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Schöpfer der Theorie des instationären Universums

Alexander Alexandrowitsch Fridman(16. Juni, St. Petersburg – 16. September, Leningrad) – Russischer und sowjetischer Mathematiker und Geophysiker, Schöpfer der Theorie des instationären Universums.

Biografie

Die erste Frau von A. A. Fridman (seit 1911) ist Ekaterina Petrovna Fridman (geborene Dorofeeva). Die zweite Frau (seit 1923) ist die Doktorin der physikalischen und mathematischen Wissenschaften Natalya Evgenievna Fridman (geb. Malinina), ihr Sohn Alexander Alexandrovich Fridman (1925-1983) wurde nach dem Tod seines Vaters geboren.

siehe auch

• Friedman (Krater)

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Anmerkungen

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Geburtsdatum: 16. Juni 1888 Geburtsort: St. Petersburg, Russisches Reich Sterbedatum: 16. September 1925 Sterbeort: Leningrad, UdSSR Nau ... Wikipedia

Enzyklopädie "Luftfahrt"

Fridman Alexander Alexandrowitsch- A. A. Fridman Fridman Alexander Alexandrovich (1888–1925) sowjetischer Wissenschaftler, einer der Begründer der modernen dynamischen Meteorologie, Professor (1918), Doktor der physikalischen und mathematischen Wissenschaften (1922). Abschluss an der Universität St. Petersburg (1910) ... Enzyklopädie "Luftfahrt"

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- (1888 1925) russischer Mathematiker und Geophysiker. Im Jahr 1922 stellte 24 fest, dass Einsteins Gravitationsgleichungen instationäre Lösungen haben, die die Grundlage bildeten moderne Kosmologie. Einer der Schöpfer moderne Theorie Turbulenzen und Schule der Dynamik... Großes enzyklopädisches Wörterbuch

Sowjetischer Wissenschaftler, einer der Begründer der modernen dynamischen Meteorologie. Abschluss an der Universität St. Petersburg (1910). 1913 begann er am Pawlowsker Aerologischen Observatorium zu arbeiten. Im Jahr 1914 17... ... Groß Sowjetische Enzyklopädie

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Gattung. 19. Mai 1866 in St. Petersburg; 1889 Abschluss in St. Petersburg. Konservatorium in der Kompositionsklasse von Rimsky Korsakov. Seit 1895 ist er Dirigent des Streich- und Blasorchesters. Wachen Preobraschenski-Regiment, mit dem er 1897 nach Paris, Rouen usw. reiste. Er schrieb zwei... ... Große biographische Enzyklopädie

- (1888 1925), Mathematiker und Geophysiker. 1922 und 1924 fand er instationäre Lösungen für Einsteins Gravitationsgleichungen, die die Grundlage der Theorie eines instationären (expandierenden) Universums bildeten. Einer der Schöpfer der modernen Theorie der Turbulenzen und des Inlandes... ... Enzyklopädisches Wörterbuch

Bücher

• Stressmanagement für einen Geschäftsmann, Alexander Fridman, Yuri Viktorovich Shcherbatykh, Dmitry Alexandrovich Galantsev. Stressmanagement für einen Unternehmer. Technologien zur Stressbewältigung, die sich in Unternehmenskriegen, Rechtsstreitigkeiten und schwierigen Verhandlungen bewährt haben. Stressbewältigung ist eine Fähigkeit...
• , Tropp E.A.. Den Lesern wird ein Buch über das Leben und die wissenschaftliche Arbeit des Klassikers der sowjetischen Wissenschaft A.A. Friedman (1888-1925) angeboten. Einen herausragenden Platz nimmt darin eine biografische Skizze ein, die eine Reihe von ... enthält.

Alexander Friedman – Ritter der Wissenschaft

Aron Tschernjak

Wenn ich einen Stern entdecken würde,

Ich würde sie „Friedman“ nennen...

Friedmann! Er ist immer noch ein Bewohner

Nur ein paar Bücherregale -

Mathematikliebhaber

Junger Meteorologe

Und ein Militärflieger

Auf herma

Irgendwo an der russischen Front...

Tatsache ist, dass er sich auf etwas eingelassen hat

Die Vergänglichkeit der Formen spüren

In dieser Hurrikanwelt,

Sah in der Krümmung des Raumes

Er ist eine Galaxienstreuung.

Expansion des Universums?

Wir müssen das herausfinden!..

Dieser Friedman war ein Wissenschaftler

Mit einer sehr beneidenswerten Zukunft.

Oh, strahle über dem Himmel

Ein neuer Star, Friedman!

Dies sind Zeilen aus dem Gedicht des herausragenden russischen Dichters Leonid Martynow (1905-1980): „Wenn ich einen Stern entdeckt hätte …“ Es kommt nicht sehr oft vor, dass Dichter ihre Gedichte Wissenschaftlern widmen; Man könnte sagen, dass dieses Phänomen einzigartig ist. Was hat L. Martynov am Leben und Werk von A. Friedman so fasziniert? Er überholte Einstein, berührte das Geheimnis des expandierenden Universums, war ein Mathematiker, ein Meteorologe und obendrein ein Kampfpilot – ist das nicht genug, um einen Dichter zu inspirieren?! Versuchen wir, kurz über A. Friedman zu sprechen, natürlich in Prosa.

In der zehnten Ausgabe der Zeitschrift „Bulletin of the Air Fleet“ der Roten Armee für das Jahr 1925 wurde ein Nachruf „In Erinnerung an Professor, Beobachterpilot A.A.“ veröffentlicht. Friedmann“. Doch Friedman war nicht nur ein gewöhnlicher Beobachterpilot: Als sein Flugzeug im Ersten Weltkrieg im Kampfeinsatz in den Himmel der Nordwestfront flog, sendete der deutsche Frontradiosender eine Warnung: „Achtung! Friedman ist in der Luft! Die Deutschen waren nicht umsonst besorgt: Sie wussten, mit wem sie es zu tun hatten ... Dieser Mann war ein „Astronaut“, aber nicht im heute allgemein akzeptierten Sinne des Wortes. Er flog nicht in den Weltraum, war kein Weltraumeroberer, obwohl die Idee des interplanetaren Reisens Anfang der 20er Jahre bereits „in Mode“ gekommen war, die Namen N. Kibalchich, K. Tsiolkovsky, R. Goddard, G . Oberth und andere waren bereits bekannte Enthusiasten der Eroberung des Weltraums, wissenschaftliche und populärwissenschaftliche Arbeiten wurden bereits veröffentlicht und Filme über bevorstehende Weltraumerfolge inszeniert, ganz ernsthafte Leute redeten bereits darüber ... Sogar der gesellschaftspolitische Science-Fiction-Autor V. Uljanow-Lenin zeigte Interesse an Weltraumthemen.

Der Name A. Friedman war der breiten Öffentlichkeit nicht bekannt, er wurde nicht zum Idol der Menge, die einen sofortigen „Sprung ins All“ wollte. Sein Name ist jedoch untrennbar mit so grundlegenden Konzepten wie „Rotverschiebung“, „Streuung von Galaxien“, „Weltgleichungen“ und „Modellen des Universums“ verbunden. Denn A. Friedman war der Begründer der modernen Kosmologie – der physikalischen Lehre vom Universum als Ganzes. Es war nicht einfach, einen solchen wissenschaftlichen Höhepunkt zu erreichen: Dazu musste man sich auf eine Debatte einlassen und die Position des brillanten Albert Einstein erschüttern. Der große Wissenschaftler und der junge Professor aus Petrograd waren sich nie begegnet. Sie verschränkten die Arme auf den Seiten der renommierten Fachzeitschrift Zeitschrift für Physik (Bulletin of Physics). Genauer gesagt trafen sie sich in den Weiten des Universums. Und auf dieser globalen Liste geschah ein Wunder: Der wenig bekannte A. Friedman gewann – und der große Einstein gab edel zu, dass er Recht hatte. Wer sonst kann sich eines solchen Erfolgs rühmen!

A. Friedman kann nicht als „vergessener Wissenschaftler“ eingestuft werden. Artikel über ihn sind in ganz Russisch und in den meisten Sprachen verfügbar Ausländische Enzyklopädien, in dem er als herausragender Physiker und Mathematiker charakterisiert wird. Friedman wird in der populärwissenschaftlichen Literatur selten erwähnt. Jüdische enzyklopädische Veröffentlichungen „vergaßen“ Friedman in der Regel, und nur die „Russische Jüdische Enzyklopädie“ von 1997 enthielt Informationen über diesen wunderbaren Wissenschaftler und aus irgendeinem Grund in einem Artikel über Pater A. Friedman, eine wenig bekannte Musikerfigur .

Alexander Alexandrowitsch Fridman wurde am 17. (29.) Juni 1888 in St. Petersburg geboren. Im Jahr 1910 schloss er sein Studium an der Fakultät für Physik und Mathematik der Capital University ab und wechselte an die Fakultät für Mathematik. Seine pädagogische und wissenschaftliche Tätigkeit beginnt. Er hält Vorlesungen über höhere Mathematik und arbeitet an einem aerologischen Observatorium. Mit Ausbruch des Ersten Weltkriegs trat A. Friedman einem freiwilligen Fliegerkommando bei, unterrichtete Unterricht an einer Fliegerschule und organisierte einen Flugsicherungsdienst der Armee. 1916 leitete er den zentralen Flugsicherungs- und Aerologiedienst der Front. Bei all seinen Bemühungen bewies er brillante technische Fähigkeiten und die Qualitäten eines hervorragenden Organisators. 1917 nahm Friedman an Aktive Teilnahme am Bau des Moskauer Luftfahrtwerks beteiligt und wurde bald dessen Direktor.

Ein Jahr später geht er nach Perm, um die örtliche Universität wissenschaftlich zu unterstützen, arbeitet dort als Professor und stellvertretender Rektor und baut mehrere technologische Abteilungen auf. Die Universität Perm entwickelt sich zu einem wichtigen Zentrum der höheren technischen Ausbildung. Seit 1920 ist Friedman Professor an der Universität Petrograd, arbeitete am wichtigsten geophysikalischen Observatorium und leitete es 1925. Bereits 1906, als achtzehnjähriger Junge, schloss er zusammen mit dem bald berühmten Mathematiker Ya. Tamarkin die Arbeit zur Zahlentheorie ab, die auf den Seiten der deutschen Zeitschrift „Annals of Mathematics“ veröffentlicht wurde “.

Unmittelbar nachdem A. Einstein die allgemeine Relativitätstheorie entwickelt hatte, zeigte A. Friedman großes Interesse an dieser großen Entdeckung, insbesondere an den von Einstein eingeführten „Weltgleichungen“. Basierend auf der Lösung dieser Gleichungen versuchte Einstein, die geometrischen Eigenschaften des Universums zu bestimmen. Insbesondere vertrat er die These, dass die Welt die Form eines Zylinders habe. Einstein kam auch zu dem Schluss, dass das Universum unter bestimmten Bedingungen räumlich begrenzt ist. Natürlich konnte eine so ernste und sehr unerwartete Aussage, die die Zeitgenossen in Erstaunen versetzte, nicht von allen eindeutig akzeptiert werden. Es tauchten kritische Aussagen auf, die nicht überzeugend genug waren: Um Einstein zu widerlegen, bedurfte es einer wissenschaftlichen Anklage von außergewöhnlicher Kraft. Und eine solche „Anklage“ explodierte: 1922 erschien in der Zeitschrift „Izvestia Fiziki“ ein Artikel „Über die Krümmung des Weltraums“. Der Autor unterzog Einsteins Konzept einer tiefgreifenden und sehr bedeutsamen Kritik. Er zeigte, dass Einsteins „Weltgleichungen“ unter keinen Umständen eindeutig sein können und dass es mit Hilfe dieser Gleichungen unmöglich ist, eine eindeutige Antwort auf Fragen nach der Form (sofern dieses Wort überhaupt anwendbar ist) des Universums und seiner Endlichkeit oder Unendlichkeit zu geben .

Als nächstes beschäftigte sich der Autor mit der Frage des Krümmungsradius des Raumes. Als Einstein seine Theorie vorstellte, betrachtete er diesen Radius als einen konstanten Wert. Der unbekannte Autor des Artikels erklärte: Der Krümmungsradius des Raumes ändert sich mit der Zeit, und unter dieser Bedingung entsteht die Möglichkeit instationärer Lösungen von „Weltgleichungen“. Der Autor schlug drei Optionen für solche Lösungen vor und baute dementsprechend drei mögliche Modelle des Universums auf. Zwei davon weisen einen monotonen Anstieg des Krümmungsradius auf, und einer der ersten beiden ermöglicht die Expansion des Universums ab einem bestimmten Punkt, und der zweite geht von einer Expansion aus einer Masse mit endlichen Abmessungen aus. Das dritte Modell stellt ein pulsierendes Universum dar, dessen Radius sich mit einer bestimmten Periodizität ändert. Der Autor erkannte die Unendlichkeit des Universums, seinen Raum und seine Masse.

tiefgründig und sehr

deutliche Kritik.

Dieser polemische Artikel wurde aus Petrograd geschickt und von Alexander Friedman unterzeichnet. Dieser Name bedeutete selbst Fachleuten wenig. Einstein war jedoch auf die neue Sichtweise aufmerksam, die seine Behauptungen zurückwies. In der elften Ausgabe derselben Zeitschrift veröffentlichte er einen Artikel „Bemerkungen zu Friedmans Werk „Über die Krümmung des Raumes““, in dem er seine Positionen verteidigte. Doch einige Zeit verging, und in der sechzehnten Ausgabe der Zeitschrift erschien eine neue Veröffentlichung Einsteins zum gleichen Thema, in der er seinen Fehler und damit Friedmans Recht eingestand. So endete der wissenschaftliche Streit zwischen Einstein und Friedman.

Interessant ist ein Umstand, der für Einstein sehr charakteristisch ist: Trotz der Niederlage hielt es der große Physiker für notwendig, den Namen seines Gegners in seinen Schriften zu verewigen. In allen nachfolgenden Ausgaben des berühmten Buches „The Essence of the Theory of Relativity“ betonte Einstein besonders: „Sein (Friedman. - A.Ch.) Ergebnis erhielt dann eine unerwartete Bestätigung in der von Hubble entdeckten Expansion des Sternensystems.“ . Was folgt, ist nichts weiter als eine Darstellung von Friedmans Idee ... Es besteht daher kein Zweifel, dass dies die beste ist allgemeines Schema, was eine Lösung des kosmologischen Problems bietet.“

Das für Friedman so günstige Ende der Kontroverse mit Einstein regte seine weitere Arbeit auf dem Gebiet der Kosmologie an. Sie spielten eine grundlegende Rolle bei der Entwicklung dieser Wissenschaft. Die allgemeine wissenschaftliche Anerkennung des von Friedman entwickelten Modells des instationären Universums erfolgte nach der Genehmigung der Entdeckung der sogenannten Rotverschiebung durch den amerikanischen Astronomen E. Hubble – also der Verschiebung der Linien in Richtung des roten Teils von das Quellspektrum. Eine Rotverschiebung tritt auf, wenn der Abstand zwischen der Strahlungsquelle und dem Beobachter zunimmt. Dies weist auf den Prozess der Expansion des Universums hin – es wird der Effekt der „Streuung“ von Galaxien in alle Richtungen beobachtet. Dieser Effekt bestätigt wiederum die Richtigkeit der Annahme eines instationären Modells des Universums.

Kurz nach Friedmans Tod schuf der belgische Abt J. Lemaitre (später der erste Präsident der Päpstlichen Akademie der Wissenschaften) auf der Grundlage seiner Ideen sein Konzept der Entstehung des Universums zu einem bestimmten Zeitpunkt aus einem „Vateratom“ – dem Theorie des „Urknalls“ („Big-Bang“)“). Unterstützung erhielt sie durch die Arbeiten des führenden Astrophysikers A. Eddington. Derzeit wird dieses Modell zunehmend als Friedmann-Lemaître-Modell bezeichnet. In den Jahren der Sowjetmacht wurde diese Theorie für idealistisch erklärt. „Das ist schon zu Stalins Zeiten interessant“, schreibt der Direktor des Instituts für Theoretische Physik. Landau von der Russischen Akademie der Wissenschaften V. Zakharov, - diese Theorie wurde gnadenlos bekämpft, und diejenigen, die sie predigten, konnten leicht im Gefängnis landen. Diese Theorie war absolut verboten, da der konsequente Atheismus, der damals die Religion war, nur mit der Idee der unendlichen Zeit, der endlosen Wiederholung von allem, vereinbar ist.“

Wir, die Dutzende Jahre von Friedmans Zeit entfernt sind, sind erstaunt über die außergewöhnliche Breite der wissenschaftlichen Interessen dieses bemerkenswerten Mannes. Im übertragenen Sinne schien er nach Leerräumen der Wissenschaft zu suchen, um diese zu füllen. Alle Werke Friedmans zeichnen sich durch herausragende Intelligenz aus, zeichnen sich durch ein hohes Maß an Neuheit, brillantes mathematisches Talent, überzeugende Beweise und Klarheit der Darstellung aus. Auf dem Gebiet der Relativitätstheorie bereitete er zusammen mit V. Fredericks grundlegende Werke vor, schaffte es jedoch, nur den ersten von fünf geplanten Bänden zu veröffentlichen – „Grundlagen der Relativitätstheorie“. Von großem Interesse ist Friedmans Buch „Die Welt als Raum und Zeit“ (1923), eine talentierte Popularisierung der Relativitätstheorie.

Eine andere Richtung wissenschaftliche Tätigkeit Friedman – Hydromechanik und Hydrodynamik. In dem Hauptwerk „Erfahrungen in der Hydromechanik einer kompressiblen Flüssigkeit“ (1922, 1934, 1963) skizzierte der Autor eine umfassende Theorie der Wirbelbewegung in einer Flüssigkeit, die Probleme möglicher Bewegungen einer komprimierbaren Flüssigkeit unter dem Einfluss bestimmter Kräfte und untersuchte die kinematischen Eigenschaften einer kompressiblen Flüssigkeit.

Die dynamische Meteorologie ist ein weiteres Arbeitsgebiet von Friedman. Seine Arbeiten auf diesem Gebiet sind grundlegend. In Arbeiten zur Theorie atmosphärischer Wirbel wurde eine Gleichung zur Bestimmung der Wirbelgeschwindigkeit abgeleitet. Vertikale atmosphärische Strömungen wurden untersucht, Muster von Temperaturänderungen in verschiedenen Höhen wurden ermittelt – die Grundlagen der Theorie der Wetterforschung und ihrer Vorhersage wurden gelegt. Friedman schuf die Grundlagen der statistischen Turbulenztheorie. Er leistete auch einen bedeutenden Beitrag zur Theorie und Praxis der Luftfahrt: 1925 gelang ihm ein Rekordflug im Ballon, bei dem er eine Höhe von 7400 Metern erreichte. Alle Aktivitäten von A. Friedman sind von dem Wunsch geprägt, die Forschungsergebnisse von der Theorie bis zur Praxis zu vervollständigen.

Eine treffende Einschätzung von Friedman als Wissenschaftler gab seine Frau Ekaterina Friedman: „Die Fähigkeit, mit einem weiten Blick in die Tiefe zu blicken, um sie klar und kurz darzustellen, in die Praxis umzusetzen oder in Form einer neuen Theorie zu verlassen, zu beleuchten.“ von allen Seiten und geben dem Denken neue Impulse - das waren sie Eigenschaften Seine Arbeit und sein kreativer Gedanke drangen in alle Ecken und Winkel seines angesammelten Wissens ein und erleuchteten sie mit dem hellen Licht seines disziplinierten Geistes und seiner kreativen Vorstellungskraft.“

16. September 1925 A.A. Friedman starb in der Blüte seines Lebens an Typhus. Er war erst 37 Jahre alt. Der Tod des Wissenschaftlers löste eine Flut von Nachrufen in wissenschaftlichen Fachzeitschriften in Russland und anderen Ländern aus. Zu den Autoren dieser Gedenkartikel gehört der große Mathematiker V. Steklov, ein führender Mechaniker und Spezialist auf dem Gebiet der theoretischen Grundlagen Raketentechnologie I. Meshchersky und viele andere. 1931 wurde A. Friedman posthum mit der höchsten sowjetischen Auszeichnung für wissenschaftliche Tätigkeit ausgezeichnet. Doch Leonid Martynows poetischer Wunsch ging nur teilweise in Erfüllung: Wenn nicht ein Stern, dann wurde eines der Objekte auf dem Mond nach Alexander Friedman benannt.

Der Entwurf basiert auf dem Gemälde „Space Series“ von A. Tyshler. 1970

Monatlich erscheinende literarische und journalistische Zeitschrift und Verlag.

Wer hat die moderne Physik erfunden? Vom Galileo-Pendel zur Quantengravitation Gorelik Gennady Efimovich

Alexander Friedman: „Das Universum steht nicht still“

Im Frühjahr 1922 erschien in der damaligen Hauptzeitschrift der Physik, der Zeitschrift für Physik, ein Aufruf „An die Physiker Deutschlands“. Der Vorstand der Deutschen Physikalischen Gesellschaft berichtete über die schwierige Situation der Kollegen in Russland, die seit Kriegsbeginn keine deutschen Zeitschriften mehr erhalten hatten. Da damals die deutschsprachige Physik vorne lag, sprachen wir von einem schweren Informationshunger. Deutsche Physiker wurden um Veröffentlichungen gebeten den letzten Jahren zur Weiterleitung nach Petrograd.

In derselben Zeitschrift findet sich 25 Seiten weiter unten ein Artikel aus Petrograd, der dem Hilferuf widerspricht. Der Name des Autors – Alexander Friedman – war den Physikern unbekannt, aber der Artikel mit dem Titel „Über die Krümmung des Raumes“ behauptete viel. Der Autor argumentierte, dass die fünf Jahre zuvor veröffentlichten Lösungen von Einstein und de Sitter nicht die einzig möglichen, sondern nur sehr spezielle Fälle seien und dass die im gesamten Raum konstante Dichte nicht zeitlich konstant sein müsse. In diesem Artikel wurde erstmals die „Expansion des Universums“ erwähnt. Sieben Jahre später wird es eine astronomische Tatsache werden; Es muss noch gemessen und berechnet werden, wie viele Milliarden Jahre die Expansion gedauert hat und wie groß die Entfernung zum kosmischen Horizont war, aber der Horizont der Wissenschaft wurde 1922 vom 34-jährigen Alexander Friedman erweitert.

Alexander Fridmann

Wenn wir den Mut haben, das Universum mit einem Pendel zu vergleichen, dann können die Lösungen des kosmologischen Problems, die Einstein und de Sitter gefunden haben, mit den Positionen des Pendels im Ruhezustand verglichen werden. Es gibt zwei solcher Positionen: wenn das Pendel einfach hängt und wenn es „auf dem Kopf“ steht. Und Friedman entdeckte, dass das Universalpendel überhaupt nicht ruhen muss; es ist viel natürlicher, dass es sich bewegt. Und er berechnete das Bewegungsgesetz auf der Grundlage von Einsteins Gleichungen. Gleichzeitig zeigte er, dass Bewegung auch dann möglich ist, wenn die kosmologische Konstante gleich Null ist. Das Universum kann sich abhängig von seiner Dichte und Geschwindigkeit zu einem bestimmten Zeitpunkt ausdehnen und zusammenziehen. Also,

Vergleichen wir nun das Universum mit einem Gummiball und erinnern uns dabei an die Essenz von Einsteins Gravitationstheorie – den Zusammenhang zwischen der Krümmung der Raumzeit und dem Zustand der Materie. Man könnte sagen, Einstein entdeckte, wie der Radius einer Kugel mit der Dichte und Elastizität von Gummi zusammenhängt. Er begann mit einer Kugel, deren Radius konstant ist.

Die Vereinfachung eines Problems ist eines der Hauptwerkzeuge des Theoretikers. In der Dunkelheit der Unwissenheit suchen Menschen manchmal nur deshalb unter einem Laternenpfahl nach dem Schlüssel, weil es unmöglich ist, an anderen Orten danach zu suchen. Seltsamerweise sind solche Suchvorgänge erfolgreich. Entscheiden komplexe Gleichungen Für einen beliebigen Fall kann dies nicht einmal der Autor der Gleichungen tun. Einstein begann mit dem einfachsten Fall – mit der homogensten Geometrie, obwohl die Beobachtungen der Astronomen im Jahr 1917 nicht auf die Homogenität der Materie im Universum hinwiesen.

Aber seine zweite Annahme – über die Unbeweglichkeit des Balls – schien ebenso offensichtlich wie die Beständigkeit des Sternenhimmels. Nur vor dem Hintergrund von Fixsternen konnten Astronomen die Bewegung von Planeten untersuchen und Physiker die Gesetze finden, die diese Bewegung regeln. Und schließlich widersetzte sich die Ewigkeit des Universums im Namen der Wissenschaft gewöhnlich der religiösen Idee der Erschaffung der Welt.

Friedman hob die Hand zu diesem Axiom.

Kehren wir zum Gummi zurück, oder genauer gesagt zum Riemannschen Ball des Universums, den Einstein 1917 entdeckte. Nachdem Einstein seine vereinfachenden Annahmen getroffen hatte, stellte er mit Bedauern fest, dass er in Wirklichkeit keinen Ball in der Hand hatte, sondern nur ätherische Axiome. Er entdeckte, dass die Gravitationsgleichungen, die er vor zwei Jahren durchgearbeitet hatte, nicht die erwartete Lösung hatten! Jedes Kind könnte ihm helfen, denn das wahre Leben eines Gummiballs beginnt erst, wenn er aufgeblasen wird. Aber Einstein – nicht ohne Grund ein großer Physiker – hat sich das selbst ausgedacht. Die kosmologische Konstante, die er den Gleichungen hinzufügte, wurde zur Luft, deren Elastizität die Elastizität der universellen Kugel ausgleicht.

Nachdem Friedman Einsteins Kosmologie kennengelernt hatte, erkannte er die Ungeheuerlichkeit des gestellten physikalischen Problems, doch seine mathematische Lösung ließ bei ihm Zweifel aufkommen. Natürlich kann ein Pendel ruhen, dies ist jedoch nur ein Sonderfall seiner allgemeinen Schwingungsbewegung. Oder in der Sprache der Mathematik: Eine Differentialgleichung hat, wie Einsteins Gravitationsgleichung, je nach Anfangsbedingungen meist eine ganze Klasse von Lösungen.

In seinem Artikel zeigte Friedman, wie sich die sphärische Raumzeit entsprechend ihrer „Elastizität“, definiert durch Einsteins Gleichung, verändert. In einem von mögliche Lösungen Der Radius des Universums vergrößerte sich ausgehend von Null auf einen bestimmten Maximalwert und verringerte sich dann wieder auf Null. Was ist eine Kugel mit einem Radius von Null? Nichts! Und Friedman schrieb:

Unter Verwendung einer offensichtlichen Analogie nennen wir den Zeitraum, in dem der Krümmungsradius 0 erreicht hat R 0 , Zeit, die seit der Erschaffung der Welt vergangen ist.

Für einen Mathematiker ist es leicht, das zu sagen, aber für den Physiker Einstein war das Ergebnis so seltsam, dass er es nicht glaubte, einen imaginären Fehler in den Berechnungen feststellte und ihn in einer kurzen Notiz im selben Tagebuch berichtete. Erst nachdem Einstein einen Brief von Friedman erhalten und die Berechnungen erneut durchgeführt hatte, erkannte er die Ergebnisse seines russischen Kollegen und nannte sie in der nächsten Notiz „ein neues Licht auf das kosmologische Problem werfen“. Für Historiker wirft Einsteins Fehler ein Licht auf die Tragweite von Friedmans Werk.

Einstein über die Arbeit von A. Friedman

Kommentar zum Werk von A. Friedman „Über die Krümmung des Raumes“ (18.09.1922)

...Die in der genannten Arbeit enthaltenen Ergebnisse zur dynamischen Welt erscheinen mir zweifelhaft... In Wirklichkeit erfüllt die darin angegebene Lösung die Feldgleichungen nicht. Die Bedeutung dieser Arbeit liegt darin, dass sie die Konstanz des Radius der Welt in der Zeit beweist ...

Zum Werk von A. Friedman „Über die Krümmung des Raumes“ (31.05.1923)

In einem früheren Beitrag habe ich die oben genannte Arbeit kritisiert. Allerdings beruhte meine Kritik, wie ich Friedmans Brief entnehmen konnte, auf einem Rechenfehler. Ich denke, Friedmans Ergebnisse sind richtig und werfen neues Licht. Es zeigt sich, dass die Feldgleichungen neben statischen auch dynamische (zeitvariable) Lösungen für die Struktur des Raumes ermöglichen.

Der heutige Student kann Friedmans zweiseitige Berechnungen durchgehen und skeptisch denken: „Na, was hat er eigentlich gemacht?!“ Ich habe die Gleichung gelöst, das ist alles! So lösen Schüler Gleichungen. Ja, Einsteins Gleichungen sind komplexer als quadratische Gleichungen, aber Friedman ist auch kein Schüler. Einstein fand eine „Wurzel“ seiner Gleichungen, Friedman fand den Rest.“

Vielleicht ist das Gespräch über die Größe von Friedmans Werk ein Echo jener Jahre, als die Hüter des russischen Ruhms um jeden Preis nach einheimischen Pionieren suchten? Nein, schon allein deshalb, weil dieselben Wächter versuchten, den heimischen Beitrag zur Kosmologie zu vergessen, den sie in der Sprache der sowjetischen Ideologie als Diener des „Klerus“ bezeichneten. Wenn Friedman selbst über die „Erschaffung der Welt“ schrieb, dann konnten die Hüter der atheistischen Staatsreligion eine solche Meinungsfreiheit nicht zulassen. Die Kosmologie wurde in der UdSSR 1938 geschlossen und erst nach Stalins Tod wieder zugelassen.

Formeln in physikalischen Werken leben ihr Eigenleben. Das ist sowohl gut als auch nicht so gut. Gut, denn wissenschaftliche Vorurteile und unnötige Interpretationen lassen sich leichter aus Formeln trennen. Wenn man sich jedoch Formeln ansieht, die vor vielen Jahren geschrieben wurden, ist es schwierig, die Bedeutung zu verstehen, die ihnen bei ihrem Erscheinen beigemessen wurde.

Friedmans Arbeit kann nicht einfach als eine weitere kosmologische Lösung bezeichnet werden, die neben Einsteins erster Lösung auf ein Regal gestellt wurde. Friedman entdeckte die Tiefe des kosmologischen Problems, indem er entdeckte, dass Veränderung eine allgemeine Eigenschaft des Universums ist. Damit wurde der Evolutionsbegriff auf den umfassendsten Gegenstand erweitert. Darüber hinaus stellte sich eine Frage, auf die es noch immer keine überzeugende Antwort gibt: Wie hängt die Vielfalt der kosmologischen Lösungen der Gravitationstheorie mit der grundlegenden Einzigartigkeit des Universums selbst zusammen?

War Friedmans Ergebnis ein Zufall oder eine Belohnung für seinen Mut?

Seine ersten wissenschaftlichen Arbeiten verfasste er bereits als Gymnasiast, in der reinen Mathematik – in der Zahlentheorie. Nach seinem Abschluss an der Mathematikabteilung der Universität studierte er dynamische Meteorologie – die Wissenschaft der chaotischsten Prozesse in der sublunaren Welt, vereinfacht gesagt, Wettervorhersage. Die Mathematik seiner Wissenschaft ähnelte der Mathematik von Einsteins Gravitationstheorie. Und vor allem war es für ihn als Mathematiker einfacher, sich der Autorität des großen Physikers zu widersetzen und an seinen Ergebnissen zu zweifeln.

Friedman ist also ein reiner Mathematiker? Nicht nur. Noch während seines Studiums beteiligte er sich am „Circle neue Physik„unter der Leitung des damals in Russland lebenden Paul Ehrenfest, eines Freundes Einsteins.

Die Geschichte hat für andere günstige Umstände gesorgt. In den Jahren Bürgerkrieg Aufgrund des Lehrermangels unterrichtete Friedman Kurse in Physik und Riemannscher Geometrie. Und 1920 führte ihn das Schicksal mit Vsevolod Fredericks zusammen. Dieser russische Physiker Weltkrieg Ich habe es in Deutschland gefunden. Ohne die Fürsprache des berühmten deutschen Mathematikers Hilbert hätte ihn das traurige Schicksal eines Untertanen einer feindlichen Macht erwartet. Infolgedessen wurde Fredericks mehrere Jahre lang sein Assistent – ​​gerade als die Erstellung der Gravitationstheorie abgeschlossen war und Einstein zu Hilbert kam, um seine Theorie zu besprechen. Fredericks war Zeuge all dessen.

Schon vor 1922 versuchten deutsche Physiker, ihren Kollegen in Russland zu helfen. Ehrenfest war darüber besonders besorgt. Im Sommer 1920 traf sein Brief in Petrograd ein, der erste nach langjähriger Pause. Im August 1920 antwortete Friedman Ehrenfest, dass er die Relativitätstheorie studiere und an der Gravitationstheorie arbeiten werde.

Rund um die neue Theorie gab es bereits einen weltweiten Aufschwung – nachdem die von Einstein vorhergesagte Ablenkung von Lichtstrahlen entfernter Sterne bestätigt wurde. Es erschienen populäre Broschüren über die neue Theorie, darunter ein Buch von Einstein selbst. Im Vorwort des Autors zur russischen Übersetzung, die im Herbst 1920 in Berlin veröffentlicht wurde, lesen wir:

In diesen schwierigen Zeiten sollten wir uns mehr denn je um alles kümmern, was Menschen verschiedener Sprachen und Nationen zusammenbringen kann. Unter diesem Gesichtspunkt ist es besonders wichtig, auch unter den aktuell schwierigen Umständen einen regen Austausch künstlerischer und wissenschaftlicher Arbeiten zu fördern. Deshalb freue ich mich besonders, dass mein kleines Buch auf Russisch erscheint.

Der wechselseitige Austausch physikalischer und mathematischer Ideen in der Kosmologie erfolgte überraschend schnell.

Wer war also der Begründer der dynamischen Kosmologie – ein Mathematiker oder ein Physiker? Eine Person, die ihn gut kannte, sagte besser als jeder andere über Friedman: „Als gebildeter und talentierter Mathematiker war er sowohl in seiner Jugend als auch in seinen reifen Jahren bestrebt, den mathematischen Apparat auf das Studium der Natur anzuwenden.“

Um mathematische Werkzeuge auf ein so einzigartiges Volumen wie das Universum anzuwenden, ist Mut erforderlich, der weder in der Mathematik- noch in der Physikabteilung gelehrt wird. Entweder existiert sie oder sie existiert nicht. Friedmans Mut ist mit bloßem Auge sichtbar: Er ging freiwillig an die Front – in die Luftfahrt, und da er bereits Professor (und Autor einer neuen Kosmologie) war, nahm er an einer rekordverdächtigen Ballonfahrt teil.

Also Talent, Wissen und Mut. Diese Kombination ist einer Belohnung durchaus würdig, die manchmal als Glück, manchmal als günstige historische Umstände bezeichnet wird. Aber Friedman war nicht dazu bestimmt, zu erleben, wie das Ausmaß seiner Entdeckung klar wurde. Ein talentierter und mutiger Mann starb im Alter von 37 Jahren an Typhus.

Sieben Jahre später, im Tagebuch des Akademiemitglieds V.I. Wernadskijs Eintrag erschien:

Gespräch mit Verigo über A.A. Friedman. Früher gestorben, vielleicht ein brillanter Wissenschaftler, den mir B.B. äußerst lobend beschrieben hat? Golitsyn im Jahr 1915, und dann habe ich ihm Aufmerksamkeit geschenkt. Und jetzt – im Zusammenhang mit meiner aktuellen Arbeit und seiner Vorstellung vom expandierenden pulsierenden Universum – las ich, was mir zur Verfügung stand. Klarer, tiefer Gedanke an eine weithin gebildete, von Gott gegebene Person. Laut Verigo, seinem Kameraden und Freund, war er ein charmanter Mensch, ein wunderbarer Kamerad. Er kam mit ihm an der Front zurecht. Zu Beginn der bolschewistischen Herrschaft wurden Friedman und Tamarkin, sein Freund, der aber viel leichter war als er, von der Universität verwiesen. Fridman wollte einmal mit Tamarkin fliehen: Vielleicht hätte er überlebt?

Nach dem deutschen Physiker, niederländischen Astronomen und Russischer Mathematiker Der nächste wichtige Beitrag zur Kosmologie wurde von amerikanischen Astronomen geleistet.

Dieser Text ist ein einleitendes Fragment. Aus Buch Neuestes Buch Fakten. Band 3 [Physik, Chemie und Technik. Geschichte und Archäologie. Verschiedenes] Autor Kondraschow Anatoli Pawlowitsch

Aus dem Buch Interessantes über Astronomie Autor Tomilin Anatoli Nikolajewitsch

Aus dem Buch Was ist die Relativitätstheorie? Autor Landau Lev Davidovich

Aus dem Buch Wer hat die moderne Physik erfunden? Vom Galileo-Pendel zur Quantengravitation Autor Gorelik Gennadi Jefimowitsch

Aus dem Buch Tweets über das Universum von Chaun Marcus

Aus dem Buch „Who the Apple Fell On“. Autor Kesselman Wladimir Samuilowitsch

Aus dem Buch Epoche und Persönlichkeit. Physiker. Essays und Memoiren Autor Feinberg Evgeny Lvovich

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Kapitel zwei „...Und es steht auf drei Säulen...“ Glaube ist die Extrapolation der Wahrheit durch Autorität, die unbegründete Wahrnehmung verbaler Informationen als

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Wie viel kostet ein Gramm Licht? Die Zunahme der Körpermasse steht in engem Zusammenhang mit der auf sie ausgeübten Arbeit: Sie ist proportional zur Arbeit, die nötig ist, um den Körper in Bewegung zu setzen. In diesem Fall besteht keine Notwendigkeit, die Arbeit nur darauf zu verwenden, den Körper in Bewegung zu setzen. Beliebig

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Alexander Friedman: „Das Universum steht nicht still“ Im Frühjahr 1922 erschien in der damaligen Hauptzeitschrift der Physik, der Zeitschrift für Physik, ein Aufruf „An die Physiker Deutschlands“. Der Vorstand der Deutschen Physikalischen Gesellschaft berichtete über die schwierige Situation der Kollegen in Russland, die

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108. Könnte Leben anderswo im Sonnensystem existieren? Der Weltraum ist hart. Vakuum, Kälte und Hitze, tödliche ultraviolette (UV) Strahlung und hochenergetische Teilchen sind schädlich für lebende Zellen. Wenn es zu heiß ist, zerfallen komplexe Moleküle, und wenn

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Eine Erfahrung, die sich nicht wiederholen sollte „Ich möchte Ihnen eine neue und schreckliche Erfahrung erzählen, von der ich Ihnen rate, sich nicht zu wiederholen“, schrieb der niederländische Physiker van Musschenbroeck an den Pariser Physiker Reaumur und berichtete darüber weiter, als er nahm linke Hand Glasgefäß mit elektrifiziertem

Die Welt ist noch nicht vollständig erschaffen: Der Himmel erneuert sich ständig, Astronomen fügen den alten Sternen ständig neue hinzu. Wenn ich einen Stern entdecken würde, würde ich ihn Friedman nennen - bessere Mittel Ich kann es nicht finden, um alles klarer zu machen.

Friedmann! Bisher ist er nur ein Bewohner weniger Bücherregale – ein Amateurmathematiker, ein junger Meteorologe und Militärflieger irgendwo an der deutschen Front und später – der Organisator der Universität Perm zu Beginn der Sowjetmacht. Mitglied von Osoaviakhim. Da er sich auf der Krim mit Typhus infiziert hatte, kehrte er leider nicht von der Krim zurück. Gestorben. Und sie haben ihn vergessen. Erst ein Vierteljahrhundert später erinnerten sie sich an den Mann und schienen ihn wiederzubeleben: „Jung, voller Kühnheit, er dachte nicht ohne Ideen. Es ist eine Tatsache, dass er in mancher Hinsicht weiter ging als Einstein selbst: Als er die Unbeständigkeit der Formen in dieser Hurrikanwelt spürte, sah er Galaxien, die sich in der Krümmung des Weltraums zerstreuten.“ – „Expansion des Universums? Wir müssen das herausfinden!“

Sie beginnen zu streiten.

Aber die Tatsache ist unbestreitbar: Dieser Friedman war ein Wissenschaftler mit einer sehr beneidenswerten Zukunft. Oh, lass einen neuen Stern über dem Horizont leuchten, Friedman!

Einige Ungenauigkeiten verderben keineswegs die Gedichte von Leonid Martynow, die dem Mathematiker, Physiker und Meteorologen Alexander Alexandrowitsch Fridman gewidmet sind, dem es trotzdem gelang kurzes Leben, hinterlassen spürbare Spuren in der Weltwissenschaft.

Der Akademiker P. L. Kapitsa argumentierte, Friedman sei einer der besten russischen Wissenschaftler. „Wenn er nicht im Alter von 37 Jahren an Typhus gestorben wäre, hätte er sicherlich viel mehr in Physik und Mathematik geleistet und die höchsten akademischen Ränge erreicht. IN in jungen Jahren Er war bereits Professor und unter Spezialisten der Relativitätstheorie und Meteorologie weltberühmt. In den 20er Jahren hörte ich in Leningrad oft Kritiken über Friedman als herausragenden Wissenschaftler von den Professoren Krutkov, Fredericks und Bursian.“

Noch als Gymnasiast veröffentlichte Friedman (zusammen mit Ya. D. Tumarkin) zwei kurze Artikel über Zahlentheorie. Beide erhielten eine anerkennende Rezension vom berühmten Mathematiker D. Hilbert. Friedmans Witwe schrieb: „...In seiner Kindheit wurde für ihn die härteste Strafe erfunden, die sein rebellisches Temperament besänftigte: Er blieb ohne Rechenunterricht und blieb so für den Rest seines Lebens.“ Noch während seines Studiums veröffentlichte er mehrere mathematische Forschung; Einer von ihnen wurde mit einer Goldmedaille der Fakultät für Physik und Mathematik ausgezeichnet.“ Die Witwe bezog sich auf Arbeiten zur Zahlentheorie – wiederum zusammen mit Tumarkin.

Im Jahr 1910 schloss Friedman sein Studium an der Universität St. Petersburg ab und wurde an die Fakultät für Mathematik berufen, um sich auf eine Professur vorzubereiten. Gleichzeitig unterrichtete er Kurse in höherer Mathematik am Institut für Eisenbahnen und am Bergbauinstitut. Viele Jahre lang unterstützte Friedman vertrauensvolle Beziehung mit seinem Lehrer Akademiemitglied Steklov. Die Korrespondenz von Wissenschaftlern ist zweifellos von Wert, da sie nicht nur ermöglicht, ihre Interessen zu erkennen, sondern auch die Atmosphäre zu verstehen, die in der Mathematik dieser Zeit herrschte.

„Lieber Wladimir Andrejewitsch“, schrieb Friedman 1911, „ich musste mich an das Sprichwort erinnern, über das Sie diesen Frühling gesprochen haben: „Tu, was du weißt, du wirst es immer noch bereuen.“

Tatsache ist, dass ich beschlossen habe zu heiraten.

Ich habe es dir bereits gesagt allgemeiner Überblicküber seine Braut. Sie belegt einen Kurs (Mathematik); ihr Name ist Ekaterina Petrovna Dorofeeva; etwas älter als ich; Ich denke, dass die Ehe keine negativen Auswirkungen auf mein Studium haben wird ...“

Im selben Brief berichtete Friedman:

„...Unser Unterricht findet bei Yak statt. Taube. (mit Yakov Davidovich Tamarkin, einem Schüler von V.A. Steklov und Freund von Friedman) laufen offenbar recht positiv. Sie bestehen selbstverständlich ausschließlich aus der Lektüre der von Ihnen für die Masterprüfung empfohlenen Kurse und Artikel. Wir haben die Hydrodynamik bereits abgeschlossen und beginnen mit dem Studium der Elastizitätstheorie. Wir haben mehrere Fragen, aber es ist besser, das herauszufinden, wenn wir uns mit Ihnen treffen.“

Im Jahr 1913 bestand Friedman die Prüfungen für einen Master-Abschluss in reiner und angewandter Mathematik. Nachdem er sich für die mathematische Aerologie interessierte, bekam er eine Anstellung am Aerologischen Observatorium in der Stadt Pawlowsk, doch Ende Sommer 1914 begann der Erste Weltkrieg. Friedman meldete sich freiwillig einer an der Nordfront operierenden Fliegertruppe. Er begann als Gefreiter, stieg schnell zum Korporal auf und erhielt im Sommer 1915 seinen Ersten Offiziersrang – den Warrant Officer. Friedman baute nicht nur Flugsicherungs- und aerologische Dienste an der Nordfront auf, sondern nahm auch mehr als einmal als Beobachterpilot an Kampfeinsätzen teil.

„...Mein Leben verläuft ganz reibungslos“, schrieb er am 5. Februar 1915 an Steklov, „abgesehen von solchen Unfällen wie: der Explosion eines Schrapnells in 20 Schritten, der Explosion des Zünders einer österreichischen Bombe in einem halben Schritt, der für mich fast sicher endete, und der Sturz auf mein Gesicht und meinen Kopf, der mit einer eingerissenen Oberlippe und Kopfschmerzen endete. Aber natürlich gewöhnt man sich daran, besonders wenn man um sich herum Dinge sieht, die tausendmal schwerer sind ...“

Nach Oktoberrevolution Friedman kehrte zum Unterrichten zurück.

1918 erhielt er die Stelle eines außerordentlichen Professors an der Abteilung für theoretische Mathematik der jungen Universität Perm.

Friedman lehrte zwei Jahre lang an der Universität Perm.

Erst 1920 kehrte er nach Petrograd zurück.

In einer hungrigen, kalten Hauptstadt bekam ein junger Wissenschaftler einen Job am Hauptphysikalischen Observatorium. Gleichzeitig hielt er Vorlesungen an mehreren Universitäten, darunter an der Petrograder Universität. Im Jahr 1922 leitete Friedman eine allgemeine Gleichung zur Bestimmung des Geschwindigkeitswirbels ab, die später grundlegend für die Theorie der Wettervorhersage wurde. An der Marineakademie hielt er eine Vorlesungsreihe zum Thema „Erfahrung in der Hydromechanik einer komprimierbaren Flüssigkeit“ und löste ein komplexes Problem der Bewegung einer Flüssigkeit oder eines Gases bei sehr hohen Geschwindigkeiten, wenn die Flüssigkeit oder das Gas grundsätzlich nicht als ideal angesehen werden kann und ihre Kompressibilität müssen berücksichtigt werden. In denselben Jahren wies er zusammen mit L. V. Keller ein System von Charakteristika der Struktur einer turbulenten Strömung auf und konstruierte ein geschlossenes Gleichungssystem, das die Pulsationen von Geschwindigkeit und Druck an zwei Punkten der Strömung zu unterschiedlichen Zeiten verband. Zu Forschungszwecken stieg er 1925 mit dem berühmten sowjetischen Stratonauten P. Fedoseenko in einem Ballon auf die damalige Rekordhöhe von 7,4 Kilometern.

Besondere Aufmerksamkeit erregten Friedmans zwei kleine Werke zur Kosmologie: „On the Curvature of Space“ (1922) und „On the Possibility of a World with Constant Negative Curvature“ (1924), veröffentlicht im Berlin Physical Journal. In diesen Arbeiten zeigte Friedman, dass sich die geometrischen Eigenschaften des Universums auf großen Skalen im Laufe der Zeit dramatisch ändern sollten, das heißt, alle diese Änderungen sollten der Natur einer „Expansion“ oder „Kompression“ sein. Einige Jahre später entdeckte der amerikanische Astronom Hubble tatsächlich die Auswirkung des Rückgangs von Galaxien – eine Folge der Expansion des Universums.

Vor Friedmans Werk war der Glaube an ein statisches Universum so groß, dass sogar Einstein bei der Entwicklung der allgemeinen Relativitätstheorie die sogenannte kosmologische Konstante in seine Gleichungen einführte – eine Art „Anti-Schwerkraft“-Kraft, die im Gegensatz zu anderen Kräfte, wurden nicht von irgendeiner physikalischen Quelle erzeugt, sondern waren in die Struktur der Raumzeit eingebettet.

Am 18. September 1922 veröffentlichte Einstein „Bemerkungen zum Werk von A. Friedman „Über die Krümmung des Raumes“. Die Zusammenfassung dieser Bemerkung lautete: „...Die in der genannten Arbeit enthaltenen Ergebnisse bezüglich der instationären Welt erscheinen mir verdächtig.“ Doch bereits am 31. Mai 1923 beeilte sich Einstein, nachdem er die Arbeit des russischen Wissenschaftlers verstanden hatte, zu verkünden: „... In der vorherigen Notiz habe ich Friedmans Arbeit kritisiert. Allerdings beruhte meine Kritik, wie ich überzeugt war, auf einem Rechenfehler. Ich denke, Friedmans Ergebnisse sind korrekt.“

Friedman bewies, dass die Materie des Universums nicht unbedingt ruhen muss. Das Universum könne nicht stationär sein, glaubte er. Das Universum muss sich entweder ausdehnen oder zusammenziehen.

Bei seiner Argumentation ging Friedman von zwei Annahmen aus.

Erstens, so betonte er, sehe das Universum überall absolut gleich aus, egal aus welcher Richtung wir es beobachten, und zweitens bleibe diese Aussage immer gültig, egal von welchem ​​Ort aus wir das Universum beobachten.

Die von Friedman betrachteten Modelle besagten, dass dies zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Vergangenheit natürlich der Fall war – kosmische Zeit, also Milliarden und Abermilliarden Jahre von uns entfernt (Zeit, die). menschliches Gehirn schwer als etwas Reales wahrzunehmen), hätte der Abstand zwischen allen Galaxien Null sein sollen. In diesem Moment (normalerweise genannt Urknall) Die Dichte des Universums und die Krümmung des Raums hätten unendlich sein müssen. Da Mathematiker eigentlich nicht mit unendlich großen Größen umgehen können, bedeutete dies, dass es nach der Allgemeinen Relativitätstheorie einen Punkt im Universum geben musste, an dem keines der Gesetze dieser Theorie selbst gelten konnte.

Einen solchen Punkt nennt man singulär.

Der französische Mathematiker Lemaitre analysierte das Konzept der Singularität und schlug vor, den Zustand einer so hohen Materiekonzentration „Primäratom“ zu nennen. Er schrieb: „Das Wort „Atom“ ist hier in seiner ursprünglichen Form zu verstehen, Griechische Bedeutung. Ein Atom ist etwas so Einfaches, dass man nichts darüber sagen und keine einzige Frage darüber stellen kann. Hier haben wir einen völlig unverständlichen Anfang. Erst als das Atom zerfiel große Menge Fragmente, die den Raum mit einem kleinen, aber nicht genau Null-Radius füllen, physikalische Konzepte begann Bedeutung zu bekommen.

Friedmans Arbeit sorgte unter Physikern für große Unruhe.

Die Vorstellung, dass die Zeit einmal einen Anfang hatte, gefiel vielen nicht, schrieb der amerikanische Astrophysiker Hawking. Aber mir gefiel diese Idee gerade deshalb nicht, weil sie einen, wenn auch vagen, Hinweis auf das Eingreifen göttlicher Kräfte enthielt. Es ist kein Zufall, dass das Urknall-Modell von ihnen übernommen wurde katholische Kirche. Im Jahr 1951 erklärte der Papst offiziell, dass das Urknallmodell vollständig mit der Bibel übereinstimme.

Der Kosmologe W. Bonnor kommentierte diese Tatsache:

„Einige Wissenschaftler identifizierten die Singularität mit Gott und dachten, dass in diesem Moment das Universum geboren wurde. Es erscheint mir höchst unangemessen, Gott zu zwingen, unsere wissenschaftlichen Probleme zu lösen. Für solche übernatürlichen Eingriffe gibt es in der Wissenschaft keinen Platz. Und wer an Gott glaubt und ihm eine Singularität in Differentialgleichungen zuordnet, riskiert, ihn nicht mehr zu brauchen, wenn die Mathematik besser wird.“

„Ich bin der Ansicht, dass das Universum eine unbegrenzte Vergangenheit und Zukunft hat. Das mag ebenso rätselhaft erscheinen wie die Annahme, dass ihre Geschichte endlich ist. Wissenschaftlich gesehen ist dieser Standpunkt jedoch eine methodische Grundlage und nichts anderes. Die Wissenschaft sollte nicht willkürlich Hypothesen akzeptieren, die den Umfang ihrer Forschung einschränken.“

„Manchmal heißt es“, schrieb Akademiemitglied Kapitsa, „dass Friedman nicht wirklich an seine eigene Theorie glaubte und sie nur als mathematische Kuriosität betrachtete.“ Er sagte angeblich, dass seine Aufgabe darin bestehe, Gleichungen zu lösen, und dass andere Spezialisten – Physiker – die physikalische Bedeutung der Lösungen verstehen sollten. Diese ironische Aussage eines geistreichen Mannes über sein Werk kann unsere hohe Wertschätzung seiner Entdeckung nicht ändern. Auch wenn Friedman nicht sicher war, dass die aus seinen mathematischen Berechnungen resultierende Ausdehnung des Universums in der Natur existiert, schmälert dies seine eigene in keiner Weise wissenschaftlicher Wert. Erinnern wir uns zum Beispiel an Diracs theoretische Vorhersage des Positrons. Auch Dirac glaubte nicht daran reale Existenz Positron und betrachtete seine Berechnungen als eine rein mathematische Leistung, die sich zur Beschreibung bestimmter Prozesse eignete. Doch das Positron wurde entdeckt und Dirac entpuppte sich, ohne es zu merken, als Prophet. Niemand versucht, seinen Beitrag zur Wissenschaft zu schmälern, weil er selbst nicht an seine Prophezeiung geglaubt hat.“

In einem von Friedmans Witwe verfassten Nachruf hieß es:

„Excelsior (oben) war das Motto seines Lebens.

Er wurde von einem Wissensdurst gequält.

Nachdem er sich für die Mechanik, dieses Paradies der mathematischen Wissenschaften (nach Leonardo da Vinci), entschieden hatte, konnte er sich nicht darauf beschränken und suchte und fand neue Zweige, studierte intensiv und detailliert und wurde für immer von der Unzulänglichkeit seines Wissens gequält. „Nein, ich bin unwissend, ich weiß nichts, ich muss noch weniger schlafen, nichts Unnötiges tun, denn dieses ganze sogenannte Leben ist reine Zeitverschwendung.“ Er quälte sich absichtlich, weil er sah, dass er nicht genug Zeit hatte, die weiten Horizonte, die sich ihm während des Studiums eröffneten, mit seinem Blick zu umarmen neue Wissenschaft. Immer bereit, in bescheidenem Maße von jedem zu lernen, der mehr wusste als er, war er sich bewusst, dass er in seiner Arbeit neue, schwierige und von niemandem erforschte Wege beschritt, und er zitierte gern die Worte Dantes: „Die Wasser, in die ich eintrete, haben es getan.“ wurde noch nie von jemandem gekreuzt.“

Bereits 1931 wurde Friedmans Forschung posthum mit dem Preis ausgezeichnet. W. I. Lenin.

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DAS ERWEITERENDE UNIVERSUM

Im Frühjahr 1922 veröffentlichte die renommierte „Zeitschrift für Physik“ (deutsche Zeitschriften veröffentlichten damals die neuesten Innovationen in der Weltwissenschaft) einen Aufruf „An deutsche Physiker!“ Der Vorstand der Deutschen Physikalischen Gesellschaft forderte seine Kollegen auf, russische Physiker vor einem jahrelangen großen Informationshunger zu bewahren: Denn seit Beginn des Ersten Weltkriegs gab es praktisch keine wissenschaftliche Zeitschriften. Es wurde vorgeschlagen, Publikationen der letzten Jahre an zu senden angegebene Adresse. Anschließend war geplant, sie nach Petrograd zu schicken.
In derselben Ausgabe des Magazins – zwei Dutzend Seiten weiter unten – wurde ein aus Russland verschickter Artikel veröffentlicht. Es befasste sich mit Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie. Der Name des Autors – Alexander Friedman – war seinen deutschen Kollegen unbekannt.
Alexander Friedman wurde am 16. Juni 1888 in St. Petersburg in der Familie des Corps de Ballet-Künstlers des kaiserlichen St. Petersburger Theaters Alexander Friedman und der Pianistin und Konservatoriumsabsolventin Lyudmila Volchek geboren.
Seit seiner Kindheit zeigte der Junge außergewöhnliche Fähigkeiten in den exakten Wissenschaften. Alexander war noch Gymnasiast, als sein mathematisches Talent die Aufmerksamkeit des Akademikers A. Markov auf sich zog, der dem Wunderkind riet, sich für Physik und Mathematik einzuschreiben, was er übrigens selbst tun wollte.
Im Jahr 1906 schloss Alexander das Zweite St. Petersburger Gymnasium mit einer Goldmedaille ab und wurde Student der Mathematikabteilung der Fakultät für Physik und Mathematik der Universität St. Petersburg. In diesen Jahren wurde Professor V. Steklov, ein brillanter Mathematiker, von Charkow in die Hauptstadt versetzt helle Persönlichkeit, zukünftiger Akademiker und Vizepräsident der Russischen Akademie der Wissenschaften. Das Institut für Mathematik der Russischen Akademie der Wissenschaften trägt heute seinen Namen.
Es war Wladimir Andrejewitsch Steklow, der Alexander Friedmans Lehrer, sein verlässlicher Schutz und seine Stütze werden sollte.
Im Jahr 1910 verließen A. Friedman und sein Freund Y. Tamarkin auf Empfehlung von Professor Steklov die Universität, um sich auf eine Professur vorzubereiten. Der Lehrer schrieb in seiner Petition: „Von ihren Fähigkeiten und ihrem Fleiß her sind beide Personen gleichwertig und erwecken bereits den Eindruck von jungen Wissenschaftlern und nicht von Studenten, die gerade ihr Studium abgeschlossen haben.“
Im Jahr 1922 verließ Y. Tamarkin, A. Friedmans Kamerad und Mitautor mehrerer Artikel, illegal Sowjetrussland, zog in die USA und lehrte später in Cambridge.
Nachdem Friedman 1913 seine Masterprüfung bestanden hatte, arbeitete er am wichtigsten physikalischen Observatorium der Russischen Akademie der Wissenschaften. Alexander Alexandrowitsch spezialisierte sich dann auf Aerohydrodynamik, und eine solche „Verteilung“ erwies sich als genau richtig. Er studierte mit Inspiration dynamische Meteorologie und versuchte, die chaotischen Prozesse, die in der Atmosphäre ablaufen, in mathematischer Sprache zu beschreiben. Er beschrieb das Wetter mithilfe partieller Differentialgleichungen.
Anschließend folgte ein Praktikum an der Universität Leipzig.
Als der Erste Weltkrieg begann, trat Alexander Alexandrowitsch der freiwilligen Fliegerabteilung bei. Er war an der Organisation aerologischer Beobachtungen und der Einrichtung eines speziellen aerologischen Dienstes an der Nord- und Südwestfront beteiligt, nahm persönlich an Aufklärungseinsätzen teil und lernte das Fliegen eines Flugzeugs. Wenig später wurde Friedman eingeladen, an einer Fliegerschule in Kiew zu unterrichten. Ab 1917 lehrte er an der Universität Kiew, zog dann nach Moskau und von dort nach Petrograd.
Der Krieg beeinträchtigte die Gesundheit des Wissenschaftlers. Bei ihm wurde eine Herzerkrankung diagnostiziert. Die Ärzte empfahlen dem Patienten das feuchte Petrograder Klima nicht. Und im November 1917 reichte er einen Antrag auf Teilnahme am Wettbewerb um die Stelle eines Professors am Institut für Mechanik der Universität Perm ein. Zwei Personen haben sich um einen Platz beworben: Professor A. Leibenzon und Privatdozent der Universität St. Wladimir in Kiew, A. Friedman. Die Universität wandte sich an V. Steklov, um Feedback zu geben wissenschaftliche Arbeit der zweite der Anwärter. Das folgende Merkmal wurde nach Perm geschickt: „Hervorzuheben ist die seltene Arbeitsfähigkeit und allgemeine Gelehrsamkeit von Herrn Friedman nicht nur in Fragen der reinen und angewandten Mathematik, sondern auch in vielen Fragen der theoretischen Mechanik, Physik, Meteorologie... I hält sein Engagement als Lehrer für Mechanik an der Universität Perm für sehr wünschenswert. Die Universität wird in ihm einen würdigen Arbeiter und eine wissenschaftliche Kraft finden.“
Am 13. April 1918 wurde Alexander Alexandrowitsch zum außerordentlichen Professor am Institut für Mechanik der Universität Perm gewählt. Von diesem Tag an begann die eigentliche Geschichte der Abteilung. Wegen Lehrermangels musste der dreißigjährige Professor Lehrveranstaltungen in Differentialgeometrie und Physik übernehmen. Ein tiefes Studium dieser Disziplinen half Friedman bald, der Entdeckung seines Lebens – der Theorie der Expansion des Universums – näher zu kommen.
Im Mai 1920 nahm Alexander Alexandrowitsch einen akademischen Urlaub und ging nach Petrograd. Im Dezember legte er schließlich sein Amt als Professor für Mechanik an der Universität Perm nieder. Peter zog den Wissenschaftler trotz der Verbote der Ärzte wie ein Magnet an. Friedman brauchte die Kommunikation mit intellektuellen Gleichgesinnten, die ihm in Perm sehr fehlte.
In Petrograd führte das Schicksal Friedman mit Wsewolod Konstantinowitsch Friederiks zusammen. Der Erste Weltkrieg fand diesen russischen Physiker in einer feindlichen Macht – in Deutschland – und nur die Fürsprache des herausragenden Mathematikers David Hilbert rettete ihn vor einem traurigen Schicksal. Friederichs war Hilberts Assistent an der Universität Göttingen, genau zu der Zeit, als Einstein hin und wieder dorthin kam, um mit Hilbert die wichtigsten Bestimmungen der von ihm geschaffenen Allgemeinen Relativitätstheorie (GTR) zu besprechen. Hilbert war einer der ersten, der Einsteins Gravitationstheorie lobte, und Friederichs war anwesend.
Im postrevolutionären Russland gab es keine ernsthaften Veröffentlichungen zur Allgemeinen Relativitätstheorie, die die gesamte physikalische Welt begeistert hätten. Es wurden nur wenige populäre Broschüren zu diesem Thema veröffentlicht. Eine davon wurde vom Autor der „Jahrhunderttheorie“ selbst geschrieben – Albert Einstein. Seine russische Übersetzung wurde 1920 in Berlin veröffentlicht, und im Vorwort dazu bemerkte der große Wissenschaftler: „In diesen unruhigen Zeiten sollten wir uns mehr denn je um alles kümmern, was Menschen verschiedener Sprachen und Nationen zusammenbringen kann.“ Unter diesem Gesichtspunkt ist es besonders wichtig, auch unter den aktuell schwierigen Umständen einen regen Austausch künstlerischer und wissenschaftlicher Arbeiten zu fördern. Deshalb freue ich mich besonders, dass mein kleines Buch auf Russisch erscheint.“
Der populären Darstellung zufolge war jedoch selbst Albert Einstein selbst nicht in der Lage, die allgemeine Relativitätstheorie zu beherrschen. Fredericks füllte die Lücke. 1921 erschien seine Darstellung der Allgemeinen Relativitätstheorie in der Zeitschrift Uspekhi Fizicheskikh Nauk. Dieser Artikel hat Friedman bei der Ausarbeitung seiner eigenen Theorie sehr geholfen.
Seit vielen Jahrhunderten betrachtet die Menschheit den Himmel als das Ideal der Stabilität und Harmonie, das auf der sündigen Erde unerreichbar ist. Und selbst ein Wissenschaftsrevolutionär wie Einstein, der es wagte, die uralten physikalischen Konzepte von Raum und Zeit grundlegend zu revidieren, wagte es nicht, den Glauben an die Stationarität des Universums aufzugeben. Friedman wagte in seinem Werk „On the Curvature of Space“ die Behauptung, dass Einsteins allgemeine Relativitätstheorie ein ganz besonderer Fall sei.
Einsteins ursprüngliche Lösung des kosmologischen Problems verglich das Universum mit einem ruhenden Pendel. Mithilfe der Allgemeinen Relativitätstheorie berechnete der große Physiker die Spannung in der „Aufhängungsstange“. Friedman entdeckte, dass eine schwebende Last nicht unbedingt ruhen muss, und berechnete anhand der Gleichungen von Einsteins Theorie genau, wie die Bewegung aussehen sollte.
Mit anderen Worten: Nachdem Alexander Alexandrowitsch das kosmologische Problem in einem allgemeineren Fall formuliert und untersucht hatte, stellte er fest, dass es im Rahmen von Einsteins Theorie im Wesentlichen unlösbar ist; genauer gesagt, innerhalb des konzeptionellen Rahmens der letzteren kann man viele physikalisch äquivalente Modelle erhalten- Lösungen, die keine eindeutige theoretische Wahl ermöglichen.
Friedman entdeckte, dass Veränderung eine inhärente Eigenschaft des Universums ist. Ihm zufolge bedeutet die Konstanz und Positivität der Krümmung keineswegs die Endlichkeit „unseres physischen Raums, der von den leuchtenden Sternen eingenommen wird“. Laut Friedman können Einsteins Feldgleichungen in ihrer ursprünglichen Form nur dann mit dem kosmologischen Prinzip und der Annahme einer endlichen Massendichte im Universum vereinbar sein, wenn der Raum nicht statisch ist. Es war wirklich eine revolutionäre Idee. Einstein selbst akzeptierte es nicht sofort. Er versuchte, einen Fehler in den Berechnungen seines russischen Kollegen zu „finden“. Und „gefunden“. Nachdem Einstein jedoch einen Brief von Friedman erhalten hatte, in dem er seinen Fall verteidigte, nannte er die Ergebnisse seines Kollegen „Licht ins Dunkel bringend für das kosmologische Problem“. Folgendes schrieb er 1922 in „Anmerkungen zum Werk von A. Friedman „Über die Krümmung des Raumes“: „Die in dem genannten Werk enthaltenen Ergebnisse bezüglich der instationären Welt erscheinen mir verdächtig. Tatsächlich stellt sich heraus, dass die darin angegebene Lösung die Feldgleichungen nicht erfüllt.“ Am 31. Mai 1923 änderte Einstein seine Meinung: „In einer früheren Notiz habe ich das oben erwähnte Werk kritisiert, aber meine Kritik beruhte, wie ich aus Friedmanns Brief überzeugt war, auf einem Fehler in den Berechnungen.“ Ich denke, Friedmans Ergebnisse sind richtig und werfen neues Licht. Es zeigt sich, dass die Feldgleichungen neben statischen auch dynamische (also zeitlich variable) Lösungen für die Struktur des Raumes ermöglichen.“
Astronomen schenkten Friedmans Theorie jedoch keine Beachtung, bis Edwin Hubble experimentell das Phänomen der Expansion des Universums entdeckte und die Beziehung zwischen Geschwindigkeit und Entfernung ableitete. Dies geschah sieben Jahre nach der Veröffentlichung der Arbeit eines russischen Wissenschaftlers, die auf das Vorliegen einer solchen Abhängigkeit hinwies. Friedman selbst lebte zu diesem Zeitpunkt nicht mehr. Er starb 1925 im Alter von 37 Jahren an Typhus.
Sieben Jahre später erschien in W. Wernadskijs Tagebuch folgender Eintrag: „Ein Gespräch mit Verigo über A. A. Friedman. Der früh verstorbene M.B. B.B. war ein brillanter Wissenschaftler und hat ihn mir äußerst positiv beschrieben. Golitsyn im Jahr 1915, und dann habe ich auf ihn aufmerksam gemacht. Und jetzt – im Zusammenhang mit meiner aktuellen Arbeit und seiner Idee eines expandierenden, pulsierenden Universums – habe ich gelesen, was mir zur Verfügung steht. Klarer, tiefer Gedanke an eine weithin gebildete, von Gott gegebene Person. Laut V., seinem Kameraden und Freund, war er ein charmanter Mensch, ein wunderbarer Kamerad. Mit ihm freundete er sich an der Front an (Verigo in Kiew, Fridman – ein Flieger in Gatschina). Zu Beginn der bolschewistischen Herrschaft wurden Friedman und Tamarkin, sein Freund, der aber viel leichter war als er, von der Universität verwiesen. Friedman wollte einmal mit T. fliehen. Vielleicht hätte er überlebt?“
Friedman war Mathematiker, ein heller Stern, der am Horizont der Physik aufblitzte. Die von ihm abgeleiteten Gleichungen drehten die Dichte der Materie auf Unendlich, den Radius des Universums auf Null und unsere Welt auf Eins, den allerersten Punkt.
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