Теория нестационарной Вселенной

Слайд 1

Слайд 2

Невозможно представить, насколько ниже в своём развитии оказалось бы человечество, если бы оно никогда не видело звёздного неба. Анри Пуанкаре (французский математик, физик, астроном и философ). .

Слайд 3

Если бы открыл звезду я, Я ее назвал бы «Фридман»... Фридман ! До сих пор он житель ишь немногих книжных полок - Математики любитель, Молодой метеоролог И военный авиатор На германском 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 ! Леонид Мартынов

Слайд 4

ФРИДМАН Александр Александрович (1888-1925) Русский и советский математик и геофизик А.А. Фридман родился 16 (28) июня 1888 года в Санкт-Петербурге в музыкальной семье. В 1906 году Александр Фридман окончил с золотой медалью 2-ю Санкт-Петербургскую гимназию и поступил на математическое отделение физико-математического факультета Петербургского университета. Его учителем, надежной защитой и опорой стал блестящий математик Владимир Андреевич Стеклов, имя которого носит сейчас Математический институт Академии наук. А весной 1913 года, после сдачи магистерских экзаменов, он поступил на работу в Аэрологическую обсерваторию Российской Академии наук в Павловске под Петербургом и стал заниматься изучением способов наблюдения атмосферы, динамической метеорологией. Кроме синоптики и динамической метеорологии, ему пришлось ознакомиться с теорией земного магнетизма. С началом Первой мировой войны Фридман вступил добровольцем в авиационный отряд. Фридман многократно участвовал в качестве лётчика-наблюдателя в боевых полётах, в разведывательных операциях. В 1920 году в Петрограде он начал работать в Главной физической обсерватории (с 1924 года - Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова ), одновременно преподавал в различных учебных заведениях Петрограда. В 1923 году А.А. Фридман был назначен главным редактором "Журнала геофизики и метеорологии". В этом же году он вторично женился на Н. Е. Малининой ,докторе физико-математических наук. Умер ученый в Ленинграде от брюшного тифа 16 сентября 1925 года и п охоронен на Смоленском православном кладбище. Его единственный сын А.А. Фридман родился уже после смерти отца. А поэтическое пожелание Леонида Мартынова сбылось лишь отчасти: если и не звезда, то один из объектов на Луне назван именем Александра Фридмана.

Слайд 5

Владимир Андреевич Стеклов Александр Александрович Фридман

Слайд 6

Известные и примечательные работы Александра Фридмана. 1906 – Первая математическая работа в одном из ведущих научных журналов Германии "Математические анналы" (" Mathematische Annalen "); "Исследование неопределенных уравнений второй степени" (в 1909 году была удостоена золотой медали. ); 1913 - Работа "О распределении температуры воздуха с высотою», напечатанная в "Географическом сборнике" ; 1922 - "Опыт гидромеханики сжимаемой жидкости», ставший основным трудом Фридмана по гидромеханике; 1922 – статья «О кривизне пространства», опубликованная в нем. ж урнале " Zeitschrift fur Physik » 1923 -книга "Мир как пространство и время" (переиздана в 1965), познакомившая широкую публику с новой физикой.

Слайд 7

Основными уравнениями общей теории относительности являются «мировые уравнения» Эйнштейна, которые описывают геометрические свойства, или метрику, четырехмерного искривленного пространства — времени. Решение их позволяет в принципе построить математическую модель Вселенной. Первую такую попытку предпринял сам Эйнштейн. Считая радиус кривизны пространства постоянным (т. е. исходя из предположения о стационарности Вселенной в целом, что представлялось наиболее разумным), он пришел к выводу, что Вселенная должна быть пространственно конечной и иметь форму четырехмерного цилиндра. В 1922—1924 гг. Фридман, будучи всерьез заинтересовавшимся теорией относительности, выступил с критикой выводов Эйнштейна. Он показал необоснованность его исходного постулата — о стационарности, неизменности во времени Вселенной. Проанализировав мировые уравнения, Фридман пришел к заключению, что их решение ни при каких условиях не может быть однозначным и не может дать ответа на вопрос о форме Вселенной, ее конечности или бесконечности. Конечна или бесконечна?

Слайд 8

Исходя из противоположного постулата — о возможном изменении радиуса кривизны мирового пространства во времени, Фридман нашел нестационарные решения «мировых уравнений». В качестве примера таких решений он построил три возможные модели Вселенной.

Слайд 9

В двух из них радиус кривизны пространства монотонно растет , и Вселенная расширяется (в одной модели — из точки, в другой — начиная с некоторого конечного объема). Третья модель рисовала картину пульсирующей Вселенной с периодически меняющимся радиусом кривизны . Модель Фридмана предполагает возможность как закрытой (сужающейся вселенной), плоской и открытой (расширяющейся вселенной) подмоделей, а в приделе позволяет говорить о пульсирующей Вселенной (как изменении коэффициента, соответствующему космологической постоянной Эйнштейна, с течением жизни Вселенной).

Слайд 10

Две первые модели Вселенной Фридмана уже вскоре нашли удивительно точное подтверждение в непосредственных наблюдениях движений далеких галактик — в так называемом эффекте «красного смещения» в их спектрах. Он свидетельствует о взаимном удалении всех достаточно далеких друг от друга галактик и их скоплений.

Слайд 11

Если обратить картину во времени, то это приводит к заключению о существовании «начала» обнаруженного общего расширения пространства Вселенной! Такие выводы и были сделаны уже в конце 20-х годов бельгийским астрономом аббатом Ж. Леметром (о расширении Вселенной из точки, из «атома-отца») и А. Эддингтоном (предположившим, что расширение началось от состояния плотного сгустка конечных размеров). Все это ломало привычные, тысячелетиями складывавшиеся представления, прежде всего о «вечности» Вселенной, поскольку она отождествлялась со «всей существующей материей».

Слайд 12

Таким образом, Александру Фридману удалось развить теорию возникновения Вселенной. Вселенная Фридмана по сравнению со Вселенной Эйнштейна эволюционирует так же, как и все в ней существующее. Теперь мы лучше понимаем процесс возникновения Вселенной. Но поймем ли мы это когда-нибудь до конца?