа в возрасте 37 лет… 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».
Еще гимназистом Фридман (вместе с Я. Д. Тумаркиным) опубликовал две небольшие статьи по теории чисел. Обе получили одобрительный отзыв знаменитого математика Д. Гильберта. Вдова Фридмана писала: «…В детстве для него было придумано самое строгое наказание, усмирявшее его непокорный нрав: его оставляли без урока арифметики, и таким он остался на всю жизнь. Еще студентом он опубликовал несколько математических исследований; одно из них было отмечено получением Золотой медали от физико-математического факультета». Вдова имела ввиду работу, посвященную теории чисел – опять выполненную с Тумаркиным.
В 1910 году Фридман окончил Петербургский университет и был оставлен при кафедре математики для подготовки к профессорскому званию. Одновременно он вел занятия по высшей математике в Институте путей сообщения и в Горном институте. Многие годы Фридман поддерживал доверительные отношения со своим учителем академиком Стекловым. Переписка ученых имеет несомненную ценность, поскольку позволяет не только увидеть их интересы, но и понять атмосферу, царившую в математике той эпохи.
«Многоуважаемый Владимир Андреевич, – писал в 1911 году Фридман, – пришлось мне вспомнить изречение, о котором Вы говорили этой весной: „Поступай как знаешь, – все равно жалеть будешь“.
Дело в том, что я решил жениться.
Я уже говорил Вам в общих чертах о своей невесте. Она учится на курсах (математичка); зовут ее Екатерина Петровна Дорофеева; немного старше меня; думаю, что женитьба не отразится на занятиях неблагоприятно…»
В том же письме Фридман сообщал:
«…Занятия наши с Як. Дав. (с Яковом Давидовичем Тамаркиным, учеником В. А. Стеклова и другом Фридмана) идут, как кажется, довольно благоприятно. Они, конечно, состоят исключительно из чтения рекомендованных Вами курсов и статей для магистерского экзамена. Мы кончили уже гидродинамику и приступаем к изучению теории упругости. Есть у нас несколько вопросов, но их лучше выяснить при встрече с Вами».
В 1913 году Фридман сдал экзамены на степень магистра чистой и прикладной математики. Заинтересовавшись математической аэрологией, устроился в Аэрологическую обсерваторию в городе Павловске, но в конце лета 1914 года началась первая мировая война. Фридман вступил добровольцем в авиационный отряд, действовавший на Северном фронте. Начав с рядового, быстро дослужился до ефрейтора, а летом 1915 года получил первый офицерский чин – прапорщика. Фридман не только наладил аэронавигационную и аэрологическую службу на Северном фронте, но и сам в качестве летчика-наблюдателя не раз принимал участие в боевых вылетах.
«…Моя жизнь течет достаточно ровно, – писал он Стеклову 5 февраля 1915 года, – если не считать таких случайностей, как: разрыв шрапнели в 20 шагах, разрыв взрывателя австрийской бомбы в полушаге, окончившийся для меня почти благополучно, и падения на лицо и голову, кончившегося разрывом верхней губы и головными болями. Но, конечно, ко всему этому привыкаешь, особенно, когда кругом видишь вещи, в тысячу раз более тяжелые…»
После Октябрьской революции Фридман вернулся к преподаванию.
В 1918 году ему предоставили место экстраординарного профессора при кафедре теоретической математики молодого Пермского университета.
В Пермском университете Фридман преподавал два года.
Только в 1920 году он вернулся в Петроград.
В голодной, холодной столице молодой ученый устроился в Главную физическую обсерваторию. Одновременно он читал лекции сразу в нескольких вузах, в том числе в Петроградском университете. В 1922 году Фридман вывел общее уравнение для определения вихря скорости, позже получившее фундаментальное значение в теории прогноза погоды. В Военно-морской академии прочел курс лекций «Опыт гидромеханики сжимаемой жидкости», решив сложную задачу о движении жидкости или газа с очень большими скоростями, когда жидкость или газ принципиально нельзя считать идеальными и надо учитывать их сжимаемость. В те же годы, совместно с Л. В. Келлером, указал систему характеристик структуры турбулентного потока и построил замкнутую систему уравнений, связав пульсации скорости и давления в двух точках потока в разные моменты времени. В 1925 году с научно-исследовательскими целями поднялся на аэростате с известным советским стратонавтом П. Федосеенко на рекордную для того времени высоту – 7,4 километра.
Особое внимание обратили на себя две небольшие работы Фридмана по космологии – «О кривизне пространства» (1922), и «О возможности мира с постоянной отрицательной кривизной» (1924), опубликованные в берлинском физическом журнале. В этих работах Фридман показал, что геометрические свойства Вселенной в больших масштабах должны резко меняться со временем, то есть, все такие изменения должны носить характер «расширения» или «сжатия». Через несколько лет американский астроном Хаббл действительно обнаружил эффект разбегания галактик – следствие расширения Вселенной.
До работ Фридмана вера в статичную Вселенную была столь велика, что даже Эйнштейн, разрабатывая общую теорию относительности, ввел в свои уравнения так называемую космологическую постоянную – некую «антигравитационную» силу, которая, в отличие от других сил, не порождалась каким-либо физическим источником, а была заложена в саму структуру пространства-времени.
18 сентября 1922 года Эйнштейн опубликовал «Замечание к работе А. Фридмана „О кривизне пространства“. Резюме этого замечания гласило: „…Результаты относительно нестационарного мира, содержащиеся в упомянутой работе, представляются мне подозрительными“. Однако уже 31 мая 1923 года, разобравшись в работе русского ученого, Эйнштейн поспешил объявить: „…В предыдущей заметке я подверг критике работу Фридмана. Однако моя критика, как я убедился… основывалась на ошибке в вычислениях. Я считаю результаты Фридмана правильными“.
Фридман доказал, что вещество Вселенной совсем не обязательно должно находиться в покое. Вселенная не может быть стационарной, считал он. Вселенная должна либо расширяться, либо сжиматься.
Утверждая это, Фридман исходил из двух предположений.
Во-первых, указывал он, Вселенная везде выглядит абсолютно одинаково, в каком бы направлении ее ни наблюдать, а, во-вторых, это утверждение всегда остается в силе, с какого бы места мы ни наблюдали Вселенную.
Рассмотренные Фридманом модели говорили о том, что в какой-то момент времени в прошлом, естественно – космическом времени, то есть отдаленном от нас миллиардами и миллиардами лет (время, которое человеческий мозг затрудняется воспринимать, как нечто реальное), расстояние между всеми галактиками должно было равняться нулю. В этот момент (его принято называть Большим взрывом) плотность Вселенной и кривизна пространства должны были быть бесконечными. Поскольку математики не умеют реально обращаться с бесконечно большими величинами, это означало, что, согласно общей теории относительности, во Вселенной должна была существовать точка, в которой никакие законы самой этой теории не могли быть применимы.
Такая точка названа сингулярной.
Анализируя понятие сингулярности, французский математик Леметр предложил назвать состояние столь высокой концентрации вещества «первичным атомом». Он писал: «Слово „атом“ следует здесь понимать в его первоначальном, греческом значении. Атом является чем-то настолько простым, что о нем ничего нельзя рассказать и нельзя поставить относительно него ни одного вопроса. Здесь мы имеем совершенно непостижимое начало. Лишь когда атом распался на большое количество фрагментов, заполняя пространство небольшого, но не равного точно нулю радиуса, физические понятия начали приобретать значения».
Работы Фридмана вызвали массу волнений в стане физиков.
Мысль о том, что у времени было когда-то начало, многим не понравилась, писал американский астрофизик Хокинг. А не понравилась эта мысль именно тем, что в ней проглядывал какой-то, пусть и неясный, намек на вмешательство божественных сил. Не случайно, за модель Большого взрыва ухватилась католическая церковь. В 1951 году папа римский официально возгласил, что модель Большого взрыва вполне согласуется с Библией.
Космолог У. Боннор так прокомментировал указанный факт:
«Некоторые ученые отождествляли сингулярность с Богом и думали, что в этот момент родилась Вселенная. Мне кажется в высшей степени неуместным заставлять Бога решать наши научные проблемы. В науке нет места подобному сверхъестественному вмешательству. А тот, кто верит в Бога и связывает с ним сингулярность в дифференциальных уравнениях, рискует потерять нужду в нем, когда улучшится математика».
«Точка зрения, которой я придерживаюсь, состоит в том, что Вселенная имеет неограниченное прошлое и будущее. Это может показаться столь же загадочным, как и предположение о конечности ее истории. Однако в научном плане эта точка зрения является методологическим основоположением, и никак не иначе. Наука не должна произвольно принимать гипотезы, которые ограничивают сферу ее исследований».
«Иногда говорят, – писал академик Капица, – 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».
В некрологе, написанном вдовой Фридмана, было сказано:
«Excelsior (выше) – было девизом его жизни.
Его мучила жажда знаний.
Избрав механику, этот рай математических наук (по словам Леонардо да Винчи), он не смог ограничиться ею и искал и находил новые отрасли, изучал глубоко, детально и вечно мучился от недостаточности своих знаний. «Нет, я невежда, я ничего не знаю, надо еще меньше спать, ничем посторонним не заниматься, так как вся эта так называемая жизнь – сплошная потеря времени». Он мучил себя сознательно, так как видел, что ему не хватает времени обнять взором те широкие горизонты, которые открывались ему при изучении новой науки. Всегда готовый скромно учиться у всякого, кто знал больше него, он сознавал, что в своем творчестве идет новыми путями, трудными, никем еще не исследованными, и любил приводить слова Данте: «Вод, в которые я вступаю, не пересекал еще никто».
В 1931 году, уже посмертно, исследования Фридмана были отмечены Премией им. В. И. Ленина.
| |
Александр Фридман родился в 1959 году в Риге. Образование Фридман получал в Рижском политехническом институте, специализируясь в автоматике и вычислиельной технике. Так, получив профессию инженера-наладчика, Александр принялся работать, а с 1988-го он попал в так называемое кооперативное движение, основав собственную фирму.
Позднее в одном из своих интервью Фридман рассказал, что специально консалтингом он никогда не интересовался, однако когда в компании, где он работал, возникали трудности, он почти всегда находил правильное решение. Позднее Александр начал помогать своим друзьям и знакомым, и вскоре он был почти уверен, что изобрел новый вид деятельности. Удивлению Фридмана не было предела, когда он выяснил, что сфера эта – а это был консалтинг – была открыта еще в 19 веке. Так, легко отказавшись от первенства открытия нового бизнеса, Фридман все же решил изучать новую науку. Очень скоро он определился и с наиболее близким ему направлением – им оказалось антикризисное консультирование. Примечательно, что даже от своей основной профессии Фридман далеко не отошел – являясь наладчиком, он продолжал эту же по сути деятельность, "налаживая" теперь несколько другие объекты. Собственно консалтингом он начал заниматься с 1993 года.
Вообще, Фридман последовательно прошел несколько курсов повышения квалификации, в том числе учился и в Германии (Germany), Франции (France) и Польше (Poland). Впоследствии его основным направлением в консалтинге стало Управление комплексным развитием организации (Organizational Development).
К настоящему моменту Александр Фридман организовал уже более 100 собственных проектов; работает он в таких сегментах бизнеса, как Производство, Банки и финансы, Сетевая розница и розничная торговля, Страхование и в нескольких прочих направлениях.
Среди клиентов Фридмана - "Норильский Никель", "РОСНО", "Салым Петролеум", ОАО "Группа Илим", "Лукойл Оверсиз Сервис", "SAVAGE", "МИР КНИГИ", "АБАМЕТ", "UPS - Россия", "AСКOН", "ACCORD POST", "Корпорация ЮГРАНЕФТЬ", "АВТОВАЗ", "Аэронавигация Севера Сибири", "Южно-Уральские Технические Системы Управления", "Кофе Хаус", "МУЗТОРГ" "ЭКСТРОБАНК", "МДМ – Банк", "DIATEK", "CD COM" и многие другие.
"Я не претендую на новаторство, а также не отвергаю все прочие системы, концепции и труды. Благо, в менеджменте до сих пор нет единой азбуки, трёх законов Ньютона или, скажем, таблицы Менделеева, - говорит Александр. - По мере консультирования и проведения семинаров, тренингов и коучинга я развивал свою систему. Опорными точками служила как прямая реакция учеников, так и внедрение проектов по оптимизации систем корпоративного управления. Мне всегда было интересно – да простят меня мои клиенты - практическое применение сформулированных мною принципов".