Алекса́ндр Алекса́ндрович Фри́дман (4 (16) июня 1888[2], Санкт-Петербург — 16 сентября 1925, Ленинград) — российский и советский математик, физик и геофизик, основоположник современной физической космологии, автор исторически первой нестационарной модели Вселенной (Вселенная Фридмана).

Александр Александрович Фридман
Дата рождения	4 (16) июня 1888(1888-06-16)
Место рождения	Санкт-Петербург, Российская империя
Дата смерти	16 сентября 1925(1925-09-16) (37 лет)
Место смерти	Ленинград, РСФСР, СССР
Страна	Российская империя,  СССР
Научная сфера	теоретическая физика, геофизика, динамическая метеорология, космология
Место работы	Институт инженеров путей сообщения Санкт-Петербургский горный университет Пермский университет ЛГУ[1] Главная геофизическая обсерватория имени А. И. Воейкова[1] АО «НПО Государственный оптический институт им. С. И. Вавилова»
Альма-матер	Вторая Санкт-Петербургская гимназия физико-математический факультет Санкт-Петербургского университета (1910)
Учёная степень	доктор физико-математических наук
Научный руководитель	В. А. Стеклов, П. Эренфест
Ученики	Г. А. Гамов, В. А. Фок, Н. Е. Кочин, И. А. Кибель
Известен как	создатель теории нестационарной Вселенной
Награды и премии	[источник не указан 1354 дня]
Автограф
Произведения в Викитеке
Медиафайлы на Викискладе

Биография

Родился 16 июня 1888 года в Санкт-Петербурге в семье выпускника Санкт-Петербургской консерватории (в ту пору студента и артиста балетной труппы), композитора Александра Александровича Фридмана (1866—1909) и преподавателя игры на фортепиано (в ту пору тоже студентки консерватории) Людмилы Игнатьевны Фридман (урождённая Воячек, 1869—1953). Дед по материнской линии, Игнатий Каспарович Воячек (1825—1916), состоял органистом и дирижёром Императорского Мариинского театра[3]. В 1897 году, когда будущему учёному было 9 лет, родители расстались и в дальнейшем он воспитывался в новой семье отца (который повторно женился на балерине Анне Христиановне Иогансон), а также в семьях деда — лекарского помощника Придворного медицинского округа и губернского секретаря Александра Ивановича Фридмана (1839—1910) и тёти, пианистки Марии Александровны Фридман (с матерью А. А. Фридман возобновил отношения лишь незадолго до кончины)[4].

Учился во 2-й Санкт-Петербургской гимназии[5]. В гимназические и студенческие годы увлекался астрономией. Во время революции 1905 года участвовал в политической деятельности, был членом ЦК Северной социал-демократической организации средних школ Петербурга, печатал на гектографе прокламации[2]. Одноклассником (в гимназии, впоследствии и в университете и аспирантуре) и другом Фридмана был Я. Д. Тамаркин, в будущем известный математик, вице-президент Американского математического общества[2]. В октябре 1905 года Фридман вместе с Яковом Тамаркиным отправил свою первую математическую работу[6] в один из ведущих научных журналов Германии «Математические анналы»; статья, посвящённая числам Бернулли, была опубликована в 1906 году. На класс старше учился В. И. Смирнов, в будущем также математик, академик АН СССР, автор популярного пятитомного «Курса высшей математики»[2].

Окончив гимназию с золотой медалью, в 1906 году поступил на математическое отделение физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета, который окончил в 1910 году. Был оставлен на кафедре чистой и прикладной математики у профессора В. А. Стеклова для подготовки к профессорскому званию[2]. До весны 1913 года Фридман занимался математикой, а также руководил практическими занятиями в Институте инженеров путей сообщения, читал лекции в Горном институте. Фридман и Тамаркин, ещё будучи студентами, регулярно посещали занятия кружка новой теоретической физики, организованного в 1908 году недавно приехавшим из Германии П. С. Эренфестом, которого Фридман считал, как и Стеклова, одним из своих учителей[2].

В 1913 году был принят на работу в Аэрологическую обсерваторию в Павловске (под Санкт-Петербургом) в должности физика, где стал заниматься аэрологией. Директор ГФО Б. Б. Голицын обратил внимание на способности Фридмана и предложил ему получить необходимые знания в области динамической метеорологии (теперь эту область науки называют геофизической гидродинамикой). С этой целью весной 1914 года был направлен в командировку в Лейпциг, где в это время жил и работал известный норвежский метеоролог Вильгельм Фриман Корен Бьеркнес (1862—1951), создатель теории фронтов в атмосфере. Летом того же года Фридман летал на дирижаблях, принимая участие в подготовке к наблюдению солнечного затмения в августе 1914 года[7].

С началом Первой мировой войны вступил добровольцем в авиационный отряд. В 1914—1917 годах участвовал в организации аэронавигационной и аэрологической службы на Северном и других фронтах, был лётчиком-испытателем, участвовал в боевых вылетах, бомбил Перемышль, проводил авиаразведку. Георгиевский кавалер, был награждён золотым оружием^{[источник не указан 1354 дня]} и орденом Святого Владимира с мечами и бантом. Он составил таблицы для прицельного бомбометания и проверял их в бою[2].

В 1916—1917 годах прапорщик Фридман находился в Киеве, где преподавал в Военной школе лётчиков-наблюдателей, читая курсы аэронавигации и аэронавигационных приборов, опубликовал первое учебное пособие по аэронавигации, а также заведовал Центральной аэронавигационной станцией. Он организовал метеослужбу на фронте и ремонт авианавигационных приборов в частях действующей армии. Под началом Фридмана в авиационном отряде во Львове и Киеве служил Э. Пален, в будущем известный астроном[2].

В Киеве прочитал несколько пробных лекций в Университете святого Владимира, необходимых для получения звания приват-доцента, а также участвовал в деятельности Киевского физико-математического общества, став его действительным членом[2].

Стал основателем и первым директором завода «Авиаприбор» в Москве (июнь 1917 года) — первого авиаприборостроительного предприятия в России[2][8].

С апреля 1918 года по 1920 год — профессор кафедры механики недавно организованного (сначала в качестве филиала Петроградского) Пермского университета[2].

С 15 августа по 30 сентября 1919 года Фридман — декан физико-математического факультета Пермского университета[9]. В 1920 году он создал на факультете три отделения и два института (геофизический и механический)[2].

С июля 1919 года по май 1920 года (одновременно с выполнением обязанностей декана) — проректор Пермского университета по хозчасти[10][11].

В июне 1918 года стал одним из организаторов Пермского физико-математического общества (куда входило около 60 человек), стал его секретарём и наладил выпуск трудов общества. С весны до середины августа 1919 года был командирован в Екатеринбургскую магнитную и метеорологическую обсерваторию[2].

В мае 1920 года возвратился в Петроград. 12 июля 1920 стал преподавателем на кафедре математики и механики университета, работал в Главной физической обсерватории (ГФО) (с 1924 года — Главная геофизическая обсерватория) в созданном по его инициативе математическом бюро ГФО, одновременно в качестве профессора кафедры прикладной аэродинамики преподавал на только что открывшемся факультете воздушных сообщений Института инженеров путей сообщения. 2 августа 1920 года был избран профессором теоретической механики на физико-механическом факультете Петроградского политехнического института. Кроме того, был привлечён начальником Морской академии Крыловым для преподавания в качестве адъюнкта по кафедре механики академии. Также работал в Атомной комиссии Государственного оптического института, где рассчитал модели многоэлектронных атомов и вел исследования по адиабатическим инвариантам[2].

С 1923 года — главный редактор «Журнала геофизики и метеорологии». С июля по сентябрь 1923 года Фридман был в загранкомандировке в Германии и Норвегии. Ещё одна поездка за границу, в Голландию и Германию, состоялась в апреле — мае 1924 года[2].

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

В свадебном путешествии с молодой женой по Крыму в июле — августе 1925 года заразился тифом. Умер в Ленинграде от недиагностированного брюшного тифа вследствие неправильно проведённых лечебных процедур 16 сентября 1925 года[12]. По предположению самого Фридмана, заразился, вероятно, съев немытую грушу, купленную на одной из железнодорожных станций по пути из Крыма в Ленинград[2]. Похоронен на Смоленском православном кладбище.

Согласно некоторым источникам, в 1931 году Фридману была посмертно присуждена премия имени В. И. Ленина (учрежденная СНК СССР)[13][14][15]; достоверность этого оспаривается[16].

Научные достижения

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

Мировую известность получил, создав модели нестационарной Вселенной, где он предсказал, в частности, расширение Вселенной. Полученные им в 1922—1924 годах при исследовании релятивистских моделей Вселенной нестационарные решения уравнений Эйнштейна положили начало развитию теории нестационарной Вселенной. Учёный исследовал нестационарные однородные изотропные модели с пространством сначала положительной, а затем и отрицательной кривизны, заполненным пылевидной материей (с нулевым давлением). Нестационарность рассмотренных моделей описывается зависимостью радиуса кривизны и плотности от времени, причём плотность изменяется обратно пропорционально кубу радиуса кривизны. Фридман выяснил типы поведения таких моделей, допускаемые уравнениями тяготения, причём модель стационарной Вселенной Эйнштейна оказалась частным случаем, и таким образом, опроверг мнение о том, что общая теория относительности требует конечности пространства. Эти результаты продемонстрировали, что уравнения Эйнштейна не приводят к единственной модели Вселенной, какой бы ни была космологическая постоянная. В книге «Мир как пространство и время» Фридман пишет о результатах своих исследований[17]:

Переменный тип Вселенной представляет большое разнообразие случаев: для этого типа возможны случаи, когда радиус кривизны мира, начиная с некоторого значения, постоянно возрастает с течением времени; возможны далее случаи, когда радиус кривизны меняется периодически: Вселенная сжимается в точку (в ничто), затем, снова из точки доводит свой радиус до некоторого значения, далее опять, уменьшая радиус своей кривизны, обращается в точку и т. д. Невольно вспоминается сказание индусской мифологии о периодах жизни; является возможность также говорить о «сотворении мира из ничего».

На страницах научного журнала Zeitschrift für Physik развернулась полемика Фридмана с Эйнштейном. Опубликованная в 1922 году в 10-м томе этого журнала статья с теорией Фридмана[18] вызвала резкую критику со стороны Эйнштейна в следующем томе[19]. Однако в следующем году в томе 16 журнала Эйнштейн признал свою ошибку и правоту Фридмана[20][21]:

В предыдущей заметке я подверг критике названную выше работу. Однако моя критика, как я убедился из письма Фридмана, сообщенного мне г-ном Крутковым, основывалась на ошибке в вычислениях. Я считаю результаты Фридмана правильными и проливающими новый свет.

Оригинальный текст (нем.)[показатьскрыть]

Ich habe in einer früheren Notiz an der genannten Arbeit Kritik geübt. Mein Einwand beruhte aber — wie ich mich auf Anregung des Herrn Krutkoff an Hand eines Briefes von Herrn Friedmann überzeugt habe — auf einem Rechenfehler. Ich halte Herrn Friedmanns Resultate für richtig und aufklärend.

Эйнштейн назвал космологическую постоянную (так называемый Λ-член, введённый им в уравнения как средство для поддержания стационарности Вселенной) своей «самой большой научной ошибкой»^{[источник не указан 1072 дня]}. Возможно, однако, что Эйнштейн ошибся именно в отношении ошибочности своей модели: в настоящее время общепринятой является космологическая модель ΛCDM (лямбда-CDM), включающая в себя космологическую постоянную Эйнштейна, хотя и без предполагавшейся стационарности.

Из модели однородной изотропной Вселенной следует, что при её расширении должно наблюдаться красное смещение, пропорциональное расстоянию. Это было подтверждено в 1929 году Эдвином Хабблом на основании астрономических наблюдений: спектральные линии в спектрах галактик оказались смещены к красному концу спектра.

Семья

• Первая жена (с 1911 года) — Екатерина Петровна Фридман (урождённая Дорофеева).
• Вторая жена (с 1923 года) — Наталья Евгеньевна Фридман (урождённая Малинина), впоследствии доктор физико-математических наук, директор Ленинградского отделения Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР. Их сын — Александр Александрович Фридман (1925—1983) — родился уже после смерти отца.

Избранные работы

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

Память

• Лаборатория теоретической физики имени А. А. Фридмана РГПУ имени А. И. Герцена[22].
• Премия имени А. А. Фридмана (премия РАН).
• Лунный кратер Фридман.
• Гипотетическая частица фридмон.
• В 1965 году советский поэт Леонид Мартынов посвятил Фридману стихотворение «Мир не до конца досоздан…», в котором есть следующие слова[23]:

Памяти и защите приоритета этого замечательного, храброго человека, к сожалению, уделяется слишком мало внимания. Сама жизнь А. А. Фридмана — тема для увлекательного исторического телесериала.^{[прояснить]}

• В 2008 году Виктор Пелевин написал фантастический рассказ «Пространство Фридмана» о загадочном измерении, в которое попадёт человек, чьё состояние превысит пороговую сумму.

Примечания

Литература

Ссылки

• Александр Александрович Фридман (1888—1925). Биография на сайте astronet.ru
• Портрет А. А. Фридмана
• Оглавление специального выпуска УФН, посвященного 75-летию А. А. Фридмана, т. 80, вып. 7, 1963.
• Джон Дж. О’Коннор и Эдмунд Ф. Робертсон. Фридман, Александр Александрович (англ.) — биография в архиве MacTutor.