Фридман, Александр Александрович

Шаблон:ФИО Шаблон:Учёный

Алекса́ндр Алекса́ндрович Фри́дман (Шаблон:OldStyleDate<ref name=fren>Френкель В. Я. Александр Александрович Фридман: биографический очерк Шаблон:Wayback // УФН, 155, 481—516 (1988)</ref>, Санкт-Петербург — 16 сентября 1925, Ленинград) — русский и советский Шаблон:Математик, гидромеханик, Шаблон:Физик и Шаблон:Геофизик.

Основоположник современной физической космологии, автор исторически первой нестационарной модели Вселенной (Вселенная Фридмана), один из создателей современной динамической метеорологии<ref name="автоссылка1">Шаблон:БСЭ3</ref>.

Биография

Родился 16 июня 1888 года в Санкт-Петербурге в семье студента Санкт-Петербургской консерватории и артиста балетной труппы, в будущем — 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<ref>Семья музыковеда, фольклориста и профессора оркестровки Санкт-Петербургской консерватории И. К. Воячека была чешского происхождения из Моравии; его сын (дядя А. А. Фридмана) — видный советский отоларинголог, академик Академии медицинских наук СССР, генерал-лейтенант медицинской службы, профессор Ленинградской Военно-медицинской академии Владимир Игнатьевич Воячек (1876—1971).</ref>. В 1897 году, когда будущему учёному было Шаблон:Nobr, 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)<ref>Френкель В. Я. Александр Александрович Фридман (биографический очерк) Шаблон:Wayback: Мария Александровна Фридман была воспреемницей при рождении своего племянника.</ref>.

Учился во 2-й Санкт-Петербургской гимназии<ref>Фридман Александр Александрович (1888—1925) Шаблон:Wayback: Проживал в это время с отцом в доме по набережной Мойки, 35.</ref>. 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<ref name=fren/>. 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<ref name=fren/>. В октябре 1905 года Фридман вместе с Яковом Тамаркиным отправил свою первую математическую работу<ref>Шаблон:Статья</ref> 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»<ref name=fren/>.

Окончив гимназию с золотой медалью, в 1906 году поступил на математическое отделение физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета, который окончил в 1910 году<ref name="автоссылка1" />. Был оставлен на кафедре чистой и прикладной математики у профессора В. А. Стеклова для подготовки к профессорскому званию<ref name=fren/>. 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<ref name=fren/>.

В 1913 году был принят на работу в Аэрологическую обсерваторию в Павловске (под Санкт-Петербургом) в должности физика, где стал заниматься аэрологией<ref name="автоссылка1" />. Директор ГФО Б. Б. Голицын обратил внимание на способности Фридмана и предложил ему получить необходимые знания в области динамической метеорологии (которая является разделом геофизической гидродинамики). 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<ref>Полубаринова-Кочина П. Я. Памяти А. А. Фридмана Шаблон:Wayback // Успехи физических наук, 80 (1963) 345—352.</ref>.

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<ref>Шаблон:Cite web</ref> и орденом Святого Владимира с мечами и бантом. Он составил таблицы для прицельного бомбометания и проверял их в бою<ref name=fren/><ref name="автоссылка1" />.

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<ref name=fren/>.

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<ref name=fren/>.

Стал основателем и первым директором завода «Авиаприбор» в Москве (июнь 1917 года) — первого авиаприборостроительного предприятия в России<ref name=fren/><ref>Шаблон:Cite web</ref>.

С апреля 1918 года по 1920 год — профессор кафедры механики недавно организованного (сначала в качестве филиала Петроградского) Пермского университета<ref name=fren/><ref name="автоссылка1" />.

С 15 августа по 30 сентября 1919 года Фридман — декан физико-математического факультета Пермского университета<ref>Государственный архив Пермского края</ref>. В 1920 году он создал на факультете три отделения и два института (геофизический и механический)<ref name=fren/>.

С июля 1919 года по май 1920 года (одновременно с выполнением обязанностей декана) — проректор Пермского университета по хозчасти<ref>Фридман Александр Александрович // Профессора Пермского государственного университета: (1916—2001) / гл. ред.: В. В. Маланин. Пермь: Изд-во Перм. ун-та, 2001. 279 с. С. 124.</ref><ref>Яковлев В. И. К нам приехал А. А. Фридман Шаблон:Wayback // Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика. 2013. Вып. 2 (21). 126.</ref>.

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<ref name=fren/>.

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<ref name="fren" /><ref name="автоссылка1" />.

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<ref name="fren" />.

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<ref>Лойцянский Л. Г. Из моих воспоминаний. Записки профессора-политехника (1998) ISBN 5-88925-044-2</ref>. По предположению самого Фридмана, заразился, вероятно, съев немытую грушу, купленную на одной из железнодорожных станций по пути из Крыма в Ленинград<ref name="fren" />. Похоронен на Смоленском православном кладбище<ref name="Пирожков">Г. В. Пирожков, А. В. Кобак, Ю. М. Пирютко, Смоленское православное кладбище // в книге: А. В. Кобак, Ю. М. Пирютко, «Исторические кладбища Санкт-Петербурга», Центрполиграф, 2 изд., М., 2011, ISBN 978-5-227-02688-0.</ref>.

В 1931 году Фридману была посмертно присуждена премия имени В. И. Ленина (учрежденная СНК СССР)<ref name="автоссылка1" /><ref>Левшин Б. В. Документы о первых Ленинских премиях // Исторический архив, 1957, № 2, с. 178—179.</ref><ref>Шаблон:Cite web</ref>.

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<ref name="автоссылка1" />. 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.

Шаблон:Main 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 и легли в основу современной космологии. В книге «Мир как пространство и время» Фридман пишет о результатах своих исследований<ref>Шаблон:Книга</ref>: <templatestyles src="Шаблон:Начало_цитаты/styles.css" />{{#ifexpr: 0 mod 2 = 0 and 0 != 4 and 0 != 104 |

}}{{#if: |

:

}}

{{#ifexpr: 0 mod 2 = 0 and 0 != 4 and 0 != 104 |
}} 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». {{#if:
| <templatestyles src="Шаблон:Конец цитаты/styles.css" />
—
}}

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<ref>Шаблон:Статья</ref> вызвала резкую критику со стороны Эйнштейна в следующем томе<ref>Шаблон:Статья</ref>. Однако в следующем году в томе 16 журнала Эйнштейн признал свою ошибку и правоту Фридмана<ref>Шаблон:Статья</ref><ref>Шаблон:Статья</ref>: <templatestyles src="Шаблон:Начало_цитаты/styles.css" />{{#ifexpr: 0 mod 2 = 0 and 0 != 4 and 0 != 104 |

}}{{#if: |

:

}}

{{#ifexpr: 0 mod 2 = 0 and 0 != 4 and 0 != 104 |
}} 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. Шаблон:Oq {{#if:
| <templatestyles src="Шаблон:Конец цитаты/styles.css" />
—
}}

Эйнштейн назвал космологическую постоянную (так называемый Λ-член, введённый им в уравнения как средство для поддержания стационарности Вселенной) своей «самой большой научной ошибкой»Шаблон:Нет АИ. 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.

В 1922 году Фридман опубликовал монографию «Опыт гидромеханики сжимаемой жидкости». Это его основная работа по гидромеханике. В ней он сформулировал наиболее полную теорию вихревого движения в жидкости, рассмотрел, а для ряда случаев решил очень важную проблему — возможные движения сжимаемой жидкости при действии на неё определённых сил<ref name="автоссылка21">Шаблон:Cite web</ref>. В этой работе он вывел так называемое уравнение переноса вихря, которое приобрело фундаментальное значение в динамической метеорологии<ref name="автоссылка1" /><ref name="автоссылка21" /><ref name="автоссылка22">Матвеев Л. Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. — 2-е изд., перераб. и доп. — Л.: Гидрометеоиздат, 1984. — 752 с.</ref>.

В 1924—1925 годах совместно с Львом Васильевичем Келлером указал систему характеристик структуры турбулентного потока, построил замкнутую систему уравнений, связав пульсации скорости и давления в двух точках потока в разные моменты времени. Эти работы заложили основы статистической теории турбулентности<ref name="автоссылка1" />.

Семья

Первая жена (с 1911 года) — Екатерина Петровна Фридман (урождённая Дорофеева).
Вторая жена (с 1923 года) — Наталья Евгеньевна Фридман (урождённая Малинина), (1893—1981), дочь вологодского чиновника губернской земской управы, выпускница Высших женских курсов в Санкт-Петербурге, сотрудница Главной геофизической обсерватории (ГФО), впоследствии доктор физико-математических наук, в 1946—1956 директор Ленинградского отделения Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР Шаблон:Sfn. 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, 112 с.
Фридман А. А. Избранные труды / 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<ref>Alexander Friedmann Laboratory for Theoretical Physics Шаблон:Wayback.</ref>
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<ref>Шаблон:Книга</ref>:

Шаблон:Cquote

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