Aleksandr Aleksandrovich Friedmann

Friedmann, 1910 yılında St. Petersburg Üniversitesi'nden mezun olduktan sonra Pavlovsk Aerolojik Gözlemevi'ne katıldı ve Birinci Dünya Savaşı sırasında Rus ordusu için aerolojik çalışmalar yaptı. Savaştan sonra Perm Üniversitesi'nin kadrosunda (1918-20) ve ardından 1925'teki ölümüne kadar Ana Fiziksel Gözlemevi'nin ve diğer kurumların kadrolarında yer aldı.

Bir asır önce (Mayıs 1922), Rus matematikçi-meteorolog Alexander Friedmann , Einstein'ın genel görelilik teorisini temel alan ve evrenin birçok olası geçmişini özetleyen bir makale yazdı. Böyle bir olasılık, tek bir noktadan başlayarak kozmik genişlemeyi tanımlıyordu. Friedmann, özünde, herhangi bir astronomik kanıtı göz önünde bulundurmadan bile, evrenin doğuşu ve evrimiyle ilgili modern Büyük Patlama teorisini önceden tahmin etmişti.

Friedmann, dinamiğin ( zamana bağlı) matematiğini formüle etmek için Einstein'ın genel görelilik teorisini kullandığında Evren (Einstein ve Hollandalı matematikçi Willem de Sitter daha önce statik kozmolojiler üzerinde çalışmışlardı .) Friedmann modellerinde ortalama kütle yoğunluğu tüm uzayda sabittir ancak evren genişledikçe zamanla değişebilir. Pozitif, negatif ve sıfır eğrilik durumlarının üçünü de içeren modelleri, modern kozmolojinin gelişiminde çok önemliydi . Friedmann ayrıca genişleyen bir evrenin yalnızca bir nokta olacağı ana kadar olan süreyi de hesapladı ; bu da on milyarlarca yıl anlamına geliyordu; ancak bu spekülasyona ne kadar fiziksel önem atfettiği belli değil. Ancak yine de büyük patlama teorisinin tarihöncesinin bir parçası olarak düşünülebilir . Friedmann ayrıca döngüsel bir evrenin olasılığını da değerlendirdi. Diğer eserinde dinamik meteoroloji biliminin kurucuları arasında yer aldı .

Friedmann, genel göreliliği bir bütün olarak evrene uygulayan Einstein'ın 1917 tarihli makalesi (ve Willem de Sitter'in benzer bir makalesi) özellikle ilgisini çekmişti. Einstein, orijinal denklemlerinin evrenin büyümesine veya küçülmesine izin verdiğini buldu. Ancak bunun düşünülemez olduğunu düşündü ve kozmosun boyutunu sabit tutacak (düşündüğü) itici gücü temsil eden bir terim ekledi. Einstein, uzayın pozitif bir uzaysal eğriliğe (bir topun yüzeyi gibi) sahip olduğu sonucuna vardı, bu da "kapalı" veya sonlu bir evreni ima ediyordu.

Friedmann, kozmolojik sabit adı verilen yeni terimi kabul etti, ancak bu sabitin çeşitli değerleri için, diğer varsayımlarla birlikte, evrenin çok farklı davranışlar sergileyebileceğine dikkat çekti. Einstein'ın statik evreni özel bir durumdu; evren de sonsuza kadar genişleyebilir veya bir süreliğine genişleyebilir, sonra bir noktaya kadar büzülebilir ve sonra yeniden genişlemeye başlayabilir.

Friedmann'ın dinamik evrenleri anlatan "Uzayın Eğrisi Üzerine" başlıklı makalesi, 29 Haziran 1922'de prestijli Zeitschrift für Physik'te yayınlanmak üzere kabul edildi.

Einstein itiraz etti

Dergiye Friedmann'ın matematiksel bir hata yaptığını iddia eden bir not yazdı. Ancak hata Einstein'ındı. Daha sonra Friedmann'ın matematiğinin doğru olduğunu kabul etti ancak hala bunun herhangi bir fiziksel geçerliliği olduğunu inkar etti.

Friedmann aksini iddia etti

O sadece kağıt üzerindeki sembollerinin fiziksel anlamlarından habersiz, saf bir matematikçi değildi. Denklemler ile atmosfer arasındaki ilişkiyi derinlemesine takdir etmesi, onu matematiğin fiziksel bir şey ifade ettiğine ikna etti. Hatta uzaysal geometrinin matematiği ile fiziksel cisimlerin hareketi arasındaki bağlantıyı derinlemesine inceleyen bir kitap ( Uzay ve Zaman Olarak Dünya ) bile yazdı . Fiziksel bedenlerin "geometrik dünyayı" "yorumladığını" ve bilim adamlarının, insanların gerçekte çeşitli olası geometrik dünyalardan hangisinde yaşadığını test etmelerine olanak sağladığını açıkladı. Fizik-matematik bağlantısı nedeniyle, "fiziksel dünyanın deneysel çalışmaları yoluyla geometrik dünyanın geometrisini belirlemenin mümkün hale geldiğini" iddia etti.

Dolayısıyla Friedmann, Einstein'ın denklemlerine çözümler ürettiğinde, bunları evrenin olası fiziksel anlamlarına dönüştürdü. Çeşitli faktörlere bağlı olarak evren örneğin bir noktadan ya da sonlu ama daha küçük bir başlangıç ​​durumundan genişliyor olabilir. Öngördüğü bir durumda, evren yavaşlayan bir hızla genişlemeye başladı, ancak daha sonra bir bükülme noktasına ulaştı ve bunun üzerine giderek daha hızlı bir şekilde genişlemeye başladı. 20. yüzyılın sonunda, uzaktaki süpernovaların parlaklığını ölçen gökbilimciler, evrenin tam da böyle bir yol izlediği sonucuna vardı ; bu, neredeyse evrenin genişlemesi kadar şaşırtıcı bir şoktu. Ancak Friedmann'ın matematiği böyle bir olasılığı zaten öngörmüştü.

Hiç şüphe yok ki Friedmann'ın soyut matematik ile somut fiziğin sinerjisine olan derin takdiri, zihnini evrenin genişleyebileceği fikrini düşünmeye hazırlamıştı. Ama belki de biraz daha yardımı vardı. Genişleyen bir evreni ciddi olarak öne süren ilk bilim adamı olmasına rağmen, ilk kişi değildi. Friedmann'ın makalesinden neredeyse 75 yıl önce şair Edgar Allan Poe, Eureka adında bir makale (veya "düzyazı şiir") yayınlamıştı . Bu makalede Poe, evrenin tarihini "ilkel bir parçacığın" patlamasıyla genişleyen bir süreç olarak tanımladı. Poe, tıpkı Friedmann'ın senaryolarından birinde öngörüldüğü gibi, evrenin büyüdüğünü ve sonra tekrar bir noktaya büzüldüğünü bile tanımladı.

Poe, West Point'te öğrenci olarak geçirdiği kısa süre boyunca matematik çalışmış olmasına rağmen, Eureka'da hiçbir denklem kullanmamıştı ve makalesi bilime bir katkı olarak kabul edilmedi. En azından doğrudan değil. Ancak Friedmann'ın hevesli bir okuyucu olduğu ve en sevdiği yazarlar arasında Dostoyevski ve Poe'nun da olduğu ortaya çıktı. Belki de Friedmann'ın genişleyen bir evrene zamanının diğer bilim adamlarından daha açık olmasının nedeni budur.

Friedmann, kendi dönemindeki astronomi bilgilerinin, evrenin olası matematiksel tarihlerden hangisini seçtiğini ortaya çıkarmakta yetersiz olduğunu vurguladı. Artık bilim adamlarının elinde çok daha fazla veri var ve Friedmann'ın matematiğinin öngörüsünü doğrulayacak şekilde olasılıkları daraltmış durumdalar.

Ancak Friedmann, içgörülerinin zaferini, hatta evrenin gerçekten genişlediğine dair ilk kanıtları görecek kadar yaşamadı. 1925'te 37 yaşındayken tifodan öldü. Ancak evrenle ilgili, kendisinden önceki herhangi bir bilim insanının şüphelendiğinden daha derin bir sırrını çözdüğünü bilerek öldü. Karısının hatırladığı kadarıyla, Dante'den bir pasajı alıntılamaktan hoşlanırdı: "Girdiğim suları henüz kimse geçmedi."^[1]