Александр Фридман

Весной 1922 года престижный немецкий физический журнал «Zeitshrift fur Physik» напечатал обращение «К немецким физикам!». Правление Германского физического общества призывало ученых спасти русских коллег, которые в силу сложившихся условий продолжительное время испытывали информационный голод, практически не получая научных журналов. Указывался адрес, куда предлагалось направлять публикации последних лет, которые впоследствии планировалось пересылать в Петроград. В том же номере журнала была напечатана статья, присланная из России, в которой шла речь об общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Имя автора – Александр Фридман – было немецким коллегам незнакомо.

Александр Александрович Фридман родился в Петер бурге 17 июня 1888 года. В его генах весьма крепко оказалась спаянной еврейская и славянская кровь. Дед по отцу родился за чертой оседлости в западных районах России и, достигнув призывного возраста, попал в российскую армию, в школу военных кантонистов (музыкантов), куда нередко призывались юноши-евреи. После крещения у евреев в России появлялись некоторые перспективы. Это обстоятельство и позволило ему окончить еще одно училище в Ревеле и дослужиться до помощника военного лекаря.

Дед по материнской линии происходил из обрусевших моравских чехов. Отец Александра Фридмана (тоже Александр Александрович) был артистом кордебалета Императорских Санкт-Петербургских театров, мать Людмила Воячек – пианисткой.

С детства Александр проявлял интерес и способности к математике. Много позже вдова Фридмана рассказывала: «В детстве для него было придумано самое строгое наказание, усмирявшее его непокорный нрав: его оставляли без урока арифметики».

Математические способности Александра Фридмана получили дальнейшее развитие в годы учебы в гимназии, по окончании которой он получил «золотой аттестат». Примечательна запись в журнале протоколов педагогического совета гимназии: «...из числа окончивших курс наибольшие надежды подают относительно дальнейших успехов в математических науках Капустин, Тамаркин, Фридман, Старопольский и Иванов...»

В последних классах гимназии куратором Фридмана был один из ведущих математиков России и мира той поры академик Марков. Одна из работ гимназиста Фридмана, посвященная числам Бернулли (швейцарского физика), была принята в качестве статьи в немецкий журнал «Mathematische annalen», который издавали известные математики Клейн и Гильберт.

Революционные события 1905 года в России захватили и старшие классы гимназий. Не остался в стороне и юный Фридман. Гимназисты потребовали удаления реакционно настроенных преподавателей, возможности участия представителей учащихся на заседаниях педсоветов.

В 1906 году после окончания гимназии он поступил на математическое отделение физико-математического факультета Петербургского университета. Привлекает внимание содержание удостоверения, выданного директором гимназии и представленного Фридманом для поступления в университет: «Получивший аттестат зрелости в 1906 году А. А. Фридман занимался самостоятельно элементарной математикой начиная с 3-го класса, а начиная с 5-го класса – физикой и высшей математикой, пользуясь указаниями академика А. А. Маркова. Отделы по высшей математике, изучению коих он посвятил себя, следующие: теория чисел Бернулли, теория простых чисел, теория сравнений и теория функций... На выпускных экзаменах 24 мая 1906 г. г. Фридман излагал теорию сравнений и теорию тригонометрических функций».

В университете в организованном студенческом математическом кружке делались доклады не только по математике. На одном из заседаний Фридман зачитал свой доклад «О каналах на Марсе». Эта тема, вызвавшая ажиотаж после исследований итальянского астронома Скиапарелли, увидевшего в мощный телескоп сеть каналов на Марсе, привлекла внимание и петербургских студентов. Доклад Фридмана вызвал аплодисменты сокурсников.

Фридман отличался от своих товарищей: обычно математики не обращают внимания на то, какие прикладные вопросы выясняются чистым решением дифференциальных уравнений; он придерживался иного взгляда. В 1907 году судьба свела студента Александра Фридмана с выдающимся физиком ХХ века Паулем Эренфестом, чье научно-техническое и нравственное влияние оказалось весьма серьезным. Посещая физический семинар Эренфеста, молодые Фридман, Тамаркин, Крутков общались с маститыми физиками Иоффе, Баумгартом, Кирпичевым. В 1910 году Фридман (совместно с Дианиным) публикует в журнале «Вопросы физики» статью «К возвращению кометы Галлея». Это явилось первым обращением Фридмана к вопросам астрономии и космогонии.

В том же году Фридман блестяще окончил университет. Встал вопрос о поступлении в аспирантуру. Имя его уже было известно в физических и математических кругах не только России, но и Германии, Австро-Венгрии, Англии. Рекомендуемые в аспирантуру могли быть принятыми и со стипендией, и без нее. Но из-за материального положения Фридмана для него был вариант только стипендиальный. На сей раз добрым ангелом-ходатаем (впрочем, не единственным) выступил Стеклов.

В результате Фридман стал аспирантом физико-математического факультета на кафедре математики со стипендией. Вместе с ним в таком же качестве оказались его талантливые друзья Василий Булыгин и Яков Тамаркин. В своем дневнике Стеклов записал: «За 20 лет моей преподавательской деятельности я не встречал столь даровитых молодых людей...»

Университетское образование дополнялось активным самообразованием. Интересы и знания Фридмана не ограничивались чистой математикой. Он изучал работы в области теоретической метеорологии и электродинамики. В 1911 году он читал лекции в Горном институте вместе с Николаем Крыловым, а также преподавал в Институте инженеров путей сообщения. Здесь он читал курс «Основы воздухоплавания» – совершенно новую дисциплину.

О глубине проникновения в эту область свидетельствует статья Фридмана «К теории аэроплана», опубликованная в двух номерах журнала «Вопросы физики» за 1911 год. В ней он рассматривал эту область науки и, в частности, вклад в нее Жуковского и Чаплыгина.

Юлий Харитон вспоминал: когда он учился в Политехническом институте, на созданном Иоффе физико-механическом факультете, на всех студентов глубокое впечатление произвел Александр Фридман, который читал курс механики. Будущий физик-теоретик Иваненко писал: «Прямое и косвенное влияние Фридмана на всех нас было огромным, независимо от посещения его лекций на математическом отделении Ленинградского университета и докладов в Математическом обществе».

В 1913 году Фридман сдал экзамены на степень магистра чистой и прикладной математики. Заинтересовавшись математической аэрологией, поступил на работу в главную физическую обсерваторию в городе Павловске, входившую в Российскую академию наук. Некоторое время стажировался в Лейпцигском университете. Летом того же года Фридман летал на дирижаблях, принимая участие в подготовке к наблюдению солнечного затмения в августе 1914-го. Вскоре после начала Первой мировой войны вступил добровольцем в авиационный отряд. Архивные документы говорят о том, что военная служба Фридмана началась с телеграммы великого князя Александра Михайловича, стоявшего у истоков организации военной авиации в России, коменданту крепости Ровно от 14 ноября 1914 года о «спешном командировании в Петроград... вольноопределяющегося особого авиационного отряда Фридмана».

26-летний Александр Фридман был уже известен царскому двору как высококвалифицированный математик, физик и экспериментатор. Он занимался организацией аэрологических наблюдений и созданием аэрологической службы на Северном и Юго-Западном фронтах, лично участвовал в боевых операциях, научившись управлять аэропланом. Расчеты и опытные данные обеспечивали исключительно точное бомбометание. Когда самолет Фридмана вылетал на выполнение боевого задания, следовало предупреждение немецкой фронтовой радиостанции: «Сегодня в воздухе Фридман!» В то время он писал Стеклову:

«...Моя жизнь течет достаточно ровно, если не считать таких случайностей, как разрыв шрапнели в 20 шагах, разрыв взрывателя австрийской бомбы в полушаге, окончившийся для меня почти благополучно, и падение на лицо и голову, кончившееся разрывом верхней губы и головными болями. Но, конечно, ко всему привыкаешь, особенно когда видишь вещи, в тысячу раз более тяжелые...» И далее: «За последнее время много занимался теорией бомбометания». И как бы в ответ на это письмо Стеклов писал Фридману на фронт: «Советую зря не лезть на бомбы, а лучше заниматься вычислениями. Полезнее и для дела. Не стоит и летать, без Вас это лучше сделают, а вычислять-то некому...»

Но молодой прапорщик не всегда следовал советам из тыла своего покровителя.

В ноябре 1914 года Фридман был награжден Георгиевским крестом «за серию успешных воздушных разведок с получением ценных оперативных результатов». Георгиевский кавалер был также награжден золотым оружием.

В конце 1915 года Фридмана отозвали с фронта как ценного специалиста в области воздухоплавания и аэрологии. В 1916–1917 годах он читал лекции по аэронавигации в Киеве в школе летчиков-наблюдателей. Летом 1917 года Фридман перевелся в Москву, где занялся делами своего детища, завода «Авиаприбор», в качестве его директора.

После Октябрьской революции Фридман вернулся к преподаванию. В ноябре 1917 года он принял участие в конкурсе на должность профессора кафедры механики Пермского университета. На запрос университета о научной работе претендента Стеклов направил в Пермь следующую характеристику: «Следует отметить редкую работоспособность г. Фридмана и общую эрудицию не только по вопросам чистой и прикладной математики, но и по многим вопросам теоретической механики, физики, метеорологии... Привлечение его в качестве преподавателя механики в Пермском университете я считаю весьма желательным. Университет найдет в нем достойного работника и научную силу».

Избранный на должность экстраординарного профессора кафедры Пермского университета, Фридман преподавал там два года. С этого времени кафедра фактически начала свою историю. Из-за нехватки преподавателей тридцатилетнему профессору пришлось взять на себя чтение курсов дифференциальной геометрии и физики. Глубокое изучение этих дисциплин уже вскоре помогло Фридману приблизиться к главному открытию в своей жизни – теории расширения Вселенной. Профессор этого университета Гончаров в своих воспоминаниях писал:

«А. А. Фридман имел редкие способности к математике, однако изучение одного только математического мира чисел, пространства и функциональных соотношений в них его не удовлетворяло. Ему было мало и того мира, который изучался теоретической и математической физикой. Его идеалом было наблюдать реальный мир и создавать математический аппарат, который позволил бы формулировать с должной общностью и глубиной законы физики и затем, уже без наблюдения, предсказывать новые законы».

В 1920 году Фридман получил приглашение директора Главной физической лаборатории вернуться в Петроград. В голодной и холодной столице молодой ученый работал в лаборатории, одновременно преподавая в различных учебных заведениях. С 1923 года был главным редактором «Журнала геофизики и метеорологии».

В начале 1925 года он возглавил Главную геофизическую обсерваторию. Это был почетный и очень ответственный пост. Предстояло не только реорганизовать обсерваторию как отделение РАН, но и создать метеорологическую службу страны. Вокруг руководителя собралась группа талантливых сотрудников, построивших теоретическую модель циклона, разработавших корреляционную теорию турбулентности. Этот самый замечательный результат Фридмана относился к космологии.

Созданная Эйнштейном общая теория относительности вызвала большой интерес ученых мира своей необычностью и непонятностью. Далеко не каждый ученый, даже известный, мог решиться поспорить с гением. В чем же заключалась суть проблемы? Согласно общей теории относительности, «Вселенная Эйнштейна» пребывала в стационарном состоянии, а расстояние между галактиками не изменялось. Но это противоречило закону всемирного тяготения. Эйнштейн утверждал, что при определенных условиях Вселенная пространственно ограничена. Фридман не умалял значимости сделанного Эйнштейном, он продолжал и расширял сферу его открытия. Но его интерес не ограничился простым ознакомлением с новой областью науки, и он пришел к собственным замечательным исследованиям и результатам. Из решения Фридманом космологических уравнений Эйнштейна вытекала возможность изменения во времени радиуса кривизны нашего мира.

Как отметил доктор технических наук Пугач в статье «Философия и Вселенная Александра Фридмана», ученый сделал одно из самых значительных теоретических открытий в астрономии – предсказал расширение Вселенной. Метафорически можно выразиться так: «Пророк А. А. Фридман «на кончике пера» открыл поразительное явление космического масштаба».

В 1922 году после полугода интенсивной работы Фридман выступил в августовском номере немецкого журнала «Вестник физики» со статьей «О кривизне пространства мира» с весьма обоснованной и существенной критикой. Автор утверждал, что «одних только космологических уравнений Эйнштейна, без дополнительных предположений, вовсе недостаточно для того, чтобы сделать вывод о конечности или бесконечности Вселенной». Статья сразу же привлекла внимание Эйнштейна. Произошло столкновение взглядов двух выдающихся мыслителей по проблеме эволюции Вселенной. Мнение автора обеих теорий относительности оставалось неизменным и резко отрицательным. Разумеется, с соблюдением всех правил вежливости.

Вселенная статична, она не может расширяться. Тем более – «дышать»! Эйнштейн не ограничивался одним ответом-несогласием. И тот же журнал получил еще один вариант мнения Эйнштейна, подтверждающего его категорическое несогласие с утверждением Фридмана:

«Результаты относительно нестационарного мира, содержащиеся в работе Фридмана, представляются мне подозрительными!..»

Ознакомившись с заметкой-ответом, Фридман направил личное письмо автору теории относительности. Он продолжал вежливо, но настойчиво отстаивать свою точку зрения на «кривизну мира», изменяющегося во времени, предлагая ознакомиться с произведенными им расчетами для проверки и их критической оценки. Научный спор был завершен второй заметкой Эйнштейна в том же немецком журнале. Гениальный физик писал: «В предыдущей заметке я подверг критике вышеназванную работу. Однако моя критика, как я убедился из письма г-на Фридмана... основывалась на ошибке в вычислениях. Я считаю результаты г-на Фридмана правильными и проливающими новый свет».

Научный спор двух величайших мыслителей ХХ века разрешился победой Фридмана. Близкие друзья рассказывали, что, вспоминая известную притчу о Левше, подковавшем чудо английских умельцев – блоху, Фридман как-то в шутку сказал: «Я подковал Эйнштейна».

Пионерские работы Фридмана явились следствием решения космологических проблем общей теории относительности. Были заложены основы для становления и развития учения о Вселенной – космологии, основателем которой Эйнштейн назвал Фридмана.

Между тем работы математика в первое время не привлекли к себе должного внимания и получили всеобщее научное признание только после обнаружения в 1929 году американским астрономом Эдвином Хабблом явления расширения Вселенной. Явление прослеживалось в спектрах всех галактик. Таким образом, были получены неопровержимые данные о расширении нашего мира.

В 1923 году Фридман создает новый труд «Мир как пространство и время». О его научной ценности свидетельствует третье издание в 1966 году. Эта работа познакомила широкий круг читателей с новой физикой и ее историей.

В 1923-м Фридман побывал в Германии, откуда поехал в Голландию на международный конгресс по прикладной механике. Фридман принимал участие в организации воздушного флота страны, решая вопросы аэронавигации и аэрологии.

С целью исследования он в июле 1925 года с пилотом Федосеенко принял участие в полете на аэростате, достигнув рекордной для того времени высоты 7400 метров. Но достигнуто это было немалой ценой. Разорвавшийся баллон с запасом кислорода для дыхания грозил гибелью исследователей. Каждый аэронавт проявил личный героизм, готовность пожертвовать жизнью ради благополучного завершения полета. И судьба оказалась милостивой. После 12-часового полета аэронавты благополучно приземлились. В результате был внесен значительный вклад в теорию и практику воздухоплавания. К глубокому сожалению, Фридману не суждено было дожить до времени, когда стал ясен подлинный масштаб его открытия.

В конце августа Фридман почувствовал себя плохо и 16 сентября 1925 года умер в Ленинграде от брюшного тифа. На установленном памятнике сделана надпись:

«Выдающийся ученый, создатель теории нестационарной Вселенной, выпускник Второй Санкт-Петербургской гимназии. Благодарные потомки».

На смерть Фридмана откликнулись некрологами ученые России и зарубежных стран, многочисленные отечественные и зарубежные научные журналы. Спустя семь лет в дневнике академика Вернадского появилась такая запись: «Разговор с Вериго о А. А. Фридмане. Рано погибший, м. б., гениальный ученый, его мне чрезвычайно высоко характеризовал Б. Б. Голицын в 1915-м, и тогда я обратил на него внимание.

А сейчас – в связи с моей теперешней работой и идеей его о раздвигающейся, пульсирующей Вселенной – я прочел то, что мне доступно. Ясная мысль широко образованного, Божьим даром охваченного человека. По словам В., его товарища и друга, это была обаятельная личность, прекрасный товарищ».

Профессор Принстонского университета Игорь Клебанов писал: «Он был первым, кто нашел решение уравнения общей теории относительности для расширяющейся Вселенной. Сейчас проведены эксперименты, точно подтверждающие его решение. Проживи Фридман дольше – я уверен, он стал бы нобелевским лауреатом».

В 1931 году, уже посмертно, исследования Фридмана были отмечены Ленинской премией.

В некрологе, написанном вдовой Фридмана, говорилось: «Девизом его жизни было «Excelsior» (выше). Его мучила жажда знаний».

Признавая исключительные заслуги ученого перед наукой, АН СССР была учреждена премия имени Фридмана за выдающиеся работы в области метеорологии, а РАН учредила премию его имени за выдающиеся работы по космологии и гравитации. В разные годы их получили академики Гончаров, Марчук, Зельдович.

В 2011 году этой премии был удостоен доктор технических наук Долгов.

О постоянном интересе к теории Фридмана свидетельствует прошедший в октябре 2003 года в Берлине научный семинар «Александр Фридман и его научное наследство», привлекший внимание научной общественности города и университетов страны.

Свое восхищение научным подвигом Александра Фридмана известный российский поэт Леонид Мартынов выразил в стихах:

Мир не досоздан: небеса всегда в обновах, астрономы к старым звездам вечно добавляют новых. Если бы открыл звезду я, я ее назвал бы – Фридман...

В честь выдающегося ученого его именем назван кратер, расположенный на обратной стороне Луны.

Дата публикации: 22 сентября 2013