[<<Содержание] [Архив] ЛЕХАИМ АВГУСТ 2001 АВ 5761 — 8 (112)
Александр Фридман – рыцарь науки
Арон Черняк
Если бы открыл звезду я,
Я ее назвал бы «Фридман»...
Фридман! До сих пор он житель
Лишь немногих книжных полок -
Математики любитель,
Молодой метеоролог
И военный авиатор
На герма
нском фронте где-то...
Факт, что кое в чем пошел он
Дальше самого Эйнштейна:
Чуя форм непостоянство
В этом мире-урагане,
Видел в кривизне пространства
Он Галактик разбеганье.
Расширение Вселенной?
В этом надо разобраться!..
Этот Фридман был ученым
С будущим весьма завидным.
О, блесни над небосклоном
Новою звездою, Фридман!
Это строки из стихотворения выдающегося русского поэта Леонида Мартынова (1905-1980) «Если бы открыл звезду я...» Не так уж часто поэты посвящают свои стихи ученым; можно сказать, это явление уникальное. Что же так привлекло Л. Мартынова в жизни и творчестве А. Фридмана? Обогнал Эйнштейна, прикоснулся к тайне расширяющейся Вселенной, математик, метеоролог да в придачу еще и боевой летчик – разве этого недостаточно, чтобы вдохновить стихотворца?! Попытаемся кратко рассказать об А. Фридмане, разумеется, в прозе.
В десятом номере журнала ВВС Красной армии «Вестник воздушного флота» за 1925 год напечатан некролог «Памяти профессора, летчика-наблюдателя А.А. Фридмана». Но Фридман был не просто рядовым летчиком-наблюдателем: когда его самолет во время Первой мировой войны вылетал на боевое дежурство в небо северо-западного фронта, немецкая фронтовая радиостанция передавала предупреждение: «Внимание! В воздухе Фридман!». Немцы беспокоились не напрасно: они знали, с кем имеют дело... Этот человек был «космонавтом», но не в общепринятом ныне смысле этого слова. Он не поднимался в космическое пространство, не был покорителем космоса, хотя в начале 20-х годов сама идея межпланетных путешествий стала уже «модной», уже были известны имена Н. Кибальчича, К. Циолковского, Р. Годдара, Г. Оберта и других энтузиастов завоевания космоса, уже публиковались научные и научно-популярные работы и ставились фильмы о предстоящих космических свершениях, уже об этом рассуждали люди вполне серьезные... Даже социально-политический фантаст В. Ульянов-Ленин проявлял интерес к космической тематике.
Имя А. Фридмана не было известно широкой публике, он не стал кумиром толпы, жаждущей немедленного «прыжка в космос». Однако с его именем неразрывно связаны такие фундаментальные понятия, как «красное смещение», «разбегание Галактик», «мировые уравнения», «модели Вселенной». Ибо А. Фридман явился основоположником современной космологии – физического учения о Вселенной как едином целом. Нелегко было подняться на такую научную вершину: для этого потребовалось вступить в дискуссию и поколебать позиции гениального Альберта Эйнштейна. Великий ученый и молодой профессор из Петрограда никогда не встречались. Они скрестили оружие на страницах престижного научного журнала «Zeitschrift fur Physik» («Вестник физики»). Точнее, они встретились на бескрайних просторах Вселенной. И на этом глобальном ристалище случилось чудо: победу одержал малоизвестный А. Фридман – и великий Эйнштейн благородно признал его правоту. Кто еще может похвастаться таким успехом!
А. Фридмана нельзя отнести к категории «забытых ученых». Статьи о нем имеются во всех русских и большинстве зарубежных энциклопедий, в которых он характеризуется как выдающийся физик и математик. В массовой научно-популярной литературе Фридман упоминается редко. Еврейские энциклопедические издания, как правило, «забывали» о Фридмане, и лишь «Российская еврейская энциклопедия» 1997 года поместила информацию об этом замечательном ученом, да и то почему-то в статье об отце А. Фридмане, малоизвестном музыкальном деятеле.
Александр Александрович Фридман родился 17 (29) июня 1888 году в Санкт-Петербурге. В 1910 году закончил физико-математический факультет столичного университета и был оставлен при кафедре математики. Начинается его педагогическая и научная деятельность. Он читает лекции по высшей математике, работает в аэрологической обсерватории. С началом Первой мировой войны А. Фридман вступает в добровольческий авиаотряд, ведет занятия в авиационной школе, организовывает армейскую аэронавигационную службу. В 1916 году возглавляет центральную аэронавигационную и аэрологическую службу фронта. Во всех своих начинаниях он проявил блестящие инженерные способности и качества выдающегося организатора. В 1917 году Фридман принял активнейшее участие в строительстве московского авиационного завода и вскоре стал его директором.
Год спустя он отправляется в Пермь для оказания научной помощи местному университету, работает там профессором и заместителем ректора, создает ряд технологических отделений. Пермский университет становится крупным центром высшего технического образования. С 1920 года Фридман – профессор петроградского университета, работает в главной геофизической обсерватории, а в 1925 году возглавляет ее. Еще в 1906 году восемнадцатилетним юношей он вместе с прославившимся вскоре математиком Я. Тамаркиным выполнил работу по теории чисел, увидевшую свет на страницах немецкого журнала «Математические анналы».
Сразу после создания А. Эйнштейном общей теории относительности А. Фридман проявил глубочайший интерес к этому великому открытию, особенно к «мировым уравнениям», введенным Эйнштейном. На базе решения этих уравнений Эйнштейн пытался определить геометрические свойства Вселенной. В частности, он допускал тезис о том, что мир имеет форму цилиндра. Эйнштейн также пришел к выводу, что при определенных условиях Вселенная пространственно ограничена. Естественно, такое серьезное и весьма неожиданное утверждение, поразившее современников, не могло быть однозначно принято всеми. Появились критические выступления, которые не были достаточно убедительными: для того чтобы опровергнуть Эйнштейна, требовался научный заряд необычайной силы. И вот такой «заряд» взорвался: в 1922 году в журнале «Известия физики» появилась статья «О кривизне пространства мира». Автор подверг концепцию Эйнштейна глубоко обоснованной и весьма существенной критике. Он показал, что «мировые уравнения» Эйнштейна ни при каких условиях не могут быть однозначными и с помощью этих уравнений нельзя дать определенный ответ на вопросы о форме (если это слово вообще применимо) Вселенной и ее конечности или бесконечности.
Далее автор рассматривал вопрос о радиусе кривизны пространства. Эйнштейн, излагая свою теорию, считал этот радиус величиной постоянной. Никому не известный автор статьи заявлял: радиус кривизны пространства изменяется во времени, и при этом условии возникает возможность нестационарных решений «мировых уравнений». Автор предлагал три варианта таких решений и, соответственно, выстраивал три возможные модели Вселенной. Две из них – с монотонным увеличением радиуса кривизны, причем одна из первых двух допускает расширение Вселенной из некой точки, а вторая предполагает расширение из массы, имеющей конечные размеры. Третья же модель представляет собою пульсирующую Вселенную, радиус которой изменяется с определенной периодичностью. Автор признавал бесконечность Вселенной, ее пространства и массы.
Автор подверг концепцию Эйнштейна
глубоко обоснованной и весьма
существенной критике.
Эта полемическая статья была прислана из Петрограда, под ней стояла подпись – Александр Фридман. Имя это мало что говорило даже специалистам. Однако Эйнштейн внимательно отнесся к новому взгляду, отвергавшему его утверждения. В одиннадцатом выпуске того же журнала он опубликовал статью «Замечания к работе Фридмана “О кривизне пространства”», в которой отстаивал свои позиции. Но прошло некоторое время, и в шестнадцатом выпуске журнала появилась новая публикация Эйнштейна на ту же тему, в которой он признавал свою ошибку и, соответственно, правоту Фридмана. Так завершился научный спор Эйнштейна – Фридмана.
Интересно отметить одно обстоятельство, весьма характерное для Эйнштейна: несмотря на поражение великий физик счел необходимым увековечить имя оппонента в своих сочинениях. Во всех последовавших изданиях знаменитой книги «Сущность теории относительности» Эйнштейн специально подчеркивал: «Его (Фридмана. – А.Ч.) результат затем получил неожиданное подтверждение в открытом Хабблом расширении звездной системы... Последующее представляет не что иное, как изложение идеи Фридмана... Не вызывает поэтому никаких сомнений, что это наиболее общая схема, дающая решение космологической проблемы».
Окончание полемики с Эйнштейном, столь благоприятное для Фридмана, стимулировало его дальнейшие работы в области космологии. Они сыграли основополагающую роль в становлении этой науки. Всеобщее научное признание модели нестационарной Вселенной, разработанной Фридманом, произошло после утверждения открытия американским астрономом Э. Хабблом так называемого красного смещения – иными словами, смещения линий в сторону красной части спектра источника. Красное смещение происходит, когда расстояние между источником излучения и наблюдателем увеличивается. Это свидетельствует о процессе расширения Вселенной – наблюдается эффект «разбегания» Галактик во всех направлениях. В свою очередь, этот эффект подтверждает верность предположения о нестационарной модели Вселенной.
Вскоре после смерти Фридмана бельгийский аббат Ж. Леметр (впоследствии первый президент Папской академии наук), опираясь на его идеи, создал свою концепцию возникновения Вселенной в некий определенный момент из одного «атома-отца» – теорию «Большого взрыва» («Big-Bang»). Она получила поддержку в работах крупнейшего астрофизика А. Эддингтона. В настоящее время эту модель все чаще называют моделью Фридмана-Леметра. В годы советской власти теория эта была объявлена идеалистической. «Интересно, что в сталинские времена, – пишет директор Института теоретической физики им. Ландау Российской академии наук В. Захаров, – с этой теорией боролись беспощадно, и те, кто ее проповедовал, могли спокойно угодить в тюрьму. Эта теория была абсолютно запрещена, поскольку последовательный атеизм, который был религией того времени, совместим только с идеей бесконечного времени, бесконечной повторяемости всего».
Нас, отделенных от времени Фридмана десятками лет, поражает исключительная широта научных интересов этого замечательного человека. Образно выражаясь, он как бы выискивал пустые пространства науки, чтобы заполнить их. Все работы Фридмана отмечены печатью выдающегося интеллекта, отличаются высоким уровнем новизны, блестящим математическим талантом, убедительностью доказательств, ясностью изложения. В области теории относительности он совместно с В. Фредериксом готовил фундаментальные труды, но успел опубликовать лишь первый том из пяти намеченных – «Основы теории относительности». Большой интерес представляет книга Фридмана «Мир как пространство и время» (1923) – талантливая популяризация теории относительности.
Другое направление научной деятельности Фридмана – гидромеханика и гидродинамика. В капитальном труде «Опыт гидромеханики сжимаемой жидкости» (1922, 1934, 1963) автор изложил исчерпывающую теорию вихревого движения в жидкости, проблемы возможных движений сжимаемой жидкости при воздействии на нее определенных сил, исследовал кинематические свойства сжимаемой жидкости.
Динамическая метеорология – еще одно направление работ Фридмана. Его труды в этой области носят основополагающий характер. В работах по теории атмосферных вихрей выведено уравнение для определения скорости вихря. Изучены вертикальные атмосферные течения, установлены закономерности изменения температур на различных высотах – заложены основы теории изучения погоды и ее прогнозирования. Фридман создал основы статистической теории турбулентности. Он внес также весомый вклад в теорию и практику воздухоплавания: в 1925 году совершил рекордный полет на аэростате, достигнув высоты 7400 метров. Для всей деятельности А. Фридмана характерно стремление довести до конца результаты исследований, от теории – к практике.
Точную оценку Фридмана как ученого дала его жена Екатерина Фридман: «Умение всматриваться в глубину, широким взмахом, ясно, кратко изложить, применить к практике или оставить в виде новой теории, осветить со всех сторон и дать новый толчок мысли – таковы были характерные особенности его работы, а его творческая мысль проникала во все закоулки накопленных им знаний и освещала их ярким светом его дисциплинированного ума и творческой фантазии».
16 сентября 1925 года А.А. Фридман скончался в расцвете сил от брюшного тифа. Ему было всего 37 лет. Смерть ученого вызвала поток некрологов в научных журналах России и других стран. Среди авторов этих поминальных статей – великий математик В. Стеклов, крупнейший механик, специалист в области теоретических основ ракетной техники И. Мещерский и многие другие. В 1931 году А. Фридман посмертно удостоен высшей советской награды за научную деятельность. А поэтическое пожелание Леонида Мартынова сбылось лишь отчасти: если и не звезда, то один из объектов на Луне назван именем Александра Фридмана.
В оформлении использована картина А. Тышлера «Серия космос». 1970 год.
ЛЕХАИМ - ежемесячный литературно-публицистический журнал и издательство.
E-mail: lechaim@lechaim.ru