알렉산드르 프리드만

알렉산드르 프리드만

알렉산드르 알렉산드로비치 프리드만(프리드먼 또는 프리드만으로도 표기; 러시아어: Алекса́ндр Алекса́ндрович Фри́дман; 1888년 6월 16일 [율리우스력 6월 4일] – 1925년 9월 16일)은 러시아 및 소련의 물리학자이자 수학자이다. 그는 프리드만 방정식으로 알려진 그가 개발한 일련의 방정식에 의해 지배되는 우주가 팽창하고 있다는 선구적인 이론을 창안했다.

초기 생애

알렉산드르 프리드만은 작곡가이자 발레 무용수인 알렉산드르 프리드만(세례를 받은 유대인 칸토니스트의 아들)과 피아니스트 류드밀라 이그나티예브나 보야체크(체코의 작곡가 히네크 보이아체크의 딸) 사이에서 태어났다. 프리드만은 유아 시절 러시아 정교회에서 세례를 받았으며 생애 대부분을 상트페테르부르크에서 살았다.

프리드만은 1910년 상트페테르부르크 국립 대학교에서 학위를 취득하고 상트페테르부르크 광산 연구소의 강사가 되었다.

학창 시절부터 프리드만은 저명한 수학자이기도 했던 야코프 타마르킨과 평생의 동반자 관계를 맺었다.

제1차 세계 대전

프리드만은 제1차 세계 대전 동안 제정 러시아를 위해 육군 비행사, 교관으로 참전했으며, 혁명 정권 하에서는 결국 비행기 공장의 책임자를 맡았다.

교수직

프리드만은 1922년에 움직이는 물질을 포함하는 팽창하는 우주라는 개념을 도입했다. 아인슈타인과의 서신 교환은 아인슈타인이 진화하는 우주라는 아이디어를 받아들이려 하지 않았고, 대신 뉴턴 시대의 정적이고 영원한 우주를 지지하도록 자신의 방정식을 수정하기 위해 노력했음을 시사한다. 1929년 허블은 적색편이 대 거리 관계를 발표하여 근처의 모든 은하가 거리에 비례하는 속도로 멀어지고 있음을 보여주었으며, 이는 카를 빌헬름 비르츠가 이전에 수행한 관찰을 형식화한 것이다. 프리드먼의 연구를 알지 못한 채, 벨기에의 천문학자 조르주 르메트르는 1927년에 진화하는 우주에 대한 정리를 독립적으로 공식화했다.

1925년 6월 프리드만은 레닌그라드 주 지구물리학 관측소 소장으로 임명되었다. 1925년 7월에는 기록적인 열기구 비행에 참여하여 7,400m(24,300피트)의 고도에 도달했다.

연구

독일 물리학 학술지 《체이트슈리프트 퓌르 피지크》(Zeitschrift für Physik) (제21권, 326–332쪽)에 게재된 "Über die Möglichkeit einer Welt mit konstanter negativer Krümmung des Raumes"("공간의 일정한 음의 곡률을 가진 세계의 가능성에 대하여")를 포함한 프리드먼의 1924년 논문들은 로버트슨과 워커가 분석을 발표하기 1년대에 각각 양의 곡률, 0의 곡률, 음의 곡률을 설명하는 세 가지 프리드먼 모델 모두를 완벽히 이해하고 있음을 입증했다.

일반 상대성 이론의 이 동역학적 우주론 모델은 빅뱅 이론과 정상상태 이론 모두의 표준이 되었다. 프리드먼의 연구는 두 이론을 동등하게 지지했기 때문에, 우주 배경복사가 검출될 때까지 정상상태 이론은 폐기되지 않고 현재 선호되는 빅뱅 패러다임이 되었다.

균일하고 등방적인 우주를 설명하는 아인슈타인 방정식의 고전적 해는 1920년대와 30년대에 프리드먼과 독립적으로 이 문제를 연구한 프리드먼, 조르주 르메트르, 하워드 P. 로버트슨, 아서 제프리 워커의 이름을 따서 프리드먼-르메트르-로버트슨-워커 계량, 또는 FLRW라고 불리게 되었다.

일반 상대성 이론 외에도 프리드먼의 관심 분야에는 유체역학과 기상학이 포함되었다.

물리학자 게오르기 가모프, 블라디미르 포크, 렙 바실리예비치 켈러가 그의 제자들 중 한 명이었다.

개인 생활 및 사망

1911년 예카테리나 도로페예바와 결혼했으나 나중에 이혼했다. 1923년에는 나탈리아 말리니ina와 결혼했다. 두 사람 모두 종교와는 거리가 멀었음에도 종교적인 결혼식을 올렸다. 그들에게는 아버지의 사후에 태어난 아들 알렉산드르 알렉산드로비치 프리드만(1925–1983)이 있었다.

프리드먼은 1925년 9월 16일 오진된 장티푸스로 사망했다. 그는 크림반도에서의 신혼여행에서 돌아올 때 기차역에서 산 씻지 않은 배를 먹었을 때 박테리아에 감염된 것으로 알려져 있다.

유산

달의 프리드먼 분화구는 그의 이름을 따서 명명되었다.

알렉산드르 프리드만 국제 세미나는 정기적인 과학 행위이다. 모임의 목적은 상대성 이론, 중력, 우주론 및 관련 분야에서 일하는 과학자들 간의 교류를 촉진하는 것이다. 제1회 중력 및 우주론에 관한 알렉산드르 프리드만 국제 세미나는 1988년 그의 탄생 100주년을 기념했다.

2022년 중국의 코로나19 시위 동안 칭화대학교 학생들은 영어 문구 "freed man"(해방된 사람)을 언어유희로 사용하여 검열을 회피하고 우주 팽창을 통한 자유화와 개방을 언급하는 것으로 이해되는 프리드먼의 방정식을 시위 구호처럼 내걸었다.

주요 출판물

- Friedman, A. (1922). "Über die Krümmung des Raumes". Zeitschrift für Physik (독일어). 10 (1): 377–386. Bibcode:1922ZPhy...10..377F. doi:10.1007/BF01332580. S2CID 125190902. 영문 번역본: 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. 이 논문의 원본 러시아어 원고는 일부 편지 및 미발표 연구와 함께 에렌페스트 아카이브에 보존되어 있다.

- Friedman, A. (1924). "Über die Möglichkeit einer Welt mit konstanter negativer Krümmung des Raumes". Zeitschrift für Physik (독일어). 21 (1): 326–332. Bibcode:1924ZPhy...21..326F. doi:10.1007/BF01328280. S2CID 120551579. 영문 번역본: 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.