Анна Ливанова - Физики о физиках

Фридман глубоко поверил в общую теорию относительности. Он не абсолютизировал ее, понимая, что и она есть этап на пути познания, что в ней достаточно схематизма и упрощения, что сложности реального мира неисчерпаемы и поступательный ход науки неизбежно будет вносить коррективы в любую существующую теорию. Но вместе с тем доверие его к новой теории было столь сильно, что он не побоялся сделать вытекающие из нее выводы, сколь бы странными, противоестественными они ни показались. Даже те выводы, которые не сделал сам Эйнштейн.

Эйнштейн увидел, что между его уравнениями поля и привычной, наблюдаемой картиной мира нет полного соответствия — уравнения не приводят к стационарности вселенной. Тогда он изменяет уравнения, добавляет к ним новый член.

Фридман, естественно, тоже увидел это несоответствие. Но он решил не отступать от исходных, «настоящих» уравнений и предложил свою концепцию. Вот ее основные положения:

возможно решение неизмененных уравнений поля тяготения;

это решение более общее, более широкое;

в соответствии с ним вселенная не будет стационарной;

кривизна вселенной должна меняться с течением времени.

Таков тот вывод, который не сделал Эйнштейн из своей же собственной теории. Можно сказать, что здесь Фридман оказался «святее папы».

Вероятно, именно поэтому ему удалось совершить свое открытие. Поэтому он, а не сам Эйнштейн, обнаружил — пусть теоретически, на кончике пера — такое поистине грандиозное по своим масштабам явление, космических размеров следствие общей теории относительности.

Статья «О кривизне пространства» была как будто бы «побочным ребенком» Фридмана — механика-метеоролога. Но он ко всем своим детям относился с равной ответственностью и любовью.

Одновременно со статьей в «Цейтштрифт фюр физик» в России вышла книжка Фридмана «Мир как пространство и время».

Философский журнал «Мысль» попросил Фридмана рассказать своим читателям о теории относительности Эйнштейна как специальной, так и общей. По заказу журнала Фридман и написал «Мир как пространство и время».

Быть может, учитывая аудиторию, далеко не всегда стоящую на уровне современной ей науки и вместе с тем чересчур часто претендующую быть в ней и руководителем и верховным судией, Фридман во вступлении пишет:

«Мир, схематическая картина которого создается принципом относительности, есть мир естествоиспытателя, есть совокупность лишь таких объектов, которые могут быть измерены или оценены числами, поэтому этот мир бесконечно уже и меньше мира — вселенной философа».

Не надо чересчур всерьез относиться к этому «самоуничижению» Фридмана-физика. В этих словах нетрудно уловить и легкую иронию. И дальше, переходя на серьезный тон, давая оценку теории относительности, Фридман говорит не без вызова:

«Грандиозный и смелый размах мысли, характеризующий общие концепции и идеи принципа относительности, затрагивающие такие объекты, как пространство и время (правда, измеримое), несомненно, должен произвести известное впечатление, если даже не влияние, на развитие идей современных философов, часто стоящих слишком выше „измеримой“ вселенной естествоиспытателя».

Адресованная неспециалистам работа эта хотя не популярна в привычном значении этого слова, все же дает возможность заглянуть в лабораторию мысли ученого.

Подобно Эйнштейну, Фридман рассматривает пространство вселенной как некую сверхповерхность — так сказать, поверхность трех измерений, которая соответствует данному значению временной координаты, иными словами — соответствует определенному моменту времени. Действительно, если вселенная есть четырехмерный мир пространства-времени, то можно сказать, что реальное пространство трех измерений в каждый момент времени есть сверхповерхность, или гиперповерхность, соответствующая этому времени. Поэтому сначала надо установить геометрические свойства четырехмерного мира пространства-времени, а потом уже рассматривать в этом мире гиперповерхности, отвечающие разным значениям временной координаты, и изучать геометрию этих гиперповерхностей. Это и будет геометрия пространства нашей вселенной.

Как же это сделать? Что для этого надо?

Геометрические свойства мира вполне определятся, отвечает Фридман, коль скоро мы будем знать материю, заполняющую физическое пространство, и ее движение с течением времени. И тут же он добавляет, что трудность решения вопроса в общем виде заставляет делать ряд упрощающих предположений.