211service.com
MIT's fundamentele fysicus
In juli hoorde natuurkundeprofessor Alan Guth ’68, SM ’69, PhD ’72 tot zijn tevredenheid dat er $ 3 miljoen extra op zijn bankrekening was gestort. Guth was een van de negen natuurkundigen over de hele wereld die hun schatkist zo rijk vonden als de inaugurele winnaars van de Fundamental Physics Prize van de Milner Foundation.
Alan Guth ’68, SM ’69, PhD ’72, is een van de negen inaugurele winnaars van de Fundamental Physics Prize.
De ontvangers van dit jaar - die allemaal werden geëerd voor eerdere onderzoeksresultaten in de natuurkunde - zullen een selectiecommissie vormen die toekomstige winnaars zal kiezen. Na dit jaar zal de prijs jaarlijks worden uitgereikt aan een of meer natuurkundigen voor wat de Milner Foundation in een verklaring beschreef als transformatieve vooruitgang in het veld.
De Milner Foundation, opgericht door de Russische internetondernemer Yuri Milner, citeerde Guth voor de uitvinding van de inflatoire kosmologie, en voor zijn bijdragen aan de theorie voor het genereren van kosmologische dichtheidsfluctuaties die voortkomen uit kwantumfluctuaties in het vroege heelal, en voor zijn voortdurende werk aan het probleem van het definiëren van waarschijnlijkheden in eeuwig opblazende ruimtetijden.
Guth, 65, is sinds 1980 lid van de MIT-faculteit. Veel van zijn onderzoek heeft de toepassing van theoretische deeltjesfysica op het vroege heelal onderzocht: wat kan deeltjesfysica ons vertellen over de geschiedenis van het heelal? Wat kan de kosmologie ons vertellen over de fundamentele natuurwetten?
In 1980 stelde hij voor dat veel kenmerken van ons universum, inclusief de uniformiteit ervan, kunnen worden verklaard door een kosmologisch model dat hij inflatie noemde - een wijziging van de conventionele oerknaltheorie waarin hij stelde dat de uitdijing van het universum werd voortgestuwd door een weerzinwekkend zwaartekracht gegenereerd door een exotische vorm van materie. Na meer dan 30 jaar van ontwikkeling en onderzoek wordt het model van het inflatie-universum nu algemeen aanvaard door natuurkundigen.
Een gevolg van inflatie is dat kleine kwantumfluctuaties in het vroege heelal kunnen worden uitgerekt tot astronomische proporties, wat de kiem vormt voor de grootschalige structuur van het heelal; Guth en anderen berekenden het voorspelde spectrum van deze fluctuaties in 1982. Ze kunnen tegenwoordig worden gezien als rimpelingen in de kosmische achtergrondstraling, voor het eerst gedetecteerd door de COBE-satelliet in 1992, en hun eigenschappen komen uitstekend overeen met wat de eenvoudigste inflatiemodellen voorspellen .
Een ander intrigerend kenmerk van inflatie is dat bijna alle versies ervan eeuwig zijn: als inflatie eenmaal begint, stopt het nooit helemaal. In ons deel van het universum is de inflatie geëindigd, maar het is waarschijnlijk dat ze heel ver weg doorgaat en voor altijd zal doorgaan. Guth heeft echter met Alex Vilenkin en Arvind Borde samengewerkt om aan te tonen dat inflatie niet altijd heeft plaatsgevonden. Integendeel, ze ontdekten dat er iets moet zijn voorafgegaan aan het tijdperk van inflatie, en dat er een nieuwe fysica - misschien een kwantumtheorie van de schepping - nodig zou zijn om het te begrijpen.
Guth heeft ook gewerkt aan het netelige probleem hoe kansen te definiëren in een eeuwig opblazend universum, wat moeilijk is omdat elke mogelijke gebeurtenis een oneindig aantal keren zal plaatsvinden.