Πώς ο Αλεξάντερ Φρίντμαν διόρθωσε τα λάθη του Αϊνστάιν

Στις αρχές του 20ού αιώνα, η επιστήμη προσπαθούσε να κατανοήσει τη φύση του σύμπαντος. Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν, με τη θεωρία της Γενικής Σχετικότητας (1915), έδωσε το πρώτο πλήρες μαθηματικό εργαλείο για τη μελέτη της βαρυτικής αλληλεπίδρασης σε κοσμική κλίμακα. 

Όμως, ακόμη και ο ίδιος ο Αϊνστάιν είχε ανθρώπινες αδυναμίες: θεωρούσε δεδομένο πως το σύμπαν είναι στατικό, αιώνιο και αμετάβλητο.

Η «Κοσμολογική Σταθερά»: Ένα μαθηματικό τέχνασμα

Οι εξισώσεις πεδίου του Αϊνστάιν προέβλεπαν ένα δυναμικό σύμπαν: είτε θα διαστέλλεται, είτε θα συστέλλεται λόγω της βαρυτικής έλξης. Επειδή αυτό ήταν αντίθετο με την τότε επικρατούσα άποψη για ένα "στατικό" σύμπαν, ο Αϊνστάιν πρόσθεσε τεχνητά μια ποσότητα —την κοσμολογική σταθερά (Λ)— ώστε να αντισταθμίζει τη βαρυτική έλξη και να διατηρεί το σύμπαν ακίνητο.

Αυτή η προσθήκη δεν βασιζόταν σε παρατήρηση ή θεωρητική ανάγκη, αλλά αποκλειστικά σε φιλοσοφικές πεποιθήσεις.

Η Παρέμβαση του Αλεξάντερ Φρίντμαν

Το 1922, ο Αλεξάντερ Φρίντμαν (Alexander Friedmann), ένας Ρώσος μαθηματικός και μετεωρολόγος, δημοσίευσε μια εργασία με τίτλο:

"Über die Krümmung des Raumes"

("Για την Καμπυλότητα του Χώρου")

Σε αυτή την εργασία, ο Φρίντμαν δεν θεωρεί εκ των προτέρων στατικό το σύμπαν. Αντ’ αυτού, ξεκινά από τις εξισώσεις του Αϊνστάιν χωρίς την κοσμολογική σταθερά, και υποθέτει ότι η γεωμετρία του σύμπαντος μπορεί να εξελίσσεται με τον χρόνο. Από εκεί καταλήγει σε τρεις διαφορετικούς τύπους συμπαντικών μοντέλων:

1. Ανοικτό σύμπαν: το σύμπαν διαστέλλεται για πάντα.

2. Κλειστό σύμπαν: το σύμπαν διαστέλλεται, αλλά τελικά συστέλλεται ξανά (Big Crunch).

3. Οριακό (επίπεδο) σύμπαν: διαστέλλεται αιώνια με συνεχώς μειούμενη ταχύτητα.

Αυτά τα μοντέλα είναι σήμερα γνωστά ως "Σύμπαντα Φρίντμαν" (Friedmann Universes) και είναι οι πρώτες δυναμικές λύσεις στις εξισώσεις πεδίου του Αϊνστάιν.

Η Αντίδραση του Αϊνστάιν: Απόρριψη και Αναγνώριση

Αρχικά, ο Αϊνστάιν απέρριψε την εργασία του Φρίντμαν, ισχυριζόμενος ότι περιέχει μαθηματικά σφάλματα. Μάλιστα, δημοσίευσε το 1922 μια σύντομη ανακοίνωση στο περιοδικό Zeitschrift für Physik στην οποία απέρριπτε την εγκυρότητα της λύσης του Ρώσου επιστήμονα.

Ο Φρίντμαν, με υπομονή και επιστημονική ακρίβεια, απάντησε στέλνοντας λεπτομερές υπόμνημα με όλους τους υπολογισμούς του. Τελικά, το 1923, ο Αϊνστάιν παραδέχθηκε το λάθος του. Έγραψε:

"Ο Φρίντμαν είχε δίκιο. Οι υπολογισμοί του είναι σωστοί και η λύση του είναι έγκυρη."

Ο ίδιος ο Αϊνστάιν αργότερα χαρακτήρισε την κοσμολογική σταθερά ως:

"Το μεγαλύτερο λάθος της ζωής μου."

Το Τέλος της Ιδέας του Στατικού Σύμπαντος

Η οριστική επιβεβαίωση των μοντέλων του Φρίντμαν ήρθε με τις παρατηρήσεις του Έντουιν Χαμπλ, το 1929, όταν ανακάλυψε ότι οι γαλαξίες απομακρύνονται μεταξύ τους — ένδειξη ότι το σύμπαν διαστέλλεται.

Τα μοντέλα του Φρίντμαν, εμπλουτισμένα από τις παρατηρήσεις του Χαμπλ και τις επεκτάσεις των Γκέοργκ Λεμαίτρ και Χάουαρντ Ρόμπερτσον, αποτέλεσαν το θεμέλιο της Θεωρίας της Μεγάλης Έκρηξης (Big Bang Theory).

---

Συμπέρασμα

Ο Αλεξάντερ Φρίντμαν δεν απλώς διόρθωσε έναν τεχνικό υπολογισμό. Αναθεώρησε θεμελιώδεις φιλοσοφικές παραδοχές για το σύμπαν. Με επιστημονικό θάρρος και αυστηρή μαθηματική σκέψη, έθεσε τις βάσεις για τη σύγχρονη κοσμολογία, αποκαλύπτοντας ότι το σύμπαν δεν είναι στατικό, αλλά ζωντανό και μεταβαλλόμενο.