亚历山大·弗里德曼

亚历山大·弗里德曼

亚历山大·亚历山德罗维奇·弗里德曼（英文名也拼写为 Friedman 或 Fridman；俄语：Алекса́ндр Алекса́ндрович Фри́дман；1888年6月16日 [儒略历6月4日] – 1925年9月16日）是一位俄罗斯及苏联物理学家和数学家。他提出了宇宙正在膨胀的开创性理论，该理论由他开发的一组被称为弗里德曼方程的方程组所主导。

早年生活

亚历山大·弗里德曼的父亲是作曲家兼芭蕾舞演员亚历山大·弗里德曼（曾是一个受洗的犹太 cantonist 士兵的儿子），母亲是钢琴家柳德米拉·伊格纳季耶夫娜·沃亚切克（捷克作曲家海内克·沃亚切克的女儿）。弗里德曼在婴儿时期受洗加入俄罗斯东正教，其一生的大部分时间都在圣彼得堡度过。

弗里德曼于1910年获得圣彼得堡国立大学学位，并成为圣彼得堡矿业学院的讲师。

从学生时代起，弗里德曼就与同样是杰出数学家的雅各布·塔马尔金结下了终生的友谊。

第一次世界大战

弗里德曼曾代表俄罗斯帝国参加第一次世界大战，担任陆军飞行员、教练，后来在革命政权下担任一家飞机厂的负责人。

教授生涯

弗里德曼于1922年提出了包含运动物质的膨胀宇宙的概念。与爱因斯坦的通信表明，爱因斯坦不愿意接受宇宙在演化的观点，而是致力于修改他的方程以支持牛顿时代静态、永恒的宇宙。1929年，哈勃发表了红移与距离的关系，表明附近的所有星系都以与其距离成正比的速度后退，从而将卡尔·威廉·维尔茨先前的一项观察进行了形式化。在不知晓弗里德曼工作的情况下，比利时天文学家乔治·勒梅特于1927年独立地提出了演化宇宙的定理。

1925年6月，弗里德曼被任命为列宁格勒主地球物理天文台台长。1925年7月，他参加了一次创纪录的气球飞行，高度达到了7,400米（24,300英尺）。

研究工作

弗里德曼1924年的论文（包括由德国物理学期刊《物理学杂志》（Zeitschrift für Physik，第21卷，第326–332页）发表的《论空间具有常数负曲率的世界的可能性》（"Über die Möglichkeit einer Welt mit konstanter negativer Krümmung des Raumes"））表明，在罗伯逊和沃克发表其分析结果的十年前，他已经完全掌握了分别描述正曲率、零曲率和负曲率的全部三个弗里德曼模型。

广义相对论的这一动态宇宙学模型后来成为大爆炸理论和稳恒态理论的标准。弗里德曼的工作对这两种理论的支持程度相同，因此直到探测到宇宙微波背景辐射后，稳恒态理论才被放弃，转而支持当前最热门的大爆炸范式。

描述均匀且各向同性宇宙的爱因斯坦场方程式的经典解被称为弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-Walker度规（简称FLRW度规），这是为了纪念弗里德曼、乔治·勒梅特、霍华德·P·罗伯逊和亚瑟·杰弗里·沃克，他们在20世纪20年代和30年代独立于弗里德曼研究了这个问题。

除了广义相对论，弗里德曼的兴趣还包括流体力学和气象学。

物理学家格奥尔吉·伽莫夫、弗拉基米尔·福克和列夫·瓦西里耶维奇·凯勒都是他的学生。

个人生活与逝世

1911年，他与叶卡捷琳娜·多罗费耶娃结婚，但后来离婚。他于1923年与娜塔莉亚·马利宁娜结婚。他们举行了宗教婚礼，尽管两人都谈不上宗教信仰。他们育有一子，名为亚历山大·亚历山德罗维奇·弗里德曼（1925–1983），出生于其父亲逝世之后。

弗里德曼于1925年9月16日因被误诊的伤寒逝世。据称，他在从克里米亚度完蜜月归来时，在火车站吃了一个未洗的梨，从而感染了这种细菌。

遗产

月球上的弗里德曼陨石坑是以他的名字命名的。

亚历山大·弗里德曼国际研讨会是一项定期的科学活动。该会议的目的是促进从事相对论、引力、宇宙学及相关领域的科学家之间的交流。第一届亚历山大·弗里德曼引力与宇宙学国际研讨会于1988年纪念了他诞辰100周年。

在2022年中国发生的COVID-19抗议活动期间，清华大学的学生展示了弗里德曼方程，就像它是一个抗议标语一样，这被理解为通过双关英语短语“freed man”（获得自由的人）来规避审查，并借宇宙的膨胀来指代自由化和开放。

精选出版物

- Friedman, A. (1922). "Über die Krümmung des Raumes". Zeitschrift für Physik (in German). 10 (1): 377–386. Bibcode:1922ZPhy...10..377F. doi:10.1007/BF01332580. S2CID 125190902. 英文译本见: 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. 这篇论文的俄文原稿保存在埃伦费斯特档案中，其中还包含一些信件和未发表的作品。

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