Случилось •так, что профессор Александр Александрович Фридман из математического отдела объявил в то время курс лекций, озаглавленный «Математические основания теории относи¬тельности», и, естественно, я занял место в аудитории уже на первой его лекции. Фридман, бывший по образованию чистым математиком, проявлял также огромный интерес к применению математики в различных областях физических наук и в это время был увлечен проектом детального изу¬чения гидродинамики атмосферы. Опережая свое время, он собирался изучать «куб воздуха», т.е. большой объем зем¬ной атмосферы, детальные физические условия в котором должны были измеряться совокупностью управляемых и неуп-равляемых аэростатов, выпускаемых с разных мест опорной площадки данного района. Но он был также увлечен пробле¬мами релятивистской космологии и стал основателем теории /-•расширяющейся Вселенной. Поскольку его настоящая роль в этой теории неизвестна большинству сегодняшних исследо¬вателей, в то время как я знаю это из первых рук, непо¬средственно от него, я постараюсь рассказать о ней здесь несколько подробнее.
Когда в <_1915_j\ Эйнштейн сформулировал свое знамени¬тое уравнение общей теории относительности и с успехом применил его для объяснения долго существовавшего проти- воречия в движении Меркурия, отклонении световых лучей в гравитационном поле Солнца и гравитационного красного смещения линий в солнечном спектре, он решил использо¬вать теорию для описания Вселенной как целого.
Еще великий Исаак Ньютон, открывший закон всемирного тяготения, первым поставил вощюс о стабильности космо- са. Если каждая часть материи во Вселенной притягивает каждую другую часть силами гравитации, ^ючему вся Все¬ленная не коллапсировала в бесформенную массу? Эйнштейн думал, что его усовершенствованная теория гравитации могла бы успешно справиться с этим парадоксом Ньютона и таким образом обеспечить стабильность космоса. В качест¬ве первого шага Эйнштейн предложил математическую тео¬рию, которая, казалось, доказывала, что вопреки опасе¬ниям Ньютона Вселенная могла бы быть стабильной со всеми ее массами, остающимися неподвижными в их первоначальных положениях. Тогда он приступил к поиску такого распреде¬ления масс, которое могло привести к стабильной Вселен¬ной, неизменной во времени. Но при этом он пришел к не¬ожиданной трудности: не было мыслимого распределения масс, которое могло бы обеспечить условие стабильности. Это был логический парадокс типа:
а) если Вселенная существует, она должна быть ста¬бильной;
б) не может быть никакой стабильной Вселенной, следо¬вательно:
а + б Вселенная не существует.
Конечно, Эйнштейн не заходил так далеко, а просто за¬ключил, что основное уравйение общей теории относитель¬ности неприменимо ко Вселенной и должно быть изменно. И' действительно-, он нашел, что ситуация может быть спасе¬на, и Вселенная—избежит неминуемого коллапса, если его первоначальное уравнение расширить добавлением еще одно¬го члена, который стал известен как «космологический член». Правда, новый член имел очень странную физическую интерпретацию, изображая отталкивающую силу, которая
растет с расстоянием между двумя объектами и зависит от массы только одного из них. Но чего не сделаешь ради спасения Вселенной! Это привело к знаменитой эйнштейнов¬ской модели стабильной сферической Вселенной, введенной им в 1917 г.
Изучая публикации Эйнштейна по этому поводу с чисто математической точки зрения, Фридман заметил, что Эйн¬штейн сделал ошибку в своем доказательстве, что Вселен¬ная обязательно должна быть стабильной во времени. Сту¬дентам, изучающим высшую алгебру, хорошо известно, что обе части уравнения можно разделить на любое число, от¬личное от нуля. Однако в ходе своего доказательства Эйн-штейн делил обе части одного из своих промежуточных уравнений на сложное выражение, которое при определенных условиях могло быть нулем.
В случае, однако, когда это выражение становится рав¬ным нулю, доказательство Эйнштейна не справедливо, и Фридман понял, что это открывает целый новый мир завися¬щих от времени вселенных: расширяющихся, коллапсирующих ® и пульсирующих. Таким образом, первоначальное гравитаци¬онное уравнение Эйнштейна было правильным, а изменение d его было ошибкой. Много позже, когда я обсуждал космоло¬гические проблемы с Эйнштейном, он заметил, что введение космологиче^к^^ было самым большим промахом, ко-
ч торый он когда-либо сделал в своей жизни. Но этот про¬мах, отвергнутый Эйнштейном, все еще иногда используется космологами даже сегодня, и космологическая постоянная, обозначаемая греческой буквой Л, поднимает свою гадкую голову все снова и снова.
Фридман написал о своих находках Эйнштейну, но не по¬лучил никакого ответа. Случилось так, что физик-теоретик из Ленинградского университета профессор Юрий Крутков получил разрешение на поездку в Берлин, что было вовсе не так просто сделать в первые послереволюционные годы в России. Фридман попросил Круткова сделать попытку пови¬даться с Эйнштейном и поговорить с ним об этом. В результате состоявшегося разговора Эйнштейн написал Фрид¬ману короткое, но несколько сердитое письмо, согласив¬шись с его доводами.
Фридман опубликовал свою статью в 1922 г. в немецком журнале Zeitschrift fur Physik, открыв тем самым новую .эпоху в космологии.
В том же году американский астроном ^Эдвин Хаббл из обсерватории Маунт Вилсон доказал, что так называемые спиральные туманности в действительности - исполинские звездные галактики, летящие в пространстве далеко за пределами границ Млечного Пути, а ранее наблюдавшееся красное смещение линий в их спектрах должно интерпрети¬роваться как результат их взаимного удаления. Дальнейшие 'данные наблюдений обеспечили неопровержимое доказатель¬ство теории расширяющейся Вселенной, теоретическое обос¬нование которой начал Фридман. Но он не дожил до того, -чтобы принять участие в развитии своей идеи. Во время одного из полетов на свободном метеорологическом аэро¬стате Фридман серьезно простудился, что привело к пнев¬монии и смерти.