Атмосфера, окружающая поверхность земли… Воздух… Можно ли считать его газом, да еще идеальным, подчиняющимся простым и известным законам газовой динамики? Когда атмосфера совершенно спокойна — можно, хотя и с известной натяжкой. Но в редком своем спокойствии она хоть и приятна, но наименее интересна. Всякое движение ее, пусть самое невинное — воздушные потоки, слабые ветры, — и уже нужны новые законы, иной подход. Какой? Его и предложил Фридман.
Этот подход заключен уже в самом названии его диссертации — «Гидромеханика сжимаемой жидкости». Здесь «жидкость» — общее имя, объединяющее два агрегатных состояния: газ и собственно жидкость. Главное отличие этих состояний, если подходить к ним с позиций механика, в частности метеоролога, в том, что газ есть сжимаемая жидкость, а вода — несжимаемая. Поэтому воздух, представляющий собою смесь газов, надо рассматривать как сжимаемую жидкость, притом весьма непростую. Например, давление такой жидкости будет зависеть не от одной лишь ее плотности, но также и от температуры.
Фридман начинает в самом широком виде разрабатывать гидродинамику такой сжимаемой жидкости. Он стремится учесть все основные особенности, все сложности, которыми так богата земная атмосфера: влияние силы тяжести и отклоняющей силы вращения Земли; и зависимость плотности воздуха от давления и температуры; и изменение самих плотности и температуры из-за притока солнечного тепла и лучеиспускания тепла Земли в околоземное пространство.
Фридман специально изучает движение атмосферных вихрей, циклонов — недаром он говорит, что загадка законов, управляющих атмосферными явлениями, лежит в неизведанных еще свойствах вихрей. Для решения всех этих вопросов мобилизуется мощный математический аппарат, которым Фридман не только в совершенстве владел, но и сам участвовал в его создании.
Один из его друзей говорил потом, что «последние пять лет жизни этого удивительного человека были полны буквально самозабвенного труда в новых областях и с новыми головокружительными успехами».
Последние пять лет… Фридман и не подозревал, как близок его конец. Судьба отпустила ему всего лишь тридцать семь лет жизни.
Дни болезни Фридмана совпали с торжествами, посвященными двухсотлетию Академии наук. Юбилей праздновался широко и долго, сначала в Ленинграде, а потом в Москве. Съехалось много гостей — со всей страны и из-за рубежа.
В то время как Александр Александрович безуспешно пытался побороть болезнь, гость Академии, директор Прусского метеорологического института профессор Фиккер, говорил как раз об успехах советской метеорологии, и прежде всего Главной геофизической обсерватории, директором которой был Фридман:
