Fridman Aleksandar Aleksandrovič - sovjetski naučnik, jedan od osnivača moderne dinamičke meteorologije. Rođen 17. juna 1888. u Sankt Peterburgu. Godine 1906. Aleksandar Fridman je diplomirao 2. peterburšku gimnaziju sa zlatnom medaljom i upisao se na matematički odsek Fakulteta fizike i matematike Univerziteta u Sankt Peterburgu. Iste godine, 18-godišnji Aleksandar objavio je svoj prvi matematički rad u jednom od vodećih naučnih časopisa u Nemačkoj „Matematički anali“ („Mathematische Annalen“). Godine 1910. diplomirao je na Univerzitetu u Sankt Peterburgu i ostavljen je na Odsjeku za čistu i primijenjenu matematiku da se pripremi za profesorsko mjesto.

Fridman je do proleća 1913. studirao matematiku – vodio praktičnu nastavu u Institutu železničkih inženjera (1910-1914), predavao u Rudarskom institutu (1912-1914). A u proleće 1913. godine, nakon položenih majstorskih ispita, odlazi da radi u Aerološkoj opservatoriji Ruske akademije nauka u Pavlovsku kod Sankt Peterburga i počinje da proučava metode posmatranja atmosfere, dinamičku meteorologiju.

Kada je počeo Prvi svjetski rat, Aleksandar Aleksandrovič se pridružio odredu dobrovoljačke avijacije. Bio je uključen u organizaciju aeroloških osmatranja i stvaranje posebne aerološke službe na sjevernom i jugozapadnom frontu, lično je učestvovao u izviđačkim operacijama, naučivši kako upravljati avionom. Kasnije je Fridman pozvan da predaje u školi avijatičara u Kijevu. Od 1917. predavao je na Kijevskom univerzitetu, zatim se preselio u Moskvu, a odatle u Petrograd.

13. aprila 1918. Aleksandar Aleksandrovič je izabran za vanrednog profesora na Odseku za mehaniku Univerziteta u Permu. Zbog nedostatka nastavnika morao je predavati predmete iz diferencijalne geometrije i fizike. Duboko proučavanje ovih disciplina ubrzo je pomoglo Friedmanu da se približi otkriću svog života - teoriji širenja svemira.

U maju 1920. Aleksandar Fridman uzima akademsko odsustvo i odlazi u Petrograd. Od 1920-1925 - Viši fizičar, šef matematičkog biroa, direktor GPO (Sankt Peterburg), profesor na više univerziteta u Sankt Peterburgu (univerzitet, institut željezničkih inženjera, politehnički institut, pomorska akademija).

Friedmanova naučna aktivnost bila je koncentrisana uglavnom u oblasti teorijske meteorologije i hidrodinamike. Bavio se i primjenom teorije fizičkih procesa u atmosferi na aeronautiku. Mnogo truda je uloženo u traženje obrazaca procesa u zemljinoj atmosferi koji čine vremenske prilike. Prva nestatička rješenja Ajnštajnovih jednačina koje je dobio 1922–1924 u proučavanju relativističkih modela Univerzuma označila su početak razvoja teorije nestacionarnog Univerzuma. Naučnik je proučavao nestacionarne homogene izotropne modele sa prostorom pozitivne zakrivljenosti ispunjenim materijom nalik prašini (sa nultim pritiskom). Friedman je otkrio tipove ponašanja takvih modela koje dozvoljavaju jednačine gravitacije, a Ajnštajnov model stacionarnog univerzuma pokazao se kao poseban slučaj. Pobija mišljenje da opća teorija relativnosti zahtijeva pretpostavku konačnosti prostora. Friedmanovi rezultati su pokazali da Ajnštajnove jednačine ne dovode do jedinstvenog modela univerzuma, bez obzira na kosmološku konstantu. Iz modela homogenog izotropnog svemira slijedi da kada se širi, treba uočiti crveni pomak proporcionalan udaljenosti. To je 1929. godine potvrdio E.P. Hubb na osnovu astronomskih opservacija: ispostavilo se da su spektralne linije u spektrima galaksija pomjerene na crveni kraj spektra.

Alexander Fridman rođen je 1959. godine u Rigi. Fridman se školovao na Politehničkom institutu u Rigi, specijalizirajući se za automatizaciju i kompjutersku tehnologiju. Dakle, nakon što je stekao zvanje servisnog inženjera, Aleksandar je počeo da radi, a od 1988. ušao je u takozvani kooperativni pokret, osnovavši sopstvenu kompaniju.

Kasnije, u jednom od svojih intervjua, Fridman je rekao da nikada nije bio posebno zainteresovan za konsalting, ali kada bi se pojavile poteškoće u kompaniji u kojoj je radio, skoro uvek je pronalazio pravo rešenje. Kasnije je Aleksandar počeo da pomaže svojim prijateljima i poznanicima, a ubrzo je bio gotovo siguran da je izmislio novu vrstu aktivnosti. Fridmanovom iznenađenju nije bilo granica kada je saznao da je ovo područje - a to je bilo savjetovanje - otkriveno još u 19. vijeku. Dakle, lako se odrekavši primata otvaranja novog posla, Friedman je ipak odlučio proučavati novu nauku. Vrlo brzo se odlučio za smjer koji mu je najbliži - ispostavilo se da je to antikrizno savjetovanje. Važno je napomenuti da čak ni Fridman nije otišao daleko od svoje glavne profesije - kao montažer, nastavio je u suštini istu aktivnost, "podešavajući" sada nešto drugačije objekte. Naime, konsaltingom se počeo baviti od 1993. godine.

Općenito, Friedman je stalno pohađao nekoliko kurseva napredne obuke, uključujući studiranje u Njemačkoj (Njemačka), Francuskoj (Francuska) i Poljskoj (Poljska). Nakon toga, njegov glavni fokus u konsaltingu bio je Upravljanje organizacionim razvojem.

Alexander Fridman je do danas već organizovao više od 100 svojih projekata; radi u segmentima poslovanja kao što su proizvodnja, bankarstvo i finansije, mrežna maloprodaja i maloprodaja, osiguranje i u nekoliko drugih oblasti.

Friedmanovi klijenti su Norilsk Nickel, ROSNO, Salym Petroleum, Ilim Group OJSC, Lukoil Overseas Service, SAVAGE, MIR KNIGI, ABAMET, UPS - Rusija, " ASCON, ACCORD POST, Corporation YUGRANEFT, AVTOVAZ, Aeronavigacija U Sjevernom Sibiru, Sistemi tehničkog upravljanja, Coffee House, MUZTORG, EXTROBANK, MDM-Bank, "DIATEK", "CD COM" i mnogi drugi.

"Ne pretvaram se da sam inovativan, a ne odbacujem ni sve druge sisteme, koncepte i radove. Srećom, menadžment još uvijek nema niti jednu abecedu, tri Njutnova zakona ili, recimo, periodni sistem", kaže Aleksandar seminarima. , treninzima i koučingom, razvio sam svoj sistem. Referentne tačke su bile kako direktna reakcija studenata tako i implementacija projekata optimizacije sistema korporativnog upravljanja. Oduvijek me je zanimala - oprostite mi klijenti - praktična primjena principa I formulisali."

Fridman Aleksandar Aleksandrovič
Rođen: 4. (16.) juna 1888.
Umro: 16. septembra 1925. (37 godina).

Biografija

Aleksandar Aleksandrovič Fridman (4. (16.) juna 1888., Sankt Peterburg - 16. septembra 1925., Lenjingrad) - istaknuti ruski i sovjetski matematičar, fizičar i geofizičar, tvorac teorije nestacionarnog univerzuma, prorektor ( 1919-1920), dekan Fakulteta fizike i matematike (1919) Permskog univerziteta. Sin kompozitora A. A. Fridmana.

Rođen 16. juna 1888. u Sankt Peterburgu u porodici diplomca Sankt Peterburgskog konzervatorijuma (u to vreme studenta i umetnika baletske trupe), kompozitora Aleksandra Aleksandroviča Fridmana (1866-1909) i profesora klavira ( u to vreme i studenti konzervatorijuma) Ljudmila Ignatjevna Fridman (rođena Vojaček, 1869-1953). Djed po majci, Ignatius Kasparovič Voyachek (1825-1916), bio je orguljaš i dirigent u Carskom Marijinskom teatru. Godine 1897., kada je budući naučnik imao 9 godina, roditelji su mu se razdvojili i kasnije je odrastao u novoj porodici svog oca, kao i u porodici svog dede - lekara Sudskog medicinskog okruga i provincije. sekretar Aleksandar Ivanovič Fridman (1839-1910) i tetka, pijanistica Marija Aleksandrovna Fridman (A. A. Fridman je obnovio odnose sa svojom majkom tek nedugo prije smrti).

Studirao je u 2. peterburškoj gimnaziji. U gimnazijskim i studentskim godinama volio je astronomiju. U oktobru 1905 Friedman zajedno sa svojim kolegom iz razreda Yakovom Tamarkinom, poslao je svoj prvi matematički rad jednom od vodećih naučnih časopisa u Nemačkoj "Matematički anali" ("Mathematische Annalen"); članak o Bernoullijevim brojevima objavljen je 1906. Tokom revolucije 1905. godine učestvovao je u političkim aktivnostima, bio je član Centralnog komiteta Severne socijaldemokratske organizacije peterburških srednjih škola, štampao proglase na hektografu. Fridmanov drug iz razreda (u gimnaziji, kasnije na univerzitetu i postdiplomskim studijama) i prijatelj bio je Ya. V. I. Smirnov studirao je jedan razred stariji, u budućnosti i matematičar, akademik Akademije nauka SSSR-a, autor popularnog petotomnog Kursa više matematike.

Nakon što je završio gimnaziju sa zlatnom medaljom, Fridman je 1906. godine upisao matematički odsek Fakulteta za fiziku i matematiku Univerziteta u Sankt Peterburgu, koji je diplomirao 1910. godine. Ostao je na Katedri za čistu i primijenjenu matematiku kod prof. V. A. Steklova da se pripremi za zvanje profesora. Do proleća 1913. Fridman je studirao matematiku, a vodio je i praktičnu nastavu u Institutu železničkih inženjera i predavao na Rudarskom institutu. Fridman i Tamarkin, još kao studenti, redovno su pohađali časove kruga nove teorijske fizike, koji je 1908. godine organizovao PS Erenfest, koji je nedavno stigao iz Nemačke, koga je Fridman, kao i Steklova, smatrao jednim od svojih učitelja.

Godine 1913. upisao je Aerološku opservatoriju u Pavlovsku kod Sankt Peterburga i počeo da proučava dinamičku meteorologiju (sada se ovo polje nauke zove geofizička hidrodinamika). U proljeće 1914. poslan je na službeni put u Lajpcig, gdje je tada živio poznati norveški meteorolog Wilhelm Freeman Koren Bjerknes (1862-1951), tvorac teorije frontova u atmosferi. U ljeto te godine Fridman je upravljao dirižablovima, učestvujući u pripremama za posmatranje pomračenja Sunca u avgustu 1914. godine.

Sa izbijanjem Prvog svetskog rata, Fridman se dobrovoljno prijavio u avijacijsku jedinicu. U periodu 1914-1917 učestvovao je u organizaciji vazduhoplovne i aerološke službe na severnom i drugim frontovima, bio je probni pilot, učestvovao u borbenim naletima, bombardovao Przemisl i vodio zračno izviđanje. Fridman - Vitez Svetog Đorđa, odlikovan je zlatnim oružjem i Ordenom Svetog Vladimira sa mačevima i lukom. On sastavlja tabele za precizno bombardovanje i provjerava ih u borbi.

1916-1917, zastavnik Fridman je bio u Kijevu, predavao u Vojnoj školi pilota posmatrača, držao kurseve o vazdušnoj navigaciji i instrumentima za vazdušnu navigaciju, a takođe je bio zadužen za Centralnu vazdušnu navigacionu stanicu. Organizuje meteorološku službu na frontu i popravku vazduhoplovnih navigacionih instrumenata u jedinicama vojske na terenu. E. Palen, u budućnosti poznati astronom, služio je u avijacijskom odredu u Lavovu i Kijevu pod Fridmanom.

U Kijevu je Fridman održao nekoliko probnih predavanja na Univerzitetu St. Vladimira, neophodnog za dobijanje zvanja privatnog docenta, a takođe je učestvovao u aktivnostima Kijevskog društva za fiziku i matematiku, postajući njegov punopravni član.

Fridman je prvi u Rusiji shvatio potrebu za stvaranjem domaće industrije avionskih instrumenata. Tokom godina rata i razaranja, on je tu ideju oživeo, postavši tvorac i prvi direktor fabrike Aviapribor u Moskvi (jun 1917).

Od aprila 1918. do 1920. - profesor na katedri za mehaniku novoorganizovanog (prvog kao filijale Petrograda) Permskog univerziteta.

Od 15. avgusta do 30. septembra 1919. Fridman je bio dekan Fizičko-matematičkog fakulteta Univerziteta u Permu. Na fakultetu je 1920. godine stvorio tri katedre i dva instituta (geofizički i mašinski).

Od jula 1919. do maja 1920. (istovremeno sa dužnostima dekana) - prorektor Permskog univerziteta za ekonomske poslove.

U junu 1918. Fridman je postao jedan od organizatora Permskog fizičko-matematičkog društva (koje je uključivalo oko 60 ljudi), postao je njegov sekretar i organizovao objavljivanje radova društva. Od proleća do sredine avgusta 1919. poslat je u Jekaterinburšku magnetnu i meteorološku opservatoriju.

U maju 1920. vratio se u Petrograd. 12. jula 1920. postao je nastavnik na Katedri za matematiku i mehaniku Univerziteta, radio je u Glavnoj fizičkoj opservatoriji (od 1924. - Glavna geofizička opservatorija po imenu A. I. Voeikov), istovremeno, kao profesor na Odsjek za primijenjenu aerodinamiku, predavao je na novootvorenom Fakultetu zračnih komunikacija Instituta inženjera komunikacija. 2. avgusta 1920. godine izabran je za profesora teorijske mehanike na Fizičko-mehaničkom fakultetu Petrogradskog politehničkog instituta. Osim toga, Fridmana je privukao A. N. Krylov, načelnik Pomorske akademije, da predaje kao pomoćnik na odsjeku za mehaniku akademije. Friedman također radi u Atomskoj komisiji Državnog optičkog instituta, gdje izračunava modele višeelektronskih atoma i provodi istraživanja adijabatskih invarijanti.

Od 1923. bio je glavni urednik časopisa za geofiziku i meteorologiju. Od jula do septembra 1923. Fridman je bio na službenom putu u inostranstvu u Njemačkoj i Norveškoj. Još jedno putovanje u inostranstvo, u Holandiju i Nemačku, održano je u aprilu-maju 1924.

Dana 5. februara 1925. godine, neposredno prije smrti, Friedman je imenovan za direktora Glavne geofizičke opservatorije.

Na medenom mjesecu sa svojom mladom ženom preko Krima u julu-avgustu 1925. Fridman je obolio od tifusa. Umro je u Lenjingradu od nedijagnostikovanog trbušnog tifusa zbog netačno obavljenih medicinskih zahvata 16. septembra 1925. godine. Prema rečima samog Fridmana, zarazio se tifusom, verovatno tako što je pojeo neopranu krušku kupljenu na jednoj od železničkih stanica na putu od Krima do Lenjingrada. Sahranjen je na Smolenskom pravoslavnom groblju.

Prema nekim izvorima, Fridman je 1931. godine posthumno nagrađen V. I. Lenjinovom nagradom, a pouzdanost toga je sporna.

Naučna dostignuća

Friedmanovi glavni radovi posvećeni su problemima dinamičke meteorologije (teorija atmosferskih vrtloga i naleta vjetra, teorija diskontinuiteta u atmosferi, atmosferske turbulencije), hidrodinamike kompresibilnih fluida, atmosferske fizike i relativističke kosmologije. U julu 1925., u naučne svrhe, leteo je balonom zajedno sa pilotom P.F. Fedoseenkom, dostigavši ​​tada rekordnu visinu od 7400 m za SSSR. Fridman je bio jedan od prvih koji je savladao matematički aparat Ajnštajnove teorije gravitacije i počeo da predaje kurs tenzorskog računa na univerzitetu kao uvodni deo kursa opšte teorije relativnosti. Godine 1923. objavljena je njegova knjiga Svijet kao prostor i vrijeme (ponovno objavljena 1965.) kojom je šira javnost upoznala novu fiziku.

Friedman je stekao svjetsku slavu stvaranjem modela nestacionarnog svemira, gdje je posebno predviđao širenje svemira. Nestacionarna rješenja Ajnštajnovih jednačina koje je dobio 1922-1924 u proučavanju relativističkih modela Univerzuma postavila su temelj za razvoj teorije nestacionarnog Univerzuma. Naučnik je proučavao nestacionarne homogene izotropne modele sa prostorom, prvo pozitivne, a zatim negativne zakrivljenosti, ispunjenim materijom nalik prašini (sa nultim pritiskom). Nestacionarnost razmatranih modela opisuje se ovisnošću polumjera zakrivljenosti i gustine o vremenu, a gustoća se mijenja obrnuto kao kocka polumjera zakrivljenosti. Friedman je otkrio tipove ponašanja takvih modela koje dozvoljavaju jednačine gravitacije, a Ajnštajnov model stacionarnog univerzuma pokazao se kao poseban slučaj. Fridman je tako opovrgao gledište da opšta teorija relativnosti zahteva konačan prostor. Friedmanovi rezultati su pokazali da Ajnštajnove jednačine ne dovode do jedinstvenog modela univerzuma, bez obzira na kosmološku konstantu. Iz modela homogenog izotropnog svemira slijedi da kada se širi, treba uočiti crveni pomak proporcionalan udaljenosti. To je 1929. godine potvrdio Edwin Hubble na osnovu astronomskih zapažanja: spektralne linije u spektrima galaksija pomaknute su na crveni kraj spektra. Friedmanovoj teoriji se u početku oštro protivio Ajnštajn, ali je kasnije Ajnštajn priznao nevaljanost svog modela univerzuma, nazivajući kosmološku konstantu (uvedenu u jednačine kao sredstvo za održavanje stacionarnosti univerzuma) njegovom "najvećom naučnom greškom". Moguće je, međutim, da je Ajnštajn pogrešio u ovom konkretnom slučaju: sada je otkrivena tamna energija, čija se svojstva mogu opisati u modelu sa Ajnštajnovom kosmološkom konstantom, iako bez pretpostavljene stacionarnosti.

Porodica

Prva supruga (od 1911) - Ekaterina Petrovna Fridman (rođena Dorofejeva).

Druga supruga (od 1923.) je Natalija Evgenijevna Fridman (rođena Malinina), kasnije doktor fizičkih i matematičkih nauka, direktor Lenjingradskog ogranka Instituta za zemaljski magnetizam, jonosferu i širenje radio talasa Akademije nauka SSSR. Njihov sin - Aleksandar Aleksandrovič Fridman (1925-1983) - rođen je nakon smrti njegovog oca.

Odabrani radovi

Fridman A. A. O zakrivljenosti prostora. Z Phys. 10 (1922), str. 377-386.
Fridman A. A. Iskustvo u hidromehanici kompresibilnog fluida / Ed., sa cca. N. E. Kochina, sa dodatkom. Art. B. I. Izvekova, I. A. Kibelya, N. E. Kochina. - L.; M.: ONTI Gos. tech.-theor. izdavačka kuća, 1934. - 370 str.
Fridman A. A. Mir kao prostor i vrijeme. Drugo izdanje. - M.: Nauka, 1965.
Fridman A. A. Izabrana djela. Uredio L. S. Polak. M.: Nauka, 1966. Serija: Klasici nauke. Sekcije sakupljanja: hidromehanika kompresibilnog fluida; dinamička meteorologija i fizika atmosfere; relativistička kosmologija; pisma; bilješke; biografija; bibliografija.

"Vode u koje kročim niko nikada nije prešao" Alexander Friedman i porijeklo moderne kosmologije

Prije 90 godina, ruski fizičar Alexander Friedman je predvidio da bi se svemir mogao širiti ili skupljati ubrzanjem ili usporavanjem, te da bi se čak mogao roditi ni iz čega. Ove revolucionarne naučne ideje u početku su naišle na kritike i nerazumijevanje od strane Alberta Einsteina, a samo šest godina nakon Friedmannove smrti, tvorac teorije relativnosti ga je prepoznao kao u pravu i postao njegov vatreni pobornik.

Fridman je rano preminuo - u 37. godini. Možda je zato titula otkrića svemira koji se širi naizmjenično dodijeljena ili Georgesu Lemaitreu ili Edwinu Hubbleu. Najnovija astronomska zapažanja potvrdila su valjanost jednog od scenarija evolucije svemira koji je predvidio Friedman, zbog čega je danas toliko važno podsjetiti se prioriteta našeg sunarodnjaka u ovom velikom otkriću.

Petrogradski fizičar Aleksandar Fridman je 1922. godine otkrio da jednačine Ajnštajnove opšte teorije relativnosti prihvataju ne samo statička već i dinamička rešenja. Kao posljedicu, on izvodi dvije diferencijalne jednadžbe (sada Friedmanove jednačine) koje opisuju tri moguća scenarija za razvoj svemira. Prema njima, Univerzum se može smanjiti, proširiti, urušiti, pa čak i nastati iz jedne tačke (kako kažu fizičari, iz singularnosti). Godine 1924. Friedman je predložio još jednu revolucionarnu ideju o mogućnosti postojanja dinamičkog svemira sa negativnom zakrivljenošću, dakle beskonačnog volumena i neograničenog u prostoru.

Decenijama kasnije, svemirska posmatranja su potvrdila da se jedan od tri scenarija za razvoj svemira, koje je Fridman predložio 1922-1924, pokazao tačnim. Trojica američkih astronoma koji su otkrili ubrzano širenje svemira dobili su Nobelovu nagradu za fiziku za 2011. U potvrđivanju važnosti ovog otkrića, Kraljevska švedska akademija nauka poziva se na rad Friedmana (Naučna pozadina Nobelove nagrade za fiziku , 2011), ali istovremeno uvelike iskrivljuje suštinu njegovog doprinosa.

Nažalost, nerazumijevanje i poricanje od samog početka pratili su Friedmanove kosmološke ideje, besprijekorno formulirane s matematičke tačke gledišta. Ali vreme sve stavlja na svoje mesto...

Opća relativnost: Einstein vs. De Sitter

Opća teorija relativnosti sugerira da gravitacijska interakcija između fizičkih tijela nastaje kao rezultat zakrivljenosti prostora uzrokovane masama u njemu. Njegove osnovne jednačine povezuju zakrivljenost prostora, opisanu tenzorom četvrtog reda (tri prostorne koordinate i vrijeme), sa distribucijom i tokovima mase materije. Matematički gledano, opšta teorija relativnosti je sistem nelinearnih parcijalnih diferencijalnih jednačina, pa se stoga njeno analitičko rešenje može naći samo za jedan broj najjednostavnijih slučajeva.

Prvo takvo rješenje, koje je pronašao njemački astronom i fizičar Karl Schwarzschild 1916. godine, opisuje gravitacijsko polje oko masivnih tijela kao što je Sunce, posebno kretanje planeta i širenje sunčeve svjetlosti. Ograničavajući slučaj ovog rješenja je gravitacijski kolaps koji dovodi do stvaranja crnih rupa.

Zakrivljenost prostora masama koje se nalaze u njemu može se jasno pokazati za dvodimenzionalni slučaj. Sfera je površina, dvodimenzionalni prostor sa pozitivnom zakrivljenošću. Udaljenost između dvije tačke na njemu je veća od udaljenosti između dvije tačke na ravni sa istim prostornim koordinatama, a zbir uglova trougla je veći od 180 stepeni. Površina sa negativnom zakrivljenošću je prikazana ispod - zbir uglova trokuta u ovom slučaju je manji od 180°, ali je rastojanje između tačaka, kao u prvom slučaju, veće nego za ravan slučaj. Ako prostor ima pozitivnu krivinu, tada je njegov volumen konačan, zatvoren je na sebe, ali je neograničen. Ako je negativan, otvoren je i njegov volumen je beskonačan.
Zakrivljenost trodimenzionalnog prostora je teže vizualizirati. Ako nacrtate koordinatnu mrežu u prostoru, onda će utjecaj mase dovesti do njenog izobličenja. Tijelo koje bi se kretalo u nezakrivljenom prostoru duž pravih linija mreže također će se kretati duž ovih linija u zakrivljenom prostoru, ali sada više neće biti pravo.

Ubrzo su se fizičari suočili sa pitanjem: može li opća teorija relativnosti opisati sam svemir? Da bi se proračuni pojednostavili, formulisan je sledeći osnovni kosmološki princip: Univerzum je homogen (tj. svaki posmatrač vidi sličnu sliku) i izotropan (Univerzum je isti u bilo kom pravcu). Iznesene su i manje važne pretpostavke: da je gustina materije ista u svim tačkama u prostoru, da su brzine kretanja tela zanemarljive u poređenju sa brzinom svetlosti i da nema interakcije između tela osim gravitacione interakcije.

Zaista, gdje god astronomi usmjere svoje teleskope, uvijek vide sličnu sliku. Osim toga, najveće brzine zvijezda u odnosu na Sunce, poznate u to vrijeme, nisu bile veće od 5 km/s.

U februaru 1917. Ajnštajn je pronašao prvo od takvih kosmoloških rešenja: u njegovom modelu Univerzum je predstavljen kao trodimenzionalna hipersfera konstantnog radijusa zakrivljenosti, koja se ne menja tokom vremena. Kako bi spriječio kolaps Univerzuma pod utjecajem vlastite gravitacijske privlačnosti, Ajnštajn u svoje jednačine uvodi još jedan pojam sa koeficijentom Λ, koji se naziva kosmološka konstanta. Na osnovu astronomskih podataka poznatih u to vrijeme, njegova teorija je procijenila polumjer svemira na 800 miliona svjetlosnih godina.

Ajnštajnu se čini da je cilj postignut. Ali drugo kosmološko rješenje, koje je samo mjesec dana kasnije pronašao holandski astronom Willem de Sitter, djeluje kao hladan tuš na Ajnštajna. De Sitter univerzum je takođe statičan, ali u njemu je svaki posmatrač okružen svojevrsnim "horizontom" u kojem se vrijeme usporava, pa čak i zaustavlja. Osim toga, u ovom modelu Univerzuma takve stvarnosti kao što su materija i zračenje nisu bile „predviđene“.

Zbog ove druge okolnosti, Ajnštajn proglašava de Siterov model neprihvatljivim, jer je u suprotnosti sa principom Ernsta Maha, koji kaže da inercija i inercija (dakle, principi opšte relativnosti zasnovani na inertnim svojstvima materije) ne mogu postojati bez materije. Međutim, de Sitterov model je imao jednu važnu prednost: kada se vrijeme usporava, na “horizontu” se pojavljuje pseudo-Doplerov efekat, uz pomoć kojeg bi se moglo objasniti crveni pomak linija u spektru udaljenih galaksija. , koji je 1914. otkrio američki astronom Westo Slifer (opservatorija Lowell, Arizona).

De Sitter je procijenio radijus svemira na 4,5 miliona svjetlosnih godina. Ali čak i tada se ova brojka činila nemoguće malom, jer je teleskop američke opservatorije Mount Wilson koji je postojao u to vrijeme mogao razlikovati objekte koji se nalaze na udaljenosti do 150 miliona svjetlosnih godina!

KRATAK, PUNI ŽIVOT

Veći dio života Alexander Fridman proveo je u Sankt Peterburgu, gdje je rođen i odrastao. Ovdje je završio gimnaziju revolucionarne 1905. godine i 1906. godine upisao se na matematički fakultet univerziteta. Njegovu disertaciju rukovodi budući akademik Vladimir Andrejevič Steklov. Fridman će mu se do kraja života u svojim pismima obraćati na sledeći način: „Duboko poštovani i dragi Vladimire Andrejeviču“. Još kao student poslednjih kurseva i nakon što je diplomirao na univerzitetu, Fridman pohađa kućne seminare Pola Erenfesta, rodom iz Beča, koji se 1907. preselio u Sankt Peterburg sa svojom ženom Ruskinjom. Nakon što je diplomirao na univerzitetu 1910. godine, Friedman se bavio matematičkom fizikom, uglavnom u aplikacijama na aerodinamiku i meteorologiju. Njegov mentor je poznati meteorolog princ B. B. Golitsyn. Fridman se 1912. ženi Ekaterinom Dorofejevom, koja ga prati na svim putovanjima do 1924. godine.
Prvi svjetski rat, koji je počeo u avgustu 1914. godine, prekinuo je njegove naučne studije, a Fridman se dobrovoljno prijavio na austrijski front, gdje je služio u avijaciji kao instruktor balistike. Sastavlja tabele za ciljano bombardovanje, učestvuje u izviđačkim letovima. Za hrabrost tokom borbi, Fridman je odlikovan krstom Svetog Đorđa i unapređen u oficira.
Nakon Februarske revolucije u Rusiji su stvoreni novi univerziteti u provincijama, a Fridman je 1918. godine, na preporuku Steklova, dobio prvo profesorsko zvanje u Permu. Tamo predaje nekoliko primijenjenih disciplina. Godine 1919. evakuisan je sa humanitarnim delom univerziteta zajedno sa vojskom Kolčaka u povlačenju, ali se ubrzo predomislio i vratio u Jekaterinburg.
Godine 1920. Fridman se vraća u Petrograd i počinje da radi u geofizičkoj opservatoriji, a pet godina kasnije postaje njen direktor. Njegov glavni interes u to vrijeme bio je usmjeren na aerodinamiku i teoriju turbulencije. Paralelno, on takođe predaje mehaniku na Petrogradskom politehničkom institutu i interesuje se za opštu relativnost i kvantnu teoriju. Fridman je 1924. godine održao prezentaciju na Prvom međunarodnom kongresu o mehanici u Delftu (Holandija), Levi-Civita, Courant i drugi najbolji evropski matematičari su bili zainteresovani za njegov rad. Aktivno učestvuje u pripremi zbornika nedavno preminulog akademika A. M. Lyapunova. O naučnom entuzijazmu i energiji Friedmana svjedoči i činjenica da je u julu 1925. godine učestvovao u rizičnom letu na balonu stratosfere kako bi prikupio podatke o stanju atmosfere na velikim visinama. Postigavši ​​visinu od 7400 metara, on i pilot Fedoseenko su na ivici smrti zbog nedostatka kiseonika. Memoari oba učesnika o ovom letu, objavljeni nakon Friedmanove smrti u časopisu Želim da znam sve, izuzetno su radoznali.
Specijalna teorija relativnosti koja se pojavila 1905. bila je dobro poznata u Rusiji. Ali Ajnštajnov rad, napisan 1915. godine, u kojem je formulisao principe opšte teorije relativnosti, stigao je do ruskih naučnika sa zakašnjenjem zbog Prvog svetskog rata. Ubrzo nakon završetka rata, izvještaji o ovoj teoriji i zapažanja Arthura Eddingtona o pomračenju Sunca u maju 1919. koji su potvrdili da su konačno stigli do Rusije i bili su oduševljeno prihvaćeni od strane naučne zajednice.
Od 1921. godine, isporuka evropskih naučnih publikacija u Rusiju je nastavljena, a ruski naučnici imaju pristup potrebnoj literaturi. Osim toga, vrijedne informacije o novoj teoriji donio je u Petrograd fizičar Vsevolod Frederiks, koji je zapravo znao za nju iz prve ruke. Tokom rata bio je interniran u Njemačkoj kao "civilni zatvorenik". Uz dozvolu nemačkih vlasti, Frederiks je radio u Getingenu kao pomoćnik Davida Hilberta, koji je početkom 1916. nezavisno od Ajnštajna formulisao jednačine opšte relativnosti i bio veoma upoznat sa njenim principima.
U bliskoj saradnji sa Frederiksom Friedman stvara svoja fundamentalna dela o opštoj teoriji relativnosti.
Nažalost, život Aleksandra Fridmana završava se usred - septembra 1925. godine, po povratku sa Krima obolijeva od tifusa, a nakon dvije sedmice borbe sa bolešću umire u 37. godini

Pa ipak, de Sitterov model je dugo ostao u centru pažnje kosmologa. U radovima Felixa Kleina, Corneliusa Lanczosa i Georgesa Lemaitrea razmatrane su njegove varijante ovisno o izboru koordinatnog sistema: u obliku sfernog svijeta (prostor-vrijeme) sa konstantnom pozitivnom zakrivljenošću ili čak ravnog svijeta sa eksponencijalno rastućim skala prostora. I 1923-1924. procjenu spektralnog pomaka u de Sitter modelu poboljšali su Hermann Weyl i Ludwik Silberstein.

O svim ovim idejama se naširoko raspravljalo sve do 1930. Učesnici diskusije praktično nisu primetili apsolutno novu, revolucionarnu ideju koju je uneo autsajder iz dalekog revolucionarnog Petrograda.

Friedmanov univerzum: tri scenarija evolucije

U svom prvom radu od 29. maja 1922. Fridman se poziva na rad Einsteina i de Sittera koji je gore opisan. Ali umjesto da bira između dva statična modela, on razmatra problem pronalaženja kosmološkog rješenja za jednadžbe opšte relativnosti sa opštijih pozicija.

Baš kao i Ajnštajn, Fridman je zamišljao prostor kao trodimenzionalnu hipersferu. Međutim, za razliku od Einsteina, on je shvatio da homogen i izotropan univerzum ne mora biti statičan i da se radijus zakrivljenosti prostora R može mijenjati s vremenom. U ovom slučaju postoje dvije klase rješenja jednadžbi opšte relativnosti - statička i dinamička. Prvi uključuju Einstein i de Sitter modele; drugom - Friedmanu, koji dolazi do dvije obične diferencijalne jednadžbe za polumjer zakrivljenosti kao funkciju vremena.

U ovom slučaju, radijus zakrivljenosti se dobija invertiranjem nekog eliptičkog integrala, odnosno rješavanjem jednadžbe s obzirom na R:

U ovom izrazu, R 0 je trenutni polumjer svemira, a t 0 je "vrijeme proteklo od stvaranja svijeta" (Fridmanovim vlastitim riječima).

Kosmološka konstanta Λ, kao i Einsteinova, ulazi u Friedmannove jednačine, ali igra ulogu nezavisnog parametra koji se mora empirijski odrediti. Ispostavilo se da, ovisno o odnosu između Λ i prosječne gustine materije u Univerzumu, postoje tri glavna scenarija za evoluciju Univerzuma.

Ako je kosmološka konstanta Λ veća od neke kritične vrijednosti u zavisnosti od gustine materije, tada Univerzum nastaje iz singularnosti(tačke) gdje je njegov polumjer nula. Nakon nekog vremena, brzo početno širenje se usporava, a od nekog trenutka faza širenja počinje ubrzanjem, kada radijus Univerzuma R(t) raste eksponencijalno s vremenom. Friedman ovaj scenario naziva "monotonim svijetom prve vrste" (M1). Njegova karakteristična karakteristika je posebna točka prijelaza iz faze usporavanja u fazu ubrzanja.

Matematička formulacija opšte teorije relativnosti zasniva se na Rimanovoj geometriji ili geometriji prostora sa proizvoljnom metrikom.
Prostorna metrika je funkcija koja se može koristiti za određivanje udaljenosti između dvije beskonačno bliske tačke. Na primjer, za euklidsku ravan je definirana kao dr2=dx2+dy2, a za površinu dvodimenzionalne sfere poluprečnika R - dr 2 \u003d R 2 (dθ 2 + sin 2 θ dφ 2), gdje θ (geografska širina) i φ (dužina) – ugaone koordinate na sferi. Slično je definirana metrika trodimenzionalne sfere: polumjer sfere (R) se može smatrati radijusom zakrivljenosti prostora. U Einsteinovom modelu radijus R je konstantan, dok u Friedmannovom modelu zavisi od vremena.

Ako je kosmološka konstanta manja od iste kritične vrijednosti, tada su moguća dva scenarija. Za pozitivnu vrijednost Λ, Univerzum u početnom trenutku ima konačni polumjer, a zatim se beskonačno širi ubrzanjem. Fridman je ovaj scenario nazvao "monotonim svijetom druge vrste" (M2).

Posebno je interesantan drugi scenario: može se realizovati i sa negativnom vrednošću kosmološke konstante. U ovom slučaju, svemir izlazi iz singularnosti, a zatim se širi. Brzina širenja se stalno smanjuje i nakon nekog vremena počinje da se skuplja sve većom brzinom sve dok se ne sruši nazad u singularnost.

Životni vijek takvog svijeta je konačan i njegovo postojanje završava događajem koji je direktno suprotan Velikom prasku - Velikim kolapsom. Friedman je takav svijet nazvao periodičnim, jer se proces širenja i kolapsa može dogoditi beskonačan broj puta. Fridman je procijenio period na 10 milijardi svjetlosnih godina, što je iznenađujuće blisko modernim procjenama vremena od Velikog praska.

Friedman također opisuje dva ekstremna scenarija svog modela u slučaju kada je kosmološka konstanta Λ jednaka kritičnoj vrijednosti. U jednom od njih, Univerzum se širi usporavanjem, asimptotski se približavajući veličini Ajnštajnovog statičkog modela; u drugom, polazi od veličine Ajnštajnovog statičkog modela, a zatim ga „napušta“ na beskonačno dugo vreme, eksponencijalno se širi.

Friedman i Einstein

U Svetu kao prostoru i vremenu, objavljenom 1923. godine, Fridman sumira svoje rezultate govoreći o Velikom prasku u potpuno modernim terminima: „Varijabilni tip univerzuma predstavlja širok spektar slučajeva; za ovu vrstu su mogući slučajevi kada se radijus zakrivljenosti svijeta, počevši od određene vrijednosti, stalno povećava s vremenom; mogući su daljnji slučajevi kada se radijus zakrivljenosti periodično mijenja: Univerzum se skuplja u tačku (u ništa), zatim opet iz tačke dovodi svoj polumjer do određene vrijednosti, pa opet, smanjujući polumjer svoje zakrivljenosti, pretvara se u poen itd.

Nehotice se prisjeća legenda hinduističke mitologije o periodima života, postaje moguće govoriti i o "stvaranju svijeta ni iz čega", ali sve to zasad treba smatrati čudnim činjenicama koje se ne mogu čvrsto potvrditi. nedovoljnim astronomskim materijalom. Beskorisno je, u nedostatku pouzdanih astronomskih podataka, davati bilo kakve brojke koje karakterišu "živote" promenljivog Univerzuma; ako, ipak, iz radoznalosti počnemo računati vrijeme koje je proteklo od trenutka stvaranja Univerzuma od tačke do njegovog sadašnjeg stanja i, prema tome, počinjemo određivati ​​vrijeme proteklo od stvaranja svijeta , onda ćemo dobiti brojeve u desetinama milijardi naših običnih godina.

U junu 1922. godine, Friedman je poslao verziju svog rada na ruskom jeziku u Lajden holandskom teoretskom fizičaru Paulu Erenfestu, koji ju je predao za objavljivanje srednjonjemačkom "Physical Journalu" (Zeitschrift für Physik). I sam Ajnštajn skreće pažnju na članak, objavljen u julu 1922. godine, što, međutim, nije iznenađujuće - uostalom, Erenfest je bio blizak prijatelj tvorca opšte teorije relativnosti.

Ajnštajnova procjena Fridmanove teorije kao "sumnjive" pokazala je koliko mu je ideja o promjenjivom svemiru u to vrijeme izgledala neprihvatljivo. Ispravna teorija je, po njegovom mišljenju, bila da potvrdi "očiglednu" postojanost kosmosa.

U septembru 1922., Ajnštajn je poslao kratku bilješku časopisu Zeitschrift für Physik sugerirajući da je Friedmann napravio matematičku grešku. U pismu odgovora iz decembra 1922. Fridman daje svoje proračune detaljnije. Međutim, ovo pismo primatelju stiže tek u maju naredne godine, kada se Ajnštajn vraća sa svoje predavačke turneje po svetu.

Mesec dana kasnije, Fridmanov kolega, sovjetski fizičar Jurij Aleksandrovič Krutkov, sastaje se sa Ajnštajnom u Erenfestovoj kući u Lajdenu i daje konačna pojašnjenja. Odmah nakon ovog sastanka, Ajnštajn objavljuje još jedno saopštenje u časopisu Zeitschrift für Physik, u kojem priznaje da su Friedmanove matematičke proračune tačne. Istina, u nacrtu ipak napominje da "rješenje nema fizičko značenje", ali, razmislivši, precrtava neopreznu primjedbu.

Ipak, trebalo bi da prođe još osam godina pre nego što Ajnštajn prihvati ideju o širenju svemira.

U potrazi za beskonačnim univerzumom

Friedman je od samog početka shvatio da se geometrija, topologija i kinematika stvarnog svemira ne mogu odrediti samo iz jednačina opšte relativnosti, te da se izbor jednog od nekoliko mogućih kosmoloških rješenja mora temeljiti na astronomskim opservacijama.

Međutim, najviše ga je zanimala ideja o konačnosti svemira, koja je u to vrijeme već čvrsto ukorijenjena u svijesti fizičke zajednice zahvaljujući autoritetu Einsteina. Stoga, u svojim radovima iz 1922-23. Friedman insistira da sama metrika lokalnog prostora ne može nedvosmisleno odrediti globalna svojstva (i, posebno, konačnost) Univerzuma. Za početak, on predlaže prilično spekulativnu algebrotopološku konstrukciju beskonačnog prostora sa sfernom metrikom.

Konstrukciju algebarske topologije prvi je upotrijebio u kosmologiji 1900. godine njemački astronom Schwarzschild, a kasnije, 1917., de Sitter pod imenom eliptični prostor(sada poznatiji kao realni projektivni prostor). U bilo kojoj dimenziji, to je hipersfera u kojoj su identifikovane antipodne tačke. Drugim riječima, to je prostor svih mogućih pravaca iz bilo koje tačke euklidskog prostora, s dimenzijom još jednu.

Kako je na hipersferi svaki izvor svjetlosti vidljiv sa dvije suprotne strane, moguće je u potpunosti se ograničiti na samo jednu polovinu sfere. Pravi projektivni prostor u neparnim dimenzijama (posebno u dimenziji tri) ne samo da čuva metriku hipersfere, već je i orijentibilan na isti način kao i sama hipersfera. Ali njegova zapremina će biti dva puta manja od one hipersfere, a masa takvog Univerzuma će, shodno tome, biti dva puta manja od mase sfernog univerzuma sa istom gustinom materije.

Na Ehrenfestovom seminaru Fridman se upoznao sa teorijom pokrivanja Riemanovih mnogostrukosti, koju je formulisao Henri Poincaré početkom 1900-ih. Inspirisan ovom teorijom, Fridman predlaže varijantu beskonačnog prostora sa sfernom metrikom, koja se može dobiti "pokrivanjem" hipersfere beskonačnim euklidskim prostorom iste dimenzije. U jednodimenzionalnom slučaju, ovo je ekvivalentno "pokrivanju" konačnog kruga beskonačnom ravnom linijom, koja je beskonačno tanak i beskonačno dug namotaj kruga. U ovom slučaju, krug i zavoj će imati istu metriku, ali će svaka tačka kruga biti "prekrivena" beskonačnim brojem tačaka prave linije. Međutim, u slučaju dvodimenzionalnog i trodimenzionalnog prostora, ovaj postupak ne dozvoljava da se dobije fizički ispravan prostor: polovi hipersfere ostaju nepokriveni, a u stvarnom Univerzumu takva nehomogenost se ne opaža.

Paralelno, Friedman iznosi još jedan argument protiv ideje zatvorenog prostora. Na sugestiju svog dugogodišnjeg prijatelja, matematičara Jakova Tamarkina, postavlja sebi pitanje: da li jednačine opšte relativnosti imaju rješenja u obliku hiperboloida beskonačnog volumena sa istom negativnom zakrivljenošću u svakoj tački prostora?

U svom novom radu, objavljenom u Zeitschrift für Physik januara 1924., on daje dva takva rješenja: statičko i dinamičko. Statičko rješenje za prostor sa negativnom zakrivljenošću, poput rješenja de Sittera, zahtijeva nultu gustoću materije u Univerzumu i stoga nije od fizičkog interesa. U slučaju dinamičkog rješenja, gustoća materije treba da bude ista kao u slučaju sa pozitivnom zakrivljenošću. Iz čega, na primjer, proizlazi da je nemoguće odrediti predznak zakrivljenosti prostora na osnovu jednog mjerenja gustine materije.

Ovaj Fridmanov rad je takođe ignorisala međunarodna zajednica fizike, uključujući i Ajnštajna.

Friedmanovim stopama: otkrića Georgesa Lemaitrea

Pokazalo se da je dalja sudbina Friedmanove teorije daleko od "linearne". Ubrzo je ponovo otkriven i obogaćen novim idejama, od kojih se glavne ticale "tamne materije" i "Hubble konstante".

Godine 1927. belgijski fizičar i svećenik Georges Lemaitre ponovo otkriva Friedmannove jednačine i rješava ih. Poznavajući Slipherove rezultate u vezi sa dominacijom crvenog pomaka u spektru galaksija, dolazi do shvatanja da se Univerzum najvjerovatnije širi. Stoga svoj rad naziva "O homogenom univerzumu sa konstantnom masom i rastućim polumjerom". Ali umjesto razmatranja svih mogućih scenarija, on bira granični slučaj monotonog svijeta - M2 prema Friedmanovoj klasifikaciji, u kojem se veličina svemira polako povećava logaritamski od Einsteinovog radijusa do beskonačnosti. Ovaj scenario, kako se kasnije pokazalo, nije fizički konzistentan.

S druge strane, Lemaitre ide dalje od Friedmanna po drugom pitanju, povezujući matematiku sa astronomijom. Fridman nije znao za Sliferove rezultate, objavljene 1923. godine, dok ih je Lemaitre primio, kako kažu, iz prve ruke: 1925. je mnogo putovao po Americi, obilazeći sve astronomske opservatorije.

Lemaitre daje elegantnu procjenu količine "crvenog pomaka" iz svoje teorije i izvodi važan odnos:

gdje v je brzina galaksije, r- udaljenost do njega, R je polumjer zakrivljenosti prostora i Ṙ je stopa promjene radijusa zakrivljenosti.

Kako se u Lemaitreovom modelu radijus povećava gotovo eksponencijalno s vremenom, desna strana jednačine je blizu konstantne vrijednosti. To znači da brzine galaksija moraju biti proporcionalne njihovoj udaljenosti sa istim konstantnim koeficijentom. Lemaitre upoređuje brzine 42 spiralne galaksije koje je izračunao Slipher sa njihovim udaljenostima koje je odredio američki astronom Edwin Hubble, i dobija željenu konstantu, jednaku 625 km/sec/Mpc.

Da je Lemaitre odabrao drugi scenario za širenje Univerzuma - iz singulariteta, mogao bi procijeniti "vrijeme od stvaranja svijeta". Ali kao rezultat, procjenjuje samo ono što može, odnosno početni radijus Univerzuma.

Lemaitre, koji je svoja otkrića objavio u malo poznatom časopisu Belgijske akademije nauka, čekao je Friedmanovu sudbinu: niko od svetila, čak ni njegov bivši učitelj Arthur Eddington, ne pokazuje interesovanje za njegove ideje. Na konferenciji u Solvayu 1927., Einstein je obavijestio Lemaitrea da je Friedmann već ranije dobio ova rješenja, a ideju o širenju svemira nazvao je "odvratnom" (doslovno: "odvratnom").

Velika pauza: Najljepši sat Edwina Hubblea

Godine 1929. Hubble procjenjuje udaljenosti do 46 galaksija koristeći posebnu tehniku ​​i, stavljajući njihove brzine koje je Slifer dobio na graf, u zavisnosti od udaljenosti do njih, otkriva da dobivene točke leže prilično blizu prave linije. Nagib ove linije, izračunat kao 530 km/sec/Mpc (puna linija na grafikonu), naziva se Hubble konstanta.

Na sastanku Engleskog astronomskog društva u januaru 1930. Eddington i de Sitter priznaju da de Sitterov model nije u stanju da objasni otkriveni linearni odnos između udaljenosti do galaksija i njihovih brzina. Zatim Lemaitre skreće Eddingtonovu pažnju na svoj rad 1927. i on doživljava ideju o širenju svemira kao otkrovenje. De Sitter je bio sljedeći, koji je izjavio da je "konačno veo s njegovih očiju".

Ajnštajn se najduže protivi novoj teoriji, ali se njegovo mišljenje postepeno menja, čemu doprinosi objavljivanje Hubbleovih rezultata i dokaz nestabilnosti Einsteinovog statičkog rešenja koji je Eddington pronašao iste godine, čak i uz prisustvo pozitivnog kosmološkog konstantan.

Početkom 1931. godine, Ajnštajn je otputovao u kalifornijsku opservatoriju Mount Wilson kako bi lično razgovarao s Hubbleom i razgovarao o svojim rezultatima. Vrativši se u Berlin, piše rad u kojem priznaje teoriju širenja svemira, napominjući Friedmannov prioritet, i predlaže da se njegov stari „neprijatelj“ isključi iz opšte teorije relativnosti - kosmološku konstantu Λ.

Prije otkrića činjenice da se širenje svemira ubrzava, bilo je još skoro pola stoljeća. Nije iznenađujuće što je Ajnštajn verovao da je model svemira koji se širi, rešenje koje sledi iz Fridmanove teorije o nultoj vrednosti kosmološke konstante, jedini pravi opis Univerzuma.

U dodatku „O kosmološkom problemu“, koji je dodat glavnom tekstu njegove čuvene zbirke predavanja „Značenje relativnosti“ (1946), Ajnštajn primećuje: „...matematičar Fridman je pronašao način da reši ovaj problem [od kosmološka konstanta]. Njegovi rezultati pronašli su neočekivanu potvrdu u ekspanziji zvjezdanog sistema koji je otkrio Hubble *. Dalje predstavljanje nije ništa drugo do prezentacija Friedmanove ideje...”. A zatim na 15 stranica Ajnštajn detaljno objašnjava Fridmanovu teoriju.

Godine 1932. Einstein i de Sitter će napisati zajednički rad, u kojem predlažu da se iz opće teorije relativnosti isključi ne samo kosmološka konstanta, već i ideja zakrivljenog svemira, sugerirajući da se razmatra samo ravan model. Upravo će ovaj model postati osnova za teoriju širenja Univerzuma u narednim decenijama, a skoro do kraja veka u udžbenicima kosmologije govoriće se samo o modelima sa kosmološkom konstantom različitom od nule u fusnotama.

S druge strane, uz pomoć astronomskih zapažanja, još nisu pronađeni dokazi da se Univerzum na kosmičkom nivou razlikuje od nezakrivljenog euklidskog prostora. Međutim, moguće je da će preciznija mjerenja ipak otkriti njegovu pozitivnu ili negativnu krivinu, koju je predvidio Friedman.

Napisao Friedman

Na kraju svoje knjige, Fridman (1923) piše: „Ajnštajnova teorija je opravdana iskustvom; objašnjava stare, naizgled neobjašnjive pojave i predviđa nove neverovatne korelacije. Najsigurniji i najdublji način za proučavanje geometrije svijeta i strukture našeg svemira uz pomoć Einsteinove teorije je primjena ove teorije na cijeli svijet i korištenje astronomskih istraživanja. Za sada nam ova metoda može malo dati, jer matematička analiza polaže oružje pred teškoćama problema, a astronomske studije još ne pružaju dovoljno pouzdanu osnovu za eksperimentalno proučavanje našeg Univerzuma. Ali u ovim okolnostima ne mogu se ne vidjeti privremene poteškoće; naši potomci će bez sumnje prepoznati prirodu svemira u kojem smo osuđeni da živimo..."

Sam Friedman je posebno izdvojio periodični svijet. Ciklična rađanja i nestajanja svemira podsjetila su ga na filozofske ideje reinkarnacije koje dolaze iz Indije i Drevne Grčke. Ali zahvaljujući autoritetu Ajnštajna među kosmolozima od 1930-ih. glavni favorit je bio ravan svemir, koji se usporavanjem širi do beskonačnosti (jer u odsustvu kosmološke konstante ništa ne suprotstavlja sili gravitacije, koja sprečava da se ravni svijet ubrza).

Istina, od 1980-ih. Među teoretičarima su se počeli čuti glasovi u korist Lemaitreovog pristupa, koji je tvrdio da kosmološka konstanta Λ pomaže u rješavanju brojnih poteškoća s kojima se teorija suočava. A ipak primljen 1998-1999. rezultati astronomskih posmatranja pokazali su se kao pravo iznenađenje za naučnu zajednicu.

Proučavajući sjaj supernove klase 1a, udaljenih 5 milijardi svjetlosnih godina, dva nezavisna tima astronoma, predvođena trojicom budućih nobelovaca Saulom Perlmutterom, Adamom Riesom i Brianom Schmidtom, otkrili su ubrzanje svemira u tom periodu. To je značilo da je Fridmanov periodični svet morao biti odbačen. Osim toga, obje grupe su otkrile da je kosmološka konstanta prilično velika i postavile omjer količine energije materije (uključujući tamnu materiju) i tamne energije u trenutnom svemiru na 30% odnosno 70%.

Međutim, ovi rezultati još nisu omogućili da se precizno odredi koji se od dva monotona Friedmanova scenarija realizuje - sa singularitetom ili sa konačnim polumjerom Univerzuma na početku vremena.

Bilo je moguće napraviti ovaj izbor zbog posebnosti prvog scenarija, koji se sastojao u činjenici da se ubrzanje širenja Univerzuma prvo smanjuje, a zatim raste. Ako uzmemo starost Univerzuma od 13,75 milijardi godina, kako je određeno iz trenutne vrijednosti Hubble konstante, i odnosa između energije materije i tamne energije, onda se ispostavlja da je tačka promjene predznaka ubrzanja je udaljen 5,5 milijardi svjetlosnih godina od nas.

Godine 2004. Riessov tim je uspio izmjeriti udaljenost do supernove koja je eruptirala tokom ere usporavanja širenja svemira, koji je od nas udaljen 8 milijardi svjetlosnih godina. Ovi rezultati pokazuju da je prije otprilike 5 ± 1 milijardu svjetlosnih godina usporavanje širenja Univerzuma zaista ustupilo mjesto ubrzanju.

Tako je na cilj prvi došao scenario monotonog svijeta M1 Friedman.

ko je prvi?

Nakon objavljivanja senzacionalnih astronomskih rezultata 1998-1999. istoričari nauke počeli su raspravljati o prioritetu u otkriću teorije Velikog praska. Nakon kratke rasprave, Lemaitre i Hubble su prošli u "finale", potonji se smatra favoritom - samo je on bio zaslužan za ideju širenja svemira. Ali odjednom se pokazalo da sam Hubble nikada nije vjerovao u ovu teoriju.

Jedna misteriozna priča dospela je u središte rasprave. Lemaitreov rad iz 1927. preveden je 1931. i objavljen u Journal of the English Astronomical Society, ali je u ovom ponovnom izdanju izostavljen veliki dio veličine stranice koji izvodi Hablovu konstantu iz astronomskih podataka. Pojavilo se mišljenje da je Hubble, lično ili preko prijatelja, bio cenzor Lemaitreovog članka. Međutim, nedavno se pokazalo da je ova verzija potpuno neodrživa: pronađeno je Lemaitreovo pismo uredniku jednog engleskog časopisa u kojem on sam pristaje da ovaj članak ukloni kao zastarjeli (Livio, 2011).

No, istoričari su već proglasili Lemaitrea za autora Hablove konstante i pobjednika u sporu za titulu otkrivača. Zaista, zasluge ovog izuzetnog naučnika su neosporne. Nakon četiri godine oklevanja i sumnje, Lemaitre ipak usvaja Friedmannovu ideju o rođenju svemira iz singularnosti i 1934. pokušava joj dati fizičko značenje, govoreći o "eksploziji primordijalnog atoma", koju je kasnije ironično nazvao F. Hoyle kao "Big Bang" (doslovno "Veliki prasak").

Osim toga, uprkos autoritetu Einsteina, Lemaitre je do kraja svog života dosljedno branio potrebu za kosmološkom konstantom za opću teoriju relativnosti, dajući joj status „tamne energije“ ili „energije vakuuma“, koja još uvijek nije sasvim jasno.

Međutim, u svom prvom članku Lemaitre je zapravo propustio opciju razvoja svemira prema scenariju Velikog praska. Nakon što je ponovo otkrio Friedmanove jednačine, on ipak nije razmatrao sve klase njihovih mogućih rješenja, fokusirajući se samo na jedno od njih, na graničnu verziju M2 svijeta s konačnim početnim radijusom Univerzuma i beskonačno dugim proširenjem do trenutnog radijusa. Ali i ovo rješenje je dobio, pod pretpostavkom da kosmološka konstanta ima neku kritičnu vrijednost, ovisno o gustoći materije u Univerzumu.

Stoga je zbunjujuće da su istoričari nauke Harry Nussbaumer i Lydia Bieri nedavno zaključili da "Lemaitre ne duguje ništa Friedmannu" (Nussbaumer & Bieri, 2009, str. 111). I zaista, „ništa“, osim shvatanja da je kosmološka konstanta nezavisan parametar, i da je Univerzum rođen iz singularnosti!

Ironično, teorija Velikog praska ubrzo nakon što ju je Ajnštajn priznao postala je pastorak u naučnom svetu zbog netačnosti ranih pokušaja da se odredi vrednost Hubble konstante. Nekoliko puta potcjenjujući udaljenosti do udaljenih galaksija, Hubble je dobio odgovarajuću manju starost Univerzuma. Čak je i Ajnštajn u poslednjim godinama života očajavao da pronađe izlaz iz ovog paradoksa: prema geološkim podacima, starost Zemlje procenjena je na 4 milijarde godina, a prema kosmološkim podacima, starost samog Univerzuma jeste. ne prelazi 1,7 milijardi godina.

I tek 1950-ih, nakon smrti Hubblea i Einsteina, astronomi Walter Baade i Allan Sandage iz opservatorije Palomar (Južna Kalifornija, SAD) ponovo su obrađivali rezultate Hubbleovih opservacija, snizili procjenu Hubble konstante za osam puta i podigao ga za isti iznos.starost svemira. Teorija Velikog praska ponovo je postala omiljena u naučnom svetu.

Dodajmo da astronomi sada ponovo procjenjuju doprinos samog Hubblea empirijskoj verifikaciji teorije o širenju svemira - u korist Slifera.

Historičari Helge Kragh i Robert Smith (Kragh, Smith 2008) predstavljaju Friedmana kao čistog matematičara koji nije pridavao veliki značaj fizičkom značenju svojih otkrića. Ali ovo gledište je opovrgnuto čak i njegovim značajnim dostignućima u aerodinamici i meteorologiji. Zbirka njegovih odabranih radova iz 1966. i širok spektar problema koje tamo rješava ne ostavljaju sumnju da je Friedman uvijek tražio fizičku potvrdu svojih teorija. Samo ga je njegova prerana smrt u 37. godini spriječila da bude prvi koji je povezao kosmološku teoriju i empirijske podatke i doprinijeo kasnijem potcjenjivanju njegovog doprinosa modernoj kosmologiji.

Prema memoarima Ekaterine Fridman, njen muž je voleo da citira Danteov stih: "Niko još nije prešao vode u koje ja ulazim." Zaista, kao filozof kosmologije, Friedman je iznad svih ostalih u debati 1920-ih, uključujući i Einsteina. Poznato je da je Ajnštajn na kraju svog života nazvao kosmološku konstantu "svojom najvećom greškom", misleći na to da bi, prema Fridmanu, teorija svemira koji se širi mogla, u principu, bez nje.

U sovjetskoj literaturi, teorija Velikog praska se dugo vremena nazivala ništa drugo do "Lemaitreova reakcionarna teorija". U takvim uslovima, za sovjetske fizičare je bilo jednostavno opasno da brane Fridmanov prioritet: oni su počeli otvoreno da brane Fridmanova dostignuća tek nakon Staljinove smrti. To je promijenilo stav prema njegovim dostignućima od strane zapadnih naučnika, a od 1970-ih. u udžbenicima iz kosmologije Fridmanove jednačine i metrike počele su da se nazivaju po njemu.

Fridmanov najvatreniji pristalica, teoretski fizičar Ya. Zel'dovich, naglašava koliko je bilo teško vrijeme kada je Friedman došao do svojih otkrića: „Friedmanovi radovi su objavljeni 1922-1924, u periodu velikih poteškoća. “Rusija u mraku” je utisak H. G. Wellsa o Moskvi i Petrogradu 1921. U istom broju [njemačkog] časopisa u kojem je Friedmanov rad objavljen, upućen je apel njemačkim naučnicima: da prikupljaju naučnu literaturu za ruske kolege koji bili odsječeni od njega u vrijeme rata i revolucije. U ovim uslovima, stvaranje teorije od velikog značaja bio je podvig ne samo naučni, već i univerzalan.”

* Nažalost, Ajnštajn je ovo dostignuće pripisao isključivo E. Hubbleu, iako ono u stvarnosti pripada barem nekolicini naučnika, uglavnom V. Sliferu.

L književnost

Fridman A. A. Izabrana djela / Serija "Klasici nauke" / Akademija nauka SSSR, 1966.

Ubrzavajući univerzum (naučna pozadina o Nobelovoj nagradi za fiziku 2011) / Čas za fiziku Kraljevske švedske akademije nauka.

Belenkiy A. Alexander Friedmann i porijeklo moderne kosmologije // Physics Today. 2012. br. 65(10). P. 38-43.

Einstein A. Značenje relativnosti. Princeton University Press. Treće izdanje sa dodatkom (1946), Četvrto izdanje sa dodatnim dodatkom (1950), Peto izdanje (1951), Šesto izdanje (2004).

Eddington A. S. Matematička teorija relativnosti. London: Cambridge U. Press, 1923.

Kragh H., Smith R. W. Ko je otkrio svemir koji se širi? // Istorija nauke. 2003. br. 41. str. 141-162.

Livio M. Izgubljeni u prijevodu: Misterija nestalog teksta riješena // Priroda. 2011. br. 479. str. 171-173.

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

Perlmutter S. Supernove, tamna energija i svemir koji se ubrzava // Physics Today. 2003. br. 56(4). P. 53-60.

Tropp E. A. et al. Alexander A. Friedmann: Čovjek koji je učinio da se svemir proširi. Cambridge University Press, 1993, 2006.

Tropp E.A. i dr. Aleksandar Aleksandrovič Fridman. Život i aktivnost. Kijev: KomKniga, 2006. 304 str.

Autor je zahvalan Alekseju Kojevnikovu (UBC) na diskusijama o pozadini, Carlu Beenakkeru (Univerzitet Leiden) sa Univerziteta u Leidenu za objavljivanje Friedmanovih pisama Ehrenfestu i Sabine Lehr (Springer DE) iz izdavačke kuće Springer za tačnu publikaciju Fridman i Einstein, Galina Zhitlina (Richmond BC) za pomoć u pripremi teksta za objavljivanje

Urednici se žele zahvaliti Liliane Moens (Arhiv George Lemaitre, Katolički univerzitet u Louvainu, George Lemaitre Centar za proučavanje Zemlje i klime, Louvain-la-Neuve, Belgija) na pomoći u pribavljanju fotografija i pravima za njihovo brzo objavljivanje; Carlo Beenakker (Lorenz institut, Leiden Univerzitet, Leiden, Holandija), Lauren Amundson (Arhiv opservatorije Lowell, Flagstaff, Arizona, SAD), V. M. Kattsova i E. L. Makhotkina (Glavna geofizička opservatorija A. I. Voeikov, St. Petersburg)

naučna oblast: Alma mater: Poznati studenti: Poznat kao:

Tvorac teorije nestacionarnog univerzuma

Aleksandar Aleksandrovič Fridman(16. jun, Sankt Peterburg - 16. septembar, Lenjingrad) - ruski i sovjetski matematičar i geofizičar, tvorac teorije nestacionarnog univerzuma.

Biografija

Prva žena A. A. Fridmana (od 1911) je Ekaterina Petrovna Fridman (rođena Dorofejeva). Druga supruga (od 1923.) - doktor fizičko-matematičkih nauka Natalija Evgenijevna Fridman (rođena Malinina), njihov sin - Aleksandar Aleksandrovič Fridman (1925-1983) - rođen je nakon smrti njegovog oca.

vidi takođe

• Friedman (krater)

Linkovi

Bilješke

Wikimedia fondacija. 2010 .

Pogledajte šta je "Friedman, Aleksandar Aleksandrovič" u drugim rečnicima:

Datum rođenja: 16. juna 1888. Mesto rođenja: Petersburg, Rusko carstvo Datum smrti: 16. septembar 1925. Mesto smrti: Lenjingrad, SSSR Nau ... Wikipedia

Enciklopedija "Vazduhoplovstvo"

Fridman Aleksandar Aleksandrovič- A. A. Fridman Fridman Aleksandar Aleksandrovič (1888-1925) - sovjetski naučnik, jedan od osnivača moderne dinamičke meteorologije, profesor (1918), doktor fizičkih i matematičkih nauka (1922). Diplomirao na Univerzitetu u Sankt Peterburgu (1910) ... Enciklopedija "Vazduhoplovstvo"

Fridman Aleksandar Aleksandrovič- A. A. Fridman Fridman Aleksandar Aleksandrovič (1888-1925) - sovjetski naučnik, jedan od osnivača moderne dinamičke meteorologije, profesor (1918), doktor fizičkih i matematičkih nauka (1922). Diplomirao na Univerzitetu u Sankt Peterburgu (1910) ... Enciklopedija "Vazduhoplovstvo"

Fridman Aleksandar Aleksandrovič- A. A. Fridman Fridman Aleksandar Aleksandrovič (1888-1925) - sovjetski naučnik, jedan od osnivača moderne dinamičke meteorologije, profesor (1918), doktor fizičkih i matematičkih nauka (1922). Diplomirao na Univerzitetu u Sankt Peterburgu (1910) ... Enciklopedija "Vazduhoplovstvo"

- (1888 1925) ruski matematičar i geofizičar. Godine 1922 24 ustanovio je da Ajnštajnove jednačine gravitacije imaju nestacionarna rešenja, što je činilo osnovu moderne kosmologije. Jedan od tvoraca moderne teorije turbulencije i škole dinamičkog... Veliki enciklopedijski rječnik

Sovjetski naučnik, jedan od osnivača moderne dinamičke meteorologije. Diplomirao na Univerzitetu u Sankt Peterburgu (1910). Godine 1913. počeo je da radi u Pavlovskoj aerološkoj opservatoriji. Godine 1914. 17… … Velika sovjetska enciklopedija

- (1888 1925) Sovjetski naučnik, jedan od osnivača moderne dinamičke meteorologije, profesor (1918), doktor fizičko-matematičkih nauka (1922). Diplomirao na Univerzitetu u Sankt Peterburgu (1910). Od 1913. radio je u Pavlovskoj aerološkoj opservatoriji ... Enciklopedija tehnologije

Rod. 19. maja 1866. u Sankt Peterburgu; 1889. diplomirao u Sankt Peterburgu. Konzervatorij u klasi kompozicije Rimskog Korsakova. Od 1895. godine je majstor gudačkih i limenih orkestara l. čuvari Preobraženskog puka, s kojim je 1897. putovao u Pariz, Ruan i dr. Napisao dva ... ... Velika biografska enciklopedija

- (1888 1925), matematičar i geofizičar. 1922. 1924. pronašao je nestacionarna rješenja Einsteinovih jednadžbi gravitacije, koja su činila osnovu teorije nestacionarnog (širećeg) Univerzuma. Jedan od tvoraca moderne teorije turbulencije i domaće ... ... enciklopedijski rječnik

Knjige

• Upravljanje stresom za poslovnu osobu, Aleksandar Fridman, Jurij Viktorovič Ščerbatih, Dmitrij Aleksandrovič Galancev. Upravljanje poslovnim stresom. Tehnike upravljanja stresom dokazane u korporativnim ratovima, sudskim bitkama i teškim pregovorima. Upravljanje stresom je vještina...
• , Tropp E.A.. Čitaocima se nudi knjiga o životu i naučnom radu klasika sovjetske nauke A.A. Fridmana (1888-1925). Istaknuto mjesto u njemu zauzima biografska skica, uključujući niz ...