211service.com
MIT:s fundamentala fysiker
I juli var fysikprofessorn Alan Guth ’68, SM ’69, PhD ’72, glad över att höra att ytterligare 3 miljoner dollar hade satts in på hans bankkonto. Guth var en av nio fysiker över hela världen som fann sina kassor så förbättrade som de första vinnarna av Milner Foundations Fundamental Physics Prize.
Alan Guth ’68, SM ’69, PhD ’72, är en av de nio första vinnarna av Fundamental Physics Prize.
Årets mottagare – som var och en hedrades för tidigare forskningsresultat inom fysik – kommer att bilda en urvalskommitté som kommer att utse framtida vinnare. Efter detta år kommer priset att delas ut till en eller flera fysiker årligen för vad Milner Foundation i ett uttalande beskrev som transformativa framsteg inom området.
Milner Foundation, grundad av den ryske internetentreprenören Yuri Milner, citerade Guth för uppfinningen av inflationskosmologi och för hans bidrag till teorin för generering av kosmologiska täthetsfluktuationer som härrör från kvantfluktuationer i det tidiga universum, och för hans pågående arbete med problemet med att definiera sannolikheter i evigt uppblåsande rumtider.
Guth, 65, har varit medlem av MIT-fakulteten sedan 1980. Mycket av hans forskning har undersökt tillämpningen av teoretisk partikelfysik på det tidiga universum: Vad kan partikelfysiken berätta om universums historia? Vad kan kosmologin säga oss om de grundläggande naturlagarna?
1980 föreslog han att många särdrag i vårt universum, inklusive dess enhetlighet, kan förklaras av en kosmologisk modell som han kallade inflation – en modifiering av den konventionella Big Bang-teorin där han ansåg att universums expansion drevs av en frånstötande gravitationskraft genererad av en exotisk form av materia. Efter mer än 30 år av utveckling och granskning är den inflationära universumsmodellen nu allmänt accepterad av fysiker.
En konsekvens av inflation är att små kvantfluktuationer i det tidiga universum kan sträckas ut till astronomiska proportioner, vilket ger fröet till universums storskaliga struktur; Guth och andra beräknade det förutsagda spektrumet för dessa fluktuationer 1982. De kan idag ses som krusningar i den kosmiska bakgrundsstrålningen, som först upptäcktes av COBE-satelliten 1992, och deras egenskaper stämmer utmärkt överens med vad de enklaste inflationsmodellerna förutspår .
Ett annat spännande inslag i inflationen är att nästan alla versioner av den är eviga: när inflationen väl börjar så slutar den aldrig helt. Inflationen har upphört i vår del av universum, men det är troligt att den fortsätter väldigt långt borta och kommer att fortsätta för alltid. Guth har dock arbetat med Alex Vilenkin och Arvind Borde för att visa att inflationen inte alltid har hänt. Tvärtom fann de att något måste ha föregått inflationens era, och att någon ny fysik – kanske en kvantteori om skapelsen – skulle behövas för att förstå det.
Guth har också arbetat med det svåra problemet med hur man definierar sannolikheter i ett evigt uppblåsande universum, vilket är svårt eftersom varje händelse som är möjlig kommer att inträffa ett oändligt antal gånger.