Андрей Линде - Andrei Linde

Андрей Линде
Андрей Линде 2018.jpg
Портрет Линде в 2018 году
Родившийся ( 1948-03-02 )2 марта 1948 г. (73 года)
Альма-матер МГУ им.
Известен Работа над механизмом космической инфляции
KKLT
Супруг (а) Рената Каллош
Награды 2018   Гамы Prize
2014   Кавля премия
2012   Фундаментальных премии физики
2004   Gruber премия
2002   Дирак Медаль
2002 Oskar Klein Medal
Научная карьера
Поля Теоретическая физика
Физическая космология
Учреждения Физический институт им. П.Н. Лебедева
ЦЕРН
Стэнфордский университет
Докторант Давид Киржниц

Андрей Дмитриевич Линде ( русский : Андре́й Дми́триевич Ли́нде ; родился 2 марта 1948 г.) - российско-американский физик- теоретик и профессор физики в Стэнфордском университете 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 США в 1990 году, где стал профессором физики в Стэнфордском университете . Среди различных наград, которые он получил за свою работу по инфляции , в 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

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 лишь 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 нарушают симметрию между различными взаимодействиями может играть роль энергии вакуума плотности ( космологической постоянной ) 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 », была основана на предположении, что Вселенная изначально была горячей. Затем он испытал космологические фазовые переходы и временно застрял в переохлажденном метастабильном вакууме ( ложном вакууме ). Затем Вселенная экспоненциально расширялась  - «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

В 1981 году Линде разработал другую версию теории инфляции, которую он назвал « Новая инфляция ». Он продемонстрировал, что экспоненциально быстрое расширение Вселенной может 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. Несколько месяцев спустя аналогичный сценарий был предложен Андреасом Альбрехтом и Полем Стейнхардтом со ссылкой 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

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 возможную модификацию способа прекращения инфляции, разработав сценарий гибридной инфляции . В этой модели инфляция заканчивается из-за «водопадной» нестабильности.

Создание материи во Вселенной

Согласно теории инфляции, все элементарные частицы во Вселенной возникли 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 .

Инфляционная мультивселенная и вечная хаотическая инфляция

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 началось, 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. Поэтому 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.

Жители 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 единым сферически-симметричным расширяющимся воздушным шаром, становится огромным фракталом , инфляционной мультивселенной, состоящей из множества различных карманных вселенных с разными свойствами. Это обеспечило 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.

Линде и его коллега из Стэнфорда Виталий Ванчурин подсчитали, что количество всех возможных вселенных составляет примерно 10 ^ 10 ^ 16, если не принимать во внимание тот факт, что люди как наблюдатели ограничены в своей способности различать больше вселенных. Если это принять во внимание, то может быть до 10 ^ 10 ^ 10 ^ 7 вселенных. Анализируя механизм медленной инфляции , который изначально генерировал квантовые флуктуации , ученые смогли оценить количество возникающих вселенных в 10 ^ 10 ^ 10 ^ 7.

Инфляция и теория струн

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 ). Затем Майкл Р. Дуглас и его сотрудники подсчитали, что общее количество различных струнных вакуумов может достигать 10 500 или даже больше, а Леонард Сасскинд разработал ландшафтный сценарий теории струн, основанный на исследовании космологических фазовых переходов между различными вакуумами теории струн. .

Одна из основных задач этой теории - определить вероятность жизни 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.,

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.

Почести и награды

В июле 2012 года Линде стал первым лауреатом Премии по фундаментальной физике , созданной физиком и интернет-предпринимателем Юрием Мильнером . В 2014 году он был одним получателем, Алан Гут и Алексея Старобинского , в Kavli премии присуждается Норвежской Академии наук и литературы .

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

Личная жизнь

Линде женат на Ренате Каллош . У них двое сыновей.

Рекомендации

Внешние ссылки