Войти
| Алан Гут | |
|---|---|
 Гут в Тринити-колледж, Кембридж, 2007 | |
| Родился | (1947-02-27) 27 февраля 1947 (возраст 73). Нью-Брансуик, Нью-Джерси, США |
| Гражданство | Американец |
| Alma mater | Массачусетский технологический институт |
| Известный | Космическая инфляция. теорема Борд-Гут-Виленкин. Инфлатон |
| Награды | за обучение студентов. (1991). Медаль Бенджамина Франклина по физике Института Франклина. Института физики Медаль Исаака Ньютона (2009). Премия Дирака Международной Центр теоретической физики в Триесте. Премия Грубера в области космологии (2004). Премия по фундаментальной физике (2012). Премия Кавли (2014) |
| Научная карьера | |
| Области | Космология, теоретическая физика, физика элементарных частиц |
| Учреждения | Принстон. Колумбия. Корнелл. Stanford Linear Accelerator. MIT |
| Консультант | Фрэнсис Э. Лоу |
| Влияния | Роберт Х. Дик |
Алан Харви Гут (; родился 27 февраля 1947 г.) - американский физик-теоретик и космолог. Гут исследовал теорию элементарных частиц (и то, как теория частиц применима к ранней Вселенной ). Он Виктор Вайскопф профессор физики в Массачусетском технологическом институте. Вместе с Алексеем Старобинским и Андреем Линде он выиграл Премию Кавли 2014 года «за новаторство в теории космической инфляции».
Он окончил университет. окончил Массачусетский технологический институт в 1968 году по физике и остался, чтобы получить степень магистра и доктора, в том числе по физике.
Будучи младшим физиком элементарных частиц, Гут разработал идею космической инфляции в 1979 году в Корнелле и провел свой первый семинар по этой теме в январе 1980 года. Стэнфордский университет Гут официально предложил идею космической инфляции в 1981 году, идею о том, что зарождающаяся Вселенная прошла через фазу экспоненциального расширения, которая была вызвана положительной плотностью энергии вакуума (отрицательный вакуум давление). Результаты миссии WMAP в 2006 году сделали аргументы в пользу космической инфляции очень убедительными.
Гут родился в еврейской семье в Нью-Брансуике, Нью-Джерси в 1947 году и вырос в Раритан Ривер в Хайленд-парке, где он учился в местных государственных школах. После первого года обучения в средней школе Хайленд-Парка он бросил школу и поступил на пятилетнюю программу в Массачусетский технологический институт, где он мог получить свою степень бакалавра и магистр еще через два года. Гут получил степень бакалавра и магистра в 1969 году и докторскую степень в 1972 году. В 1971 году он женился на Сьюзан Тиш, своей школьной возлюбленной. У них двое детей: Лоуренс (1977 г.р.) и Дженнифер (1983 г.р.).
Гут жил в Принстоне с 1971 по 1974 год, Колумбия С 1974 по 1977 год, Корнелл с 1977 по 1979 год и Стэнфордский центр линейных ускорителей (SLAC) с 1979 по 1980 год. Как и многие другие молодые физики эпохи бэби-бума, ему было трудно найти постоянную работу, потому что было гораздо меньше доцентов, чем молодых ученых, ищущих такую работу, - явление, которое было названо «поколением заблудших ученых».
В начале своей карьеры Гут изучал физику элементарных частиц, а не физическую космологию. Самая ранняя работа Гута в Принстоне была связана с изучением кварков, элементарных частиц, из которых состоят протоны и нейтроны. В Колумбийском университете Гут изучал великое объединение (GUTs), сосредоточив внимание на фазовых переходах, порождаемых спонтанным нарушением симметрии. Большинство GUT предсказывают генерацию магнитных монополей во время спонтанного нарушения симметрии, но ни один из них никогда не был обнаружен - проблема монополя.
Первый шаг Гута к разработке своей теории инфляции произошел в Корнелле в 1978 году, когда он посетил лекцию Роберта Дике о проблеме плоскостности Вселенной. Дике объяснил, как проблема плоскостности показала, что в то время в теории Большого взрыва чего-то значительного не хватало. Судьба Вселенной зависела от ее плотности. Если бы плотность Вселенной была достаточно большой, она бы схлопнулась в сингулярность, а если бы фактическая плотность материи в космосе была бы ниже критической плотности, Вселенная все больше становилась бы намного больше.
Следующая часть пути Гута наступила, когда он услышал лекцию Стивена Вайнберга в начале 1979 года. Вайнберг говорил в двух лекциях о Теории Великого Объединения (GUT) который был разработан с 1974 года, и как он может объяснить огромное количество материи во Вселенной по сравнению с количеством антивещества. GUT объяснил все фундаментальные силы, известные в науке, за исключением гравитации. Было установлено, что в очень жарких условиях, например, после Большого взрыва, электромагнетизм, сильное ядерное взаимодействие и слабое ядерное взаимодействие объединяются в одну силу. Вайнберг также был тем, кто подчеркнул идею о том, что Вселенная претерпевает фазовые переходы, подобные фазам материи, при переходе от высокой энергии к низкой. Обсуждение Вайнбергом того, почему материя настолько доминирует над антивеществом, показало Гуту, насколько точные вычисления относительно частиц могут быть получены путем изучения первых нескольких секунд Вселенной.
Гут решил решить эту проблему, предложив переохлаждение во время замедленного фазового перехода. Это казалось очень многообещающим для решения проблемы магнитного монополя. К тому времени, когда Гут и его сотрудник Генри Тай придумали это, Гут на год ушел в Стэнфордский центр линейных ускорителей (SLAC). Тай предложил проверить, не повлияет ли переохлаждение на расширение Вселенной. Переохлажденное состояние - это ложный вакуум : это вакуум в том смысле, что это состояние с наименьшей возможной плотностью энергии; это «ложь», так как это не постоянное состояние. Ложный вакуум распадается, и Гут обнаружил, что удивительным образом распад ложного вакуума в начале Вселенной приведет к экспоненциальному расширению пространства. Это решило проблему монополя, поскольку расширение пропорционально снижает плотность монополя.
Гут понял из своей теории, что причина, по которой Вселенная кажется плоской, заключалась в том, что она увеличилась до таких огромных размеров по сравнению с ее первоначальным размером. Перспектива аналогична кажущейся плоской поверхности Земли в человеческом масштабе, если смотреть с ее поверхности. Наблюдаемая Вселенная на самом деле была лишь очень маленькой частью реальной Вселенной. Традиционная теория большого взрыва обнаружила, что значения omega около 1 вызывают недоумение, потому что любые отклонения от 1 быстро станут намного, намного больше. Согласно теории инфляции, независимо от того, где начинается омега, она приближается к 1 из-за масштаба расширения Вселенной. Фактически, главное предсказание теории инфляции состоит в том, что омега будет точно равна 1.
Две недели спустя Гут услышал, как коллеги обсуждали то, что называется проблемой горизонта. Фоновое микроволновое излучение, обнаруженное Арно Пензиасом и Робертом Вудро Вильсоном, выглядело чрезвычайно однородным, практически без изменений. Это выглядело очень парадоксально, потому что, когда излучение вышло примерно через 300 000 лет после Большого взрыва, наблюдаемая Вселенная имела диаметр 90 миллионов световых лет. У одного конца космоса не было времени общаться с другим, потому что энергия не может двигаться быстрее скорости света. Как вскоре понял Гут, парадокс был разрешен с помощью теории инфляции. Поскольку инфляция началась с гораздо меньшего количества вещества, чем предполагал Большой взрыв, количества настолько маленького, что все части должны были бы соприкасаться друг с другом. Затем Вселенная расширилась со скоростью, в миллиард раз превышающей скорость света, и однородность оставалась неизменной. Вселенная после инфляции была бы очень однородной, даже если бы ее части больше не могли влиять друг на друга.
Гут впервые обнародовал свои идеи по поводу инфляции на семинаре в SLAC в январе 1980 года. Он проигнорировал магнитные монополи, потому что они были основаны на предположениях GUT, которые выходили за рамки речи. В августе 1980 года он представил свою статью под названием «Инфляционная вселенная: возможное решение проблем горизонта и плоскостности» в журнал Physical Review. В этой статье Гут постулировал, что раздувание Вселенной можно объяснить, если Вселенная будет переохлаждена на 28 порядков ниже критических температур, необходимых для фазового перехода.
В декабре 1981 года Гут прочитал доклад московского физика Андрея Линде, в котором говорилось, что вся вселенная находится внутри одного пузыря, поэтому столкновения стен ничего не разрушают. Этот вывод был сделан с использованием поля Хиггса с графиком энергии, который был первоначально предложен Сидни Коулманом и Эриком Вайнбергом. Гут обсудил это с Линде, который независимо работал над раздуванием пузырей, но не рассматривал проблему плоскостности. В конце концов Линде и Гут обменялись документами по этому поводу.
К 1983 году Гут опубликовал статью, описывающую, что сценарий его переохлажденной Вселенной не был идеальным, поскольку «пусковой механизм» для выхода из такого состояния потребовал бы «чрезвычайно точной настройки параметров», и считал, что более естественным решением было обязательный. Однако это не помешало ему поверить в то, что Вселенная экспоненциально расширялась в вакууме в начале своего существования.
В прошлом Гут изучал теорию калибровочной решетки, магнитные монополи и инстантоны, машины времени Готта и ряд других тем теоретической физики. Большая часть текущей работы Гута включает экстраполяцию флуктуаций плотности, возникающих из-за различных версий инфляции, для проверки на основе наблюдений и исследование инфляции в моделях «мира бран ».
Гут - Виктор Ф. Вайскопф профессор физики Массачусетского технологического института (MIT). Он написал более 60 технических работ, касающихся эффектов инфляции и ее взаимодействия с физикой элементарных частиц.
Он получил множество наград и медалей, в том числе медаль Международного центра теоретической физики, Триест, Италия, с Андреем Линде и Пол Стейнхардт и Медаль Эддингтона в 1996 г. и Медаль Исаака Ньютона 2009 г., присужденные Британским Институтом Физики.
В июле 2012 года он стал инаугурационным лауреатом Премии по фундаментальной физике, созданной физиком и интернет-предпринимателем Юрием Мильнером.
В 2014 году он стал одним из лауреатов премии Премия Кавли присуждена Норвежской академией наук и литературы вместе с Андреем Линде из Стэнфордского университета и Алексеем Старобинским Института теоретической физики им. Ландау, «за новаторство в теории космической инфляции». В том же году Гут получил награду «Золотая тарелка» Американской академии достижений.
. В 2005 году Гут получил награду за самый грязный офис в Бостоне, организованный Boston Globe. Его пригласили коллеги, которые надеялись, что это позорит его навести порядок, но Гут весьма гордится наградой.
 | Викицитатник содержит цитаты, связанные с: Алан Гут |
