Алан Гут | |
|---|---|
 Гут в Тринити-колледже, Кембридж , 2007 г. | |
| Родившийся | Алан Харви Гут 27 февраля 1947 г. Нью-Брансуик, Нью-Джерси , США |
| Национальность | Американец |
| Альма-матер | Массачусетский Институт Технологий |
| Известен | Космическая инфляция Теорема Борде – Гута – Виленкина Инфлатон |
| Супруг (а) | Сьюзан Тиш Взаимодействие с другими людьми ( М. 1971) |
| Дети | 2, в том числе Ларри Гут |
| Награды | Премия Школы наук Массачусетского технологического института за обучение в бакалавриате Медаль Оскара Клейна (1991) |
| Научная карьера | |
| Поля | Космология , теоретическая физика , физика элементарных частиц |
| Учреждения | Princeton Columbia Cornell Stanford Linear Accelerator MIT |
| Докторант | Фрэнсис Э. Лоу |
| Влияния | Роберт Х. Дике |
| Часть серии по |
| Физическая космология |
|---|
 |
|
Категория
Алан Харви Гут ( / ɡ uː θ / ; родился 27 февраля 1947 г.) - американский физик-теоретик и космолог . Гут исследовал теорию элементарных частиц (и то, как теория частиц применима к ранней Вселенной ). Это Виктор Вайскопф, профессор физики Массачусетского технологического института . Вместе с Алексеем Старобинским и Андреем Линде он получил премию Кавли 2014 года «за пионерскую теорию космической инфляции». [1]
Он 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-физиком, Гут разработал идею космической инфляции в 1979 году в Корнелле и провел свой первый семинар по этой теме в январе 1980 года. [2] [3] Перейдя в Стэнфордский университет, Гут официально предложил идею космической инфляции в 1981 году. , идея о том, что зарождающаяся Вселенная прошла через фазу экспоненциального расширения, которая была вызвана положительной плотностью энергии вакуума (отрицательным вакуумным давлением). Результаты миссии WMAP в 2006 году сделали аргументы в пользу космической инфляции весьма убедительными.
Ранняя жизнь и образование [ править ]
Гут родился в еврейской семье [4] в Нью-Брансуике, штат Нью-Джерси, в 1947 году и вырос на другом берегу реки Раритан в Хайленд-парке , где он учился в местных государственных школах. [5] После первого года обучения в средней школе Хайленд-Парк он бросил школу и поступил на пятилетнюю программу в Массачусетский технологический институт, где через два года он мог получить степень бакалавра и магистра . [6] Гут получил степень бакалавра и магистра в 1969 году и докторскую степень в 1972 году. В 1971 году он женился на Сьюзен Тиш, своей школьной возлюбленной. У них двое детей: Лоуренс(1977 г.р.) и Дженнифер (1983 г.р.). [7]
Гут работал в Принстоне с 1971 по 1974 год, Колумбии 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 постоянный работа, потому что было гораздо меньше доцентов, чем молодых ученых, ищущих такую работу, - явление, которое было названо «поколением потерянных ученых». [8]
В начале своей карьеры Гут изучал физику элементарных частиц , а не физическую космологию . Самая ранняя работа Гута в Принстоне заключалась в изучении кварков , элементарных частиц, из которых состоят протоны и нейтроны. В Колумбийском университете Гут изучал великое объединение (GUT), уделяя особое внимание фазовым переходам, вызванным 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 .
Карьера [ править ]
Инфляционная теория [ править ]
 | Этот раздел биографии живого человека требует дополнительных цитат для проверки . ( июль 2014 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Первый шаг Гута к разработке своей теории инфляции был сделан в Корнелле в 1978 году, когда он посетил лекцию Роберта Дике о проблеме плоскостности Вселенной. [9] Дике объяснил, как проблема плоскостности показала, что в то время в теории Большого взрыва не хватало чего-то значительного . Судьба Вселенной зависела от ее плотности. Если бы плотность Вселенной была достаточно большой, она схлопнулась бы в сингулярность , а если бы фактическая плотность материи в космосе была бы ниже критической плотности, Вселенная стала бы намного больше.
Следующим этапом на пути Гута стал, когда он услышал лекцию Стивена Вайнберга в начале 1979 года. [10] Вайнберг выступил в двух лекциях о Теории Великого Объединения.(GUT), который был разработан с 1974 года, и как он может объяснить огромное количество вещества 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 антиматерией, 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 соавтор Генри Тай придумали это, Гут на год ушел в Стэнфордский центр линейных ускорителей (SLAC). Тай предложил им 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. Ложные пылесосы разлагаются, и Гут удивительно это обнаружил, [кому? ]распад ложного вакуума в начале Вселенной вызвал бы экспоненциальное расширение пространства. Это решилопроблему монополя, так как 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 была на самом деле лишь очень небольшая часть реальной вселенной. Традиционная теория большого взрыва обнаружила, что значения омеги, близкие к 1, вызывают недоумение, потому что любые отклонения от 1 быстро станут 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 проблему, называемую проблемой горизонта . Фоновое микроволновое излучение, обнаруженное Арно Пензиасом и Робертом Вудро Вильсоном, выглядело чрезвычайно однородным, почти без изменений. Это казалось очень парадоксальным, 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 предполагалось в результате Большого взрыва, количества настолько маленького, что все части могли бы соприкасаться [ неопределенно ] друг с другом. Затем Вселенная расширилась со скоростью, в миллиард раз превышающей скорость света, и однородность осталась 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 об инфляции на семинаре в SLAC в январе 1980 года. Он проигнорировал магнитные монополи, потому что они основывались на предположениях о GUT, что выходило за рамки его выступления. В августе 1980 года он представил свою статью под названием «Инфляционная вселенная: возможное решение проблем горизонта и плоскостности» в журнал Physical Review . [11] 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 со стенками ничего не разрушают. Этот вывод был сделан с использованием поля Хиггса с графиком энергии, которое первоначально было предложено 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, в которой описывал, что его сценарий переохлажденной Вселенной не был идеальным, поскольку «пусковой механизм» для выхода из такого состояния потребовал бы «чрезвычайно точной настройки параметров» и почувствовал, что требуется более естественное решение. [1] [12] [13] Однако это не помешало ему поверить в то, что Вселенная экспоненциально расширялась в вакууме на раннем этапе ее существования. [14]
Текущие интересы [ править ]
В прошлом Гут изучал теорию калибровочной решетки, магнитные монополи и инстантоны , машины времени Готта и ряд других вопросов теоретической физики. Большая часть текущей работы Гута включает экстраполяцию флуктуаций плотности, возникающих из-за различных версий инфляции, для проверки на основании наблюдений и исследования инфляции в моделях « мира бран ».
Он профессор физики в Массачусетском технологическом институте (MIT), профессор Виктора Ф. Вайскопфа . Он написал более 60 технических работ, связанных с эффектами инфляции и ее взаимодействием с физикой элементарных частиц.
Почести и награды [ править ]
Гут получил множество наград и медалей, в том числе медаль Международного центра теоретической физики, Триест, Италия , с Андреем Линде и Полом Стейнхардтом, а также медаль Эддингтона в 1996 году и медаль Исаака Ньютона в 2009 году , присужденную Британским институтом физики. .
В июле 2012 года он стал первым лауреатом Премии по фундаментальной физике , созданной физиком и интернет-предпринимателем Юрием Мильнером . [15] [16]
В 2014 году вместе с Андреем Линде из Стэнфордского университета и Алексеем Старобинским из Института теоретической физики Ландау он стал со-лауреатом премии Кавли, присуждаемой Норвежской академией наук и литературы , «за новаторство в теории космической инфляции. . " [1] [17] [18] В том же году Гут получил премию «Золотая тарелка» Американской академии достижений . [19]
В 2005 году Гут получил награду за самый грязный офис в Бостоне, организованную Boston Globe . Его пригласили коллеги, которые надеялись, что ему будет стыдно навести порядок, [20] но Гут весьма гордится наградой. [21]
Публикации [ править ]
- Гут, Алан (1997). Инфляционная Вселенная: поиски новой теории космического происхождения . Книги Персея. ISBN 0201328402.
- Гут, Алан (осень 2002 г.). «Инфляция и новая эра высокоточной космологии» (PDF) . физика @ mit . Физический факультет Массачусетского технологического института.
См. Также [ править ]
- Центр теоретической физики Массачусетского технологического института
- Физический факультет Массачусетского технологического института
Ссылки [ править ]
- ^ a b c "Цитирование астрофизики 2014" . Фонд Кавли . Фонд Кавли . Проверено 27 июля 2014 года .
- ^ Гут, Алан Х. (1997), Инфляционная Вселенная , Чтение, Массачусетс: Книги Персея, ISBN 0-201-14942-7
- ^ Семинар SLAC , "10-35 секунд после Большого взрыва", 23 января 1980 г. см. Guth (1997), стр. 186.
- ^ «Алан Гут: В ожидании большого взрыва» .
- ^ 1992 Получатель премии Джулиуса Эдгара Лилиенфельда - Алан Х. Гут , Американское физическое общество . По состоянию на 23 января 2018 г. "Профессор Алан Гут родился в Нью-Брансуике, штат Нью-Джерси, в 1947 году. Он вырос и учился в государственных школах в Хайленд-Парке, штат Нью-Джерси, но пропустил выпускной год средней школы, чтобы начать обучение в Массачусетсе. Технологический Институт."
- ^ Текущий биографический ежегодник, том 48 , стр. 219. HW Wilson Company , 1988. По состоянию на 23 января 2018 г. "В конце первого года обучения он покинул среднюю школу Хайленд-Парк (Нью-Джерси), чтобы поступить в Массачусетский технологический институт, где его внеклассная деятельность включала, как и в средняя школа, дебаты, трек и математический клуб ".
- ^ да Сильва, Уилсон (2 марта 2015 г.). «Физик, надувший Вселенную» . Космос . Проверено 20 февраля 2020 года .
Когда люди сказали, что гравитационные волны будут дымящимся пистолетом для инфляции, я ответил, что мне казалось, что комната уже довольно заполнена дымом.
- ^ «Сохранение потерянного поколения: политика, обеспечивающая стабильный поток молодых ученых до 2000 года» (PDF) . Совет Карнеги по исследованиям политики в области высшего образования. 1978 . Проверено 9 июля 2011 года .
- ↑ Феррис, Тимоти (6 июля 2010 г.). Достижение возраста Млечного Пути . п. 356. ISBN. 9780062006547 - через Google Книги.
- ^ Swidey, Нил (2 мая 2014). "Алан Гут: Что привело к Большому взрыву?" . Бостон Глоуб . Проверено 14 июля 2015 года .
- ^ Гут, Алан Х. (1981). «Инфляционная вселенная: возможное решение проблем горизонта и плоскостности» . Physical Review D . 23 (2): 347–356. Bibcode : 1981PhRvD..23..347G . DOI : 10.1103 / PhysRevD.23.347 .
- ^ Linde, Андрей (1998). «Самовоспроизводящаяся инфляционная вселенная» (PDF) . Scientific American . Vol. 9 нет. 1. С. 98–104.
- ^ Гут, Алан Х .; Вайнберг, Эрик Дж. (1983). «Могла ли Вселенная оправиться от медленного фазового перехода первого рода?». Ядерная физика Б . 212 (2): 321–364. Bibcode : 1983NuPhB.212..321G . DOI : 10.1016 / 0550-3213 (83) 90307-3 .
- ^ Гут, ALAN H. (1984). «Новая инфляционная вселенная». Летопись Нью-Йоркской академии наук . 422 (1 одиннадцатая текса): 1–14. Bibcode : 1984NYASA.422 .... 1G . DOI : 10.1111 / j.1749-6632.1984.tb23336.x . S2CID 117856496 .
- ↑ Новая ежегодная премия в области фундаментальной физики в размере 3 миллионов долларов США присуждается за преобразующие достижения в этой области. Архивировано 3 августа 2012 года в Wayback Machine , FPP, доступ осуществлен 1 августа 2012 года.
- Рианна Чанг, Кеннет (31 июля 2012 г.). «хх» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 20 февраля 2020 года .
Эти девять человек являются лауреатами премии по фундаментальной физике, учрежденной Юрием Мильнером, российским студентом-физиком, который бросил аспирантуру в 1989 году и позже заработал миллиарды, инвестируя в такие интернет-компании, как Facebook и Groupon.
- ^ «Девять ученых разделили три премии Кавли» .
- ↑ Джонсон, Кэролайн Y (29 мая 2014 г.). «Алан Гут разделил приз Кавли за астрофизику в размере 1 млн долларов» . Бостон Глоуб . Проверено 20 февраля 2020 года .
Это не первый раз, когда работа Гута удостаивается чести.
В прошлом году он получил премию в размере 3 миллионов долларов от Фонда фундаментальной физики.
В то время он сказал The New York Times, что баланс его банковского счета увеличился с 200 до 3 000 200 долларов.
- ^ "Золотые медали Американской академии достижений" . www.achievement.org . Американская академия достижений .
- ^ Boston Globe фото - победителя
- ↑ Александр Виленкин , Многие миры в одном: поиск других вселенных , ISBN 978-0-8090-9523-0 , стр. 51 для фото ».
Внешние ссылки [ править ]
 | В Wikiquote есть цитаты, связанные с: Аланом Гутом |
- Веб-страница Алана Х. Гута в MIT
- Центр теоретической физики Массачусетского технологического института
- Алан Гут - « Вечная инфляция : успехи и вопросы »
- Рост инфляции , журнал Symmetry, декабрь 2004 г. / январь 2005 г.
- Guth's Grand Guess , журнал Discover , апрель 2002 г.
- Дополнительная фотография
- Инфляционные пространства-времени не завершены
