Descoperiți povestea sa unică în această postare pe blog. El este unul dintre pilonii teoriei particulelor elementare!
Cine este Alan Guth?
Alan Guth este un fizician teoretician și cosmolog, cunoscut mai ales pentru lucrările sale privind teoria particulelor elementare și modul în care teoria particulelor este aplicabilă universului timpuriu și, în special, pentru ideea, pe care a dezvoltat-o în jurul anului 1980, a inflației cosmice și a universului inflaționar, ideea conform căreia universul timpuriu a trecut printr-o fază de expansiune exponențială la scurt timp după Big Bang, determinată de o densitate energetică pozitivă în vid.
Alan Harvey Guth s-a născut la 27 februarie 1947 în orășelul New Brunswick, New Jersey, din Statele Unite, într-un cuplu evreu din clasa de mijloc, Hyman și Elaine Guth, care dețineau un mic magazin alimentar și o curățătorie. Copilăria sa timpurie nu a fost remarcabilă, deși a arătat o aptitudine puternică pentru matematică. După ce a urmat cursurile mai multor școli publice, a chiulit din ultimul an pentru a se înscrie într-un program de cinci ani la Massachusetts Institute of Technology (MIT), în parte pentru că se temea să nu fie recrutat pentru războiul din Vietnam, pe care îl dezaproba cu tărie. A obținut diplomele de licență și masterat în 1969, iar doctoratul în 1972.
În 1971, s-a căsătorit cu iubita sa din liceu, Susan Tisch, și au avut doi copii: Lawrence (1977) și Jennifer (1983). Cu toate acestea, după absolvire, Guth a avut dificultăți în a-și găsi un loc de muncă permanent, în parte din cauza concurenței intense pentru posturile de profesor universitar ca urmare a boom-ului demografic, și a petrecut nouă ani călătorind prin țară în locuri de muncă postdoctorale temporare legate de fizică, printre care Princeton (1971-1974), Columbia (1974-1977), Cornell (1977-1979) și Stanford’s Linear Accelerator Center (1979-1980).
La Princeton, s-a concentrat inițial pe fizica particulelor, în special pe studiul quarcurilor, particulele elementare care alcătuiesc protonii și neutronii. Cu toate acestea, cercetările sale au devenit caduce odată cu dezvoltarea teoriei cromodinamicii cuantice, dezvoltată ironic chiar la Princeton, fără știrea lui Guth, care a conferit quarcurilor o nouă proprietate specială numită “culoare”.
În 1974, la Columbia, Guth s-a orientat mai mult către cosmologie și cosmogeneză și, în special, către munca asupra monopolilor magnetici (magneți cu un singur pol, care au fost prevăzuți inițial în teorie de ecuațiile lui James Clerk Maxwell, dar nu fuseseră încă descoperiți în universul real). Guth a propus ca procesul de rupere spontană a simetriei în universul timpuriu, descris de “teoria electroblândă” a lui Steven Weinberg, să poată produce discontinuități foarte mici cu proprietățile monopolilor magnetici.
El a început să-și dezvolte teoria inflației cosmice în 1978, în timp ce se afla la Cornell, când căuta soluții la “problema planeității” modelului Big Bang al universului și la problema pe care el însuși o identificase, absența aparentă a monopolilor magnetici. Încă o dată, el s-a bazat pe lucrările anterioare ale lui Steve Weinberg, și anume pe teoria sa Grand Unified (o încercare de a unifica forțele nucleare electromagnetică, slabă și puternică).
Soluția propusă de Guth pentru aceste probleme implică o perioadă foarte scurtă, dar foarte rapidă de supraîncălzire în timpul unei tranziții de fază întârziate, care produce un “vid fals” (o stare instabilă temporară cu cea mai mică densitate de energie posibilă). Guth a descoperit că descompunerea falsului vid de la începutul universului ar putea produce rezultate uimitoare, inclusiv o expansiune rapidă la rate din ce în ce mai mari, pe care a numit-o inflație cosmică.
Expansiunea incredibil de vastă a universului cauzată de inflație a “rezolvat” atât problema planeității lui Robert Dickes, cât și problema monopolului lui Guth. Cu toate acestea, a rezolvat și “problema orizontului” din teoria Big Bang (observația recentă conform căreia radiația cosmică de fond părea să fie extrem de uniformă în tot universul, cu o variație aproape nulă, ceea ce era paradoxal deoarece nu ar fi trebuit să existe suficient timp la momentul creării radiației cosmice de fond pentru ca un capăt al cosmosului să fi fost în comunicare cu celălalt capăt). Cu toate acestea, conform teoriei inflației a lui Guth, universul a explodat atât de repede încât nu a existat timp pentru a rupe omogenitatea esențială, iar universul după inflație ar fi fost, prin urmare, foarte uniform, chiar dacă părțile nu erau încă în contact unele cu altele.
Guth și-a expus pentru prima dată ideile cu privire la inflația cosmică în cadrul unui seminar la Centrul de Accelerare Lineară de la Stanford, la începutul anului 1980, și a trecut peste noapte de la îngrijorarea cu privire la perspectivele sale de angajare la furtuna de oferte. S-a întors la MIT în 1980 și a devenit profesor de fizică în 1986.
Cu toate acestea, pentru o vreme, nu a putut găsi o modalitate de a opri inflația (astfel încât să se poată forma stele și galaxii), adesea denumită problema “ieșirii grațioase”, și a considerat propria sa teorie un eșec din acest motiv. Cu toate acestea, după ce a citit o lucrare a fizicianului rus Andrei Linde (care lucrase la această problemă în mod independent) și o lucrare ulterioară a lui Paul Steinhardt (care lucrase, de asemenea, la problema ieșirii grațioase) la sfârșitul anului 1981, a început să facă schimb de lucrări cu acești alți teoreticieni, ajutându-se reciproc să dezvolte teoria inflației, iar de la modelul original al lui Guth au existat multe alte rafinări și revizuiri.
Mai recent, Guth și-a exprimat convingerea că universul nostru este doar unul dintre nenumăratele universuri care au luat naștere ca parte a unui multivers. Conform acestei teorii, inflația cosmică nu se termină niciodată, ci continuă să se extindă la o rată exponențială, cu universuri suplimentare create în mod constant ca “bule” în cadrul procesului inflaționist (într-un fel, această teorie este similară cu teoria discreditată a stării de echilibru a lui Fred Hoyle). El crede că întregul cosmos a fost creat din nimic prin fluctuații cuantice (ceea ce, în opinia sa, este perfect compatibil cu legea conservării energiei, deoarece valoarea totală a energiei rămâne zero) și este citat spunând că “universul este prânzul gratuit suprem”.
Guth continuă să țină cursuri la Massachusetts Institute of Technology (MIT) și a scris mai mult de 60 de lucrări tehnice privind efectele inflației cosmice și interacțiunile acesteia cu fizica particulelor. El a câștigat numeroase premii și medalii, inclusiv Medalia Centrului Internațional pentru Fizică Teoretică și Medalia Eddington. Cartea sa din 1998, “The Inflationary Universe: The Quest for a New Theory of Cosmic Origins”, a devenit un bestseller popular.
Descoperiți următorul nostru articol: Cine a fost Alexandre Friedmann?