Alexandre Friedmann

Alexandre Friedmann

Alexandre Alexandrovitch Friedmann (également orthographié Friedman ou Fridman ; en russe : Алекса́ндр Алекса́ндрович Фри́дман ; 16 juin [4 juin du calendrier julien] 1888 – 16 septembre 1925) était un physicien et mathématicien russe et soviétique. Il est à l'origine de la théorie pionnière selon laquelle l'univers est en expansion, régie par un ensemble d'équations qu'il a développées, connues sous le nom d'équations de Friedmann.

Jeunesse

Alexandre Friedmann est né du compositeur et danseur de ballet Alexandre Friedmann (fils d'un cantoniste juif baptisé) et de la pianiste Lioudmila Ignatievna Voïatchek (fille du compositeur tchèque Hynek Vojáček). Friedmann a été baptisé dans l'Église orthodoxe russe dès son plus jeune âge et a vécu une grande partie de sa vie à Saint-Pétersbourg.

Friedmann a obtenu son diplôme de l'Université d'État de Saint-Pétersbourg en 1910 et est devenu conférencier à l'Institut des mines de Saint-Pétersbourg.

Depuis ses années d'école, Friedmann a trouvé un compagnon de route en la personne de Jacob Tamarkin, qui était également un mathématicien éminent.

Première Guerre mondiale

Friedmann a combattu pendant la Première Guerre mondiale au nom de la Russie impériale en tant qu'aviateur militaire, instructeur et, finalement, sous le régime révolutionnaire, comme directeur d'une usine d'aviation.

Professorat

En 1922, Friedmann a introduit l'idée d'un univers en expansion contenant de la matière en mouvement. Sa correspondance avec Einstein suggère que celui-ci ne voulait pas accepter l'idée d'un univers en évolution et s'efforçait plutôt de réviser ses équations pour soutenir l'univers statique et éternel de l'époque de Newton. En 1929, Hubble a publié la relation entre le décalage vers le rouge et la distance, montrant que toutes les galaxies du voisinage s'éloignent à une vitesse proportionnelle à leur distance, formalisant ainsi une observation faite plus tôt par Carl Wilhelm Wirtz. Ignorant les travaux de Friedmann, l'astronome belge Georges Lemaître a formulé indépendamment en 1927 un théorème sur un univers en évolution.

En juin 1925, Friedmann a été nommé directeur de l'Observatoire géophysique principal de Léningrad. En juillet 1925, il a participé à un vol en ballon record, atteignant une altitude de 7 400 m (24 300 pieds).

Travaux

Les articles de Friedmann de 1924, notamment « Über die Möglichkeit einer Welt mit konstanter negativer Krümmung des Raumes » (« Sur la possibilité d'un monde à courbure spatiale négative constante »), publiés par la revue de physique allemande Zeitschrift für Physik (vol. 21, p. 326–332), ont démontré qu'il maîtrisait les trois modèles de Friedmann décrivant respectivement une courbure positive, nulle et négative, une décennie avant que Robertson et Walker ne publient leur analyse.

Ce modèle cosmologique dynamique de la relatvité générale allait devenir la norme pour les théories du Big Bang et de l'état stationnaire. Les travaux de Friedmann soutenaient les deux théories de manière égale ; ce n'est donc qu'avec la détection du fond diffus cosmologique que la théorie de l'état stationnaire a été abandonnée au profit du paradigme actuel du Big Bang.

La solution classique des équations du champ d'Einstein qui décrit un univers homogène et isotrope a été appelée la métrique de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker, ou FLRW, d'après Friedmann, Georges Lemaître, Howard P. Robertson et Arthur Geoffrey Walker, qui ont travaillé sur le problème dans les années 1920 et 1930 indépendamment de Friedmann.

Outre la relativité générale, les intérêts de Friedmann comprenaient l'hydrodynamique et la météorologie.

Les physiciens George Gamow, Vladimir Fock et Lev Vassilievitch Keller figuraient parmi ses étudiants.

Vie personnelle et mort

En 1911, il a épousé Ekaterina Dorofeeva, bien qu'ils aient ensuite divorcé. Il a épousé Natalia Malinina en 1923. Ils ont eu une cérémonie de mariage religieuse, bien que tous deux fussent loin d'être religieux. Ils ont eu un fils, Alexandre Alexandrovitch Friedman (1925–1983), né après la mort de son père.

Friedmann est mort le 16 septembre 1925 d'une fièvre typhoïde mal diagnostiquée. Il aurait contracté la bactérie au retour de sa lune de miel en Crimée, en mangeant une poire non lavée achetée dans une gare ferroviaire.

Postérité

Le cratère lunaire Fridman est nommé en son honneur.

Le Séminaire international Alexandre Friedmann est un événement scientifique périodique. L'objet de cette réunion est de promouvoir les contacts entre les scientifiques travaillant sur la relativité, la gravitation, la cosmologie et les domaines connexes. Le premier Séminaire international Alexandre Friedmann sur la gravitation et la cosmologie a commémoré le centenaire de sa naissance en 1988.

Lors des manifestations liées au COVID-19 en Chine en 2022, des étudiants de l'Université Tsinghua ont affiché l'équation de Friedmann comme s'il s'agissait d'un slogan de protestation, ce qui a été perçu comme un moyen de contourner la censure par un jeu de mots avec l'expression anglaise « freed man » (homme libéré) et une référence à la libéralisation et à l'ouverture par le biais de l'expansion de l'univers.

Publications choisies

- Friedman, A. (1922). « Über die Krümmung des Raumes ». Zeitschrift für Physik (en allemand). 10 (1) : 377–386. Bibcode:1922ZPhy...10..377F. doi:10.1007/BF01332580. S2CID 125190902. Traduction anglaise dans : Friedman, A. (1999). « On the curvature of space ». General Relativity and Gravitation. 31 (12) : 1991–2000. Bibcode:1999GReGr..31.1991F. doi:10.1023/A:1026751225741. S2CID 122950995. Le manuscrit russe original de cet article est conservé dans les archives Ehrenfest, ainsi que des lettres et des travaux inédits.

- Friedman, A. (1924). « Über die Möglichkeit einer Welt mit konstanter negativer Krümmung des Raumes ». Zeitschrift für Physik (en allemand). 21 (1) : 326–332. Bibcode:1924ZPhy...21..326F. doi:10.1007/BF01328280. S2CID 120551579. Traduction anglaise dans : Friedmann, A. (1999). « On the Possibility of a World with Constant Negative Curvature of Space ». General Relativity and Gravitation. 31 (12) : 2001–2008. Bibcode:1999GReGr..31.2001F. doi:10.1023/A:1026755309811. S2CID 123512351.