Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Андрей Дмитриевич Линде ( русский : Андре́й Дми́триевич Ли́нде ; родился 2 марта 1948 г.) - российско-американский физик- теоретик и профессор физики Стэнфордского университета Харальд Трап Фриис .

Линде - один из основных авторов теории инфляционной вселенной , а также теории вечной инфляции и инфляционной мультивселенной . Он получил степень бакалавра наук диплом МГУ . В 1975 году Линде была присвоена докторская степень. из Физического института им. П.Н. Лебедева в Москве . Он работал в CERN (Европейская организация ядерных исследований) с 1989 года и переехал в Соединенные Штаты в 1990 году, где стал профессором физики в Стэнфордском университете . Среди различных наград, полученных им за работу над инфляциейВ 2002 году он был награжден медалью Дирака вместе с Аланом Гутом из Массачусетского технологического института и Полом Стейнхардтом из Принстонского университета . В 2004 году он получил вместе с Аланом Гутом премию Грубера по космологии за развитие инфляционной космологии . В 2012 году он вместе с Аланом Гутом стал инаугурационным лауреатом премии по фундаментальной физике . В 2014 году вместе с Аланом Гутом и Алексеем Старобинским он получил премию Кавли по астрофизике «за новаторство в теории космической инфляции» . В 2018 году получил Гамовскую премию.

Космологические фазовые переходы и старая инфляция [ править ]

В период с 1972 по 1976 год Давид Киржниц и Андрей Линде разработали теорию космологических фазовых переходов . Согласно этой теории, в очень ранней Вселенной не было большой разницы между слабым , сильным и электромагнитным взаимодействиями . Эти взаимодействия стали отличаться друг от друга только постепенно, после космологических фазовых переходов, которые произошли, когда температура в расширяющейся Вселенной стала достаточно малой. В 1974 году Linde обнаружили , что плотность энергии из скалярных полей , которые нарушить симметрию между различными взаимодействиями могут играть ролиплотность энергии вакуума ( космологическая постоянная ) в уравнениях Эйнштейна . Между 1976 и 1978 годами Линде продемонстрировал, что выделение этой энергии во время космологических фазовых переходов может быть достаточным для нагрева Вселенной.

Эти наблюдения стали основными составляющими первой версии теории инфляционной Вселенной, предложенной Аланом Гутом в 1980 году. Эта теория, теперь называемая « Старой теорией инфляции » [ необходима цитата ], была основана на предположении, что Вселенная изначально была горячей. Затем он испытал космологические фазовые переходы и временно застрял в переохлажденном метастабильном вакуумном состоянии ( ложном вакууме ). Затем Вселенная расширилась экспоненциально. - «надувалась» - пока ложный вакуум не распался и Вселенная снова не стала горячей. Эта идея привлекла большое внимание, поскольку могла предоставить уникальное решение многих сложных проблем стандартной теории Большого взрыва . В частности, это могло бы объяснить, почему Вселенная такая большая и такая однородная . Однако, как сразу понял Гут, этот сценарий не совсем сработал, как предполагалось: распад ложного вакуума сделает Вселенную чрезвычайно неоднородной .

Новая инфляция [ править ]

В 1981 году Линде разработал другую версию теории инфляции, которую он назвал « Новая инфляция ». [ необходимая цитата ] Он продемонстрировал, что экспоненциально быстрое расширение Вселенной могло происходить не только в ложном вакууме, но и во время медленного перехода от ложного вакуума. Эта теория разрешила проблемы исходной модели, предложенной Гутом, сохранив при этом большинство ее привлекательных черт. Спустя несколько месяцев аналогичный сценарий предложили Андреас Альбрехт и Пауль Стейнхардт.который ссылался на статью Линде. Вскоре после этого стало понятно, что новый инфляционный сценарий также страдает некоторыми проблемами. Большинство из них возникло из-за стандартного предположения, что ранняя Вселенная изначально была очень горячей, а инфляция произошла во время космологических фазовых переходов.

Хаотическая инфляция [ править ]

В 1983 году Линде отказался от некоторых ключевых принципов старой и новой инфляции и предложил более общую теорию инфляции - хаотическую инфляцию . Хаотическая инфляция возникает в гораздо более широком классе теорий, без всякой необходимости в предположении о начальном тепловом равновесии . Основные принципы этого сценария были включены в большинство существующих в настоящее время реалистичных версий теории инфляции. Хаотическая инфляция изменила наше представление о начале инфляции. Позже Линде также предложил возможное изменение способа прекращения инфляции, разработав сценарий гибридной инфляции . В этой модели инфляция прекращается из-за «водопадной» нестабильности [ требуется пояснение ] .

Создание материи во Вселенной [ править ]

Согласно инфляционной теории, все элементарные частицы во Вселенной появились после окончания инфляции в процессе, называемом повторным нагревом . Первая версия теории повторного нагрева, которая по сути является теорией создания материи во Вселенной, была разработана в 1982 году Александром Долговым и Линде, а также Л. Ф. Эбботом , Эдвардом Фархи и Марком Б. Уайзом . В 1994 г. эту теорию пересмотрели Л. А. Кофман , Линде и Алексей Старобинский . Они показали, что процесс создания материи после инфляции может быть намного более эффективным из-за эффекта параметрического резонанса . [требуется разъяснение ]

Инфляционная мультивселенная и вечная хаотическая инфляция [ править ]

Возможно, самое далеко идущее предсказание Линде было связано с тем, что сейчас называют теорией инфляционной мультивселенной или теорией струн . В 1982–1983 годах Стейнхардт, Линде и Александр Виленкин осознали, что экспоненциальное расширение в новом сценарии инфляции, если оно начнется, продолжается без конца в некоторых частях Вселенной. На основе этого сценария Линде предложил модель самовоспроизводящейся инфляционной Вселенной, состоящей из разных частей. Эти части экспоненциально большие и однородные из-за инфляции. Следовательно, для всех практических целей каждая из этих частей выглядит как отдельная мини-вселенная или карманная вселенная, независимо от того, что происходит в других частях вселенной.

Обитатели каждой из этих частей могут подумать, что Вселенная везде выглядит одинаково, и массы элементарных частиц, а также законы их взаимодействия должны быть одинаковыми во всем мире. Однако в контексте инфляционной космологии разные карманные вселенные могут иметь разные законы физики низких энергий, действующие в каждой из них. Таким образом, наш мир, вместо того чтобы быть одним сферически-симметричным расширяющимся воздушным шаром, становится огромным фракталом , инфляционной мультивселенной, состоящей из множества различных карманных вселенных с разными свойствами. Это дало простую научную интерпретацию космологического антропного принципа.: Наш мир может состоять из разных частей, но мы можем жить только в тех частях мультивселенной, которые могут поддерживать жизнь в том виде, в каком мы ее знаем.

В то время эти идеи не привлекли особого внимания, отчасти потому, что антропный принцип был очень непопулярным, отчасти потому, что новый инфляционный сценарий не совсем работал и был заменен сценарием хаотической инфляции. Однако в 1986 году Линде обнаружил, что во многих версиях сценария хаотической инфляции процесс экспоненциального расширения Вселенной также продолжается вечно в некоторых частях Вселенной. Линде назвал этот процесс вечной инфляцией . Квантовые флуктуации , полученные в ходе вечной хаотической инфляции настолько велики , что они могут легко толкать различные части Вселенной от одного вакуумного состояния в другое, и даже изменить эффективную размерность в пространстве - времени. Это обеспечило очень мощную реализацию теории мультивселенной.

Инфляция и теория струн [ править ]

Значительный прогресс в этой области был достигнут, когда теория инфляционной мультивселенной была реализована в контексте теории струн . В 2000 году Рафаэль Буссо и Джозеф Полчински предложили использовать режим вечной инфляции и переходов между множеством различных вакуумов в теории струн для решения проблемы космологической постоянной . В то время в теории струн фактически не было известно ни о каком стабильном или метастабильном вакууме. Возможный механизм стабилизации вакуума в теории струн был предложен в 2003 году Шамитом Качру , Ренатой Каллош , Линде и Сандипом Триведи., которые также обнаружили, что все эти вакуумы, описывающие расширяющуюся Вселенную, являются метастабильными, т.е. они должны в конечном итоге распасться (см. механизм KKLT ). [1] Затем Майкл Р. Дуглас и его сотрудники [ необходимо пояснение ] подсчитали, что общее количество различных струнных вакуумов может достигать 10 500 или даже больше, [ неопределенно ], а Леонард Сасскинд разработал ландшафтный сценарий теории струн на основе исследование космологических фазовых переходов между различными вакуумами теории струн.

Одна из основных задач этой теории - определить вероятность проживания в каждой из этих различных частей Вселенной. Однако, если обратиться к теории струн, очень трудно вернуться к предыдущей картине единой Вселенной. Для этого нужно было бы доказать, что только один из многих вакуумов теории струн действительно возможен, и предложить альтернативное решение многих проблем, которые могут быть решены с помощью антропного космологического принципа в контексте теории струн. теория инфляционной мультивселенной., [2] [3]

Линде продолжает свою работу над теорией инфляционной мультивселенной. В частности, Рената Каллош и Андрей Линде вместе со своими сотрудниками разработали теорию космологических аттракторов. Это широкий класс версий инфляционной космологии, которые наилучшим образом соответствуют последним данным наблюдений. [4]

Почести и награды [ править ]

В июле 2012 года Линде стал первым лауреатом Премии по фундаментальной физике , созданной физиком и интернет-предпринимателем Юрием Мильнером . [5] В 2014 году он был одним получателем, Алан Гут и Алексея Старобинского , из Кавли премии присуждается Норвежской академии наук и литературы . [6]

Линде является членом Национальной академии наук и Американской академии искусств и наук .

Личная жизнь [ править ]

Линде женат на Ренате Каллош . У них двое сыновей. [7]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Качру, Шамит; Каллош, Рената; Линде, Андрей; Триведи, Сандип П. (2003). "де Ситтер Вакуа в теории струн". Physical Review D . 68 (4): 046005. arXiv : hep-th / 0301240 . Bibcode : 2003PhRvD..68d6005K . DOI : 10.1103 / PhysRevD.68.046005 .
  2. ^ Linde, Андрей (2015). "де Ситтер Вакуа в теории струн". Отчеты о достижениях физики . 80 (2): 022001. arXiv : 1512.01203 . Bibcode : 2015arXiv151201203L . DOI : 10.1088 / 1361-6633 / aa50e4 . PMID 28071600 . 
  3. ^ Сасскинд, Леонард (2005). Космический пейзаж: теория струн и иллюзия разумного замысла (Издатель: Little, Brown and Company) .
  4. ^ Ade, PAR; и другие. (2016). «Итоги Planck 2015. XX. Ограничения инфляции». Астрономия и астрофизика . 594 (A20): A20. arXiv : 1502.02114 . Bibcode : 2016A & A ... 594A..20P . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201525898 .
  5. ^ Новая ежегодная премия в области фундаментальной физики в размере 3 миллионов долларов США присуждается за трансформационные достижения в этой области. Архивировано 24 апреля 2014 г. в Wayback Machine , FPP, доступ осуществлен 1 августа 2012 г.
  6. ^ «Девять ученых разделили три премии Кавли» .
  7. ^ "Рената Каллош" . UCLA . Архивировано из оригинального 25 сентября 2004 года . Проверено 17 марта 2014 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Сайт Андрея Линде в Стэнфордском университете
  • Андрей Линде на INSPIRE-HEP
  • Публикации Андрея Линде, проиндексированные Google Scholar
  • Радио-интервью Андре Линде на Entitled Opinions
  • Linde, Андрей (2004) « Инфляция, квантовая космология и антропный принцип » в Джоне Барроу , Paul CW Davies ., И CL Harper, редакторов, Наука и конечная реальность: от Quantum Космос , объем чествования Джона A. Wheeler «S 90-летие. Издательство Кембриджского университета.
  • Слэк, Горди (1998) « Вера во Вселенную: беседы с космологами », California Wild 51 (3)