आपके बेसमेंट में एक ब्रह्मांड बनाना वास्तव में सुरक्षित है।
Alan Harvey Guth एक अमेरिकी सैद्धांतिक भौतिकविद् और ब्रह्मांड विज्ञानी हैं। Guth ने प्राथमिक कण सिद्धांत और कैसे कण सिद्धांत प्रारंभिक ब्रह्मांड के लिए लागू होता है इस पर शोध किया है। वह Massachusetts Institute of Technology में Victor Weisskopf भौतिकी प्रोफेसर हैं। Alexei Starobinsky और Andrei Linde के साथ, उन्होंने 2014 Kavli Prize जीता "ब्रह्मांडीय मुद्रास्फीति के सिद्धांत के अग्रदूत के लिए।"
वह 1968 में भौतिकी में MIT से स्नातक हुए और भौतिकी में मास्टर्स और डॉक्टरेट प्राप्त करने के लिए रहे।
एक जूनियर कण भौतिकविद् के रूप में, Guth ने 1979 में Cornell में ब्रह्मांडीय मुद्रास्फीति का विचार विकसित किया और जनवरी 1980 में विषय पर अपना पहला सेमिनार दिया। Stanford University में जाकर Guth ने 1981 में ब्रह्मांडीय मुद्रास्फीति के विचार का औपचारिक रूप से प्रस्ताव किया, यह विचार कि प्रारंभिक ब्रह्मांड एक घातीय विस्तार के चरण से गुजरा जो एक सकारात्मक निर्वात ऊर्जा घनत्व नकारात्मक निर्वात दबाव द्वारा संचालित था। 2006 में WMAP मिशन के परिणामों ने ब्रह्मांडीय मुद्रास्फीति के लिए मामला बहुत सम्मोहक बनाया।
प्रारंभिक जीवन और शिक्षा
Guth का जन्म 1947 में New Brunswick, New Jersey में एक यहूदी परिवार में हुआ था और वह Raritan River के पार Highland Park में बड़े हुए, जहां उन्होंने स्थानीय सार्वजनिक स्कूलों में पढ़ाई की। Highland Park High School के जूनियर वर्ष के बाद, उन्होंने स्कूल छोड़ दिया और Massachusetts Institute of Technology में एक पाँच साल के कार्यक्रम में नामांकन किया जहां वह दो और वर्षों के बाद अपने स्नातक और मास्टर्स की डिग्री प्राप्त कर सकते थे। Guth को 1969 में स्नातक और मास्टर्स की डिग्री और 1972 में डॉक्टरेट प्राप्त हुआ। 1971 में, उन्होंने Susan Tisch से शादी की, अपनी हाई स्कूल की प्रेमिका। उनके दो बच्चे हैं: Lawrence का जन्म 1977 में और Jennifer का जन्म 1983 में हुआ।
Guth 1971 से 1974 तक Princeton में, 1974 से 1977 तक Columbia में, 1977 से 1979 तक Cornell में, और 1979 से 1980 तक Stanford Linear Accelerator Center SLAC में थे। बेबी बूम युग के कई अन्य युवा भौतिकविदों की तरह, उन्हें एक स्थायी नौकरी खोजने में कठिनाई हुई, क्योंकि ऐसी नौकरियों की तलाश करने वाले युवा वैज्ञानिकों की तुलना में सहायक प्रोफेसरशिप बहुत कम थे, एक घटना जिसे "खोए हुए विद्वानों की पीढ़ी" कहा जाता है।
अपने कैरियर की शुरुआत में, Guth ने कण भौतिकी का अध्ययन किया, भौतिक ब्रह्मांड विज्ञान नहीं। Guth का Princeton में सबसे शुरुआती काम quarks का अध्ययन था, प्राथमिक कण जो प्रोटॉन और न्यूट्रॉन बनाते हैं। Columbia में, Guth ने grand unification GUTs का अध्ययन किया, स्वतः सममिति को तोड़कर उत्पन्न चरण संक्रमणों पर ध्यान केंद्रित किया। अधिकांश GUTs स्वतः सममिति को तोड़ने के दौरान चुंबकीय एकाधिकार की पीढ़ी की भविष्यवाणी करते हैं, लेकिन कोई कभी पता नहीं चला—एकाधिकार समस्या।
कैरियर
मुद्रास्फीति सिद्धांत
Guth के मुद्रास्फीति सिद्धांत को विकसित करने की पहली पहल 1978 में Cornell में हुई, जब वह Robert Dicke द्वारा ब्रह्मांड की समतलता समस्या के बारे में एक व्याख्यान में शामिल हुए। Dicke ने समझाया कि कैसे समतलता समस्या दिखाती है कि Big Bang सिद्धांत में कुछ महत्वपूर्ण चीज़ों की कमी थी। ब्रह्मांड का भाग्य इसकी घनत्व पर निर्भर था। यदि ब्रह्मांड की घनत्व काफी बड़ी थी, तो यह एक विलक्षणता में सिकुड़ जाती, और यदि ब्रह्मांड में पदार्थ की वास्तविक घनत्व महत्वपूर्ण घनत्व से कम थी, तो ब्रह्मांड तेजी से बड़ा होता रहता।
Guth के पथ में अगला भाग तब आया जब उन्होंने 1979 की शुरुआत में Steven Weinberg द्वारा एक व्याख्यान सुना। Weinberg ने Grand Unified Theory GUT के बारे में दो व्याख्यानों में बात की जो 1974 के बाद से विकसित हुआ था, और कैसे यह ब्रह्मांड में पदार्थ की विशाल मात्रा की व्याख्या कर सकता था जो प्रतिद्वंद्वी की तुलना में। GUT ने गुरुत्वाकर्षण को छोड़कर विज्ञान में ज्ञात सभी मौलिक बलों की व्याख्या की। इसने स्थापित किया कि बहुत गर्म परिस्थितियों में, जैसे कि Big Bang के बाद, विद्युत चुंबकत्व, मजबूत परमाणु बल, और कमजोर परमाणु बल एक बल बनाने के लिए एकजुट थे। Weinberg भी वह व्यक्ति थे जिन्होंने इस विचार पर जोर दिया कि ब्रह्मांड चरण संक्रमणों से गुजरता है, पदार्थ के चरणों के समान, उच्च ऊर्जा से कम ऊर्जा तक जाते समय। Weinberg की बहस कि पदार्थ प्रतिद्वंद्वी पर कितना प्रभावशाली है, Guth को दिखाया कि ब्रह्मांड के पहले कुछ सेकंड का अध्ययन करके कणों के बारे में सटीक गणना कैसे प्राप्त की जा सकती है।
Guth ने एक विलंबित चरण संक्रमण के दौरान एक supercooling का सुझाव देकर इस समस्या को हल करने का निर्णय लिया। यह चुंबकीय एकाधिकार समस्या को हल करने के लिए बहुत आशाजनक लग रहा था। जब तक Guth और उनके सहयोगी Henry Tye इस पर पहुंचे, Guth Stanford Linear Accelerator Center SLAC के लिए एक वर्ष के लिए चला गया था। Tye ने सुझाव दिया कि वे जांच करें कि क्या ब्रह्मांड का विस्तार supercooling द्वारा प्रभावित नहीं होगा। Supercooled स्थिति एक झूठा निर्वात है: यह एक निर्वात के अर्थ में है कि यह ऊर्जा घनत्व की सबसे कम संभावित स्थिति है; यह "झूठा" है क्योंकि यह एक स्थायी स्थिति नहीं है। झूठा निर्वात क्षय हो जाते हैं, और Guth पाएंगे कि आश्चर्यजनक रूप से, ब्रह्मांड की शुरुआत में झूठे निर्वात का क्षय अंतरिक्ष का एक घातीय विस्तार पैदा करेगा। यह एकाधिकार समस्या को हल करता है, क्योंकि विस्तार आनुपातिक रूप से एकाधिकार घनत्व को कम करता है।
Guth ने अपने सिद्धांत से महसूस किया कि ब्रह्मांड समतल दिखने का कारण यह था कि यह अपने मूल आकार की तुलना में इतने विशाल आकार तक बड़ा हो गया था। यह दृष्टिकोण पृथ्वी की स्पष्ट समतलता के समान है, मानव पैमाने पर, इसकी सतह से देखे जाने पर। अवलोकनीय ब्रह्मांड वास्तव में वास्तविक ब्रह्मांड का केवल एक बहुत छोटा हिस्सा था। पारंपरिक Big Bang सिद्धांत ने omega के 1 के पास मूल्य पाए, क्योंकि 1 से कोई भी विचलन जल्दी से बहुत, बहुत बड़ा हो जाता। मुद्रास्फीति सिद्धांत में, चाहे omega कहीं से शुरू हो, ब्रह्मांड के विस्तार के पैमाने के कारण यह 1 के करीब पहुंचेगा। वास्तव में, मुद्रास्फीति सिद्धांत की एक प्रमुख भविष्यवाणी यह है कि omega को सटीक रूप से 1 पाया जाएगा।
अपने नाम के बावजूद, big bang सिद्धांत वास्तव में एक धमाके का सिद्धांत नहीं है। यह वास्तव में केवल एक धमाके के बाद का एक सिद्धांत है।
दो हफ्ते बाद, Guth ने सहयोगियों को कुछ ऐसा चर्चा करते सुना जिसे horizon समस्या कहा जाता है। Arno Penzias और Robert Woodrow Wilson द्वारा खोजी गई माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण अत्यंत समान दिखाई दिया, लगभग कोई विचरण नहीं। यह बहुत विरोधाभासी लग रहा था क्योंकि जब विकिरण Big Bang के लगभग 300,000 साल बाद जारी किया गया था, तो अवलोकनीय ब्रह्मांड का व्यास 90 मिलियन प्रकाश-वर्ष था। ब्रह्मांड के एक सिरे के लिए दूसरे सिरे के साथ संचार करने का कोई समय नहीं था, क्योंकि ऊर्जा प्रकाश की गति से तेजी से नहीं बढ़ सकती है। विरोधाभास को, Guth जल्द ही महसूस किया, मुद्रास्फीति सिद्धांत द्वारा हल किया गया। चूंकि मुद्रास्फीति Big Bang की तुलना में पदार्थ की एक बहुत ही कम मात्रा के साथ शुरू हुई, एक मात्रा इतनी छोटी कि सभी भाग एक दूसरे के साथ संपर्क में होते। ब्रह्मांड तब फुलाया गया, प्रकाश की गति के एक अरब गुना के अनुरूप दर पर, और सजातीयता अटूट रही। मुद्रास्फीति के बाद ब्रह्मांड बहुत समान होता, भले ही इसके भाग अब एक दूसरे को प्रभावित करने में सक्षम नहीं थे।
Guth ने पहली बार अपने विचारों को मुद्रास्फीति पर SLAC में जनवरी 1980 में एक सेमिनार में सार्वजनिक किया। उन्होंने चुंबकीय एकाधिकार को अनदेखा किया क्योंकि वे GUT की मान्यताओं पर आधारित थे, जो भाषण के दायरे से बाहर था। अगस्त 1980 में, उन्होंने अपना पेपर, जिसका शीर्षक "Inflationary universe: A possible solution to the horizon and flatness problems" था, को journal Physical Review को सबमिट किया। इस पेपर में Guth ने अनुमान लगाया कि ब्रह्मांड की मुद्रास्फीति को समझाया जा सकता है यदि ब्रह्मांड चरण परिवर्तन के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण तापमान से 28 क्रम परिमाण नीचे supercooled हो।
अंतरिक्ष निश्चित रूप से कुछ अधिक जटिल है जो औसत व्यक्ति को शायद महसूस होगा। अंतरिक्ष सिर्फ एक खाली पृष्ठभूमि नहीं है जिसमें चीजें होती हैं।
दिसंबर 1981 में, Guth ने Moscow भौतिकविद् Andrei Linde का एक पेपर पढ़ा जो कहता है कि संपूर्ण ब्रह्मांड केवल एक बुलबुले के भीतर है, इसलिए दीवार टकराव द्वारा कुछ नहीं नष्ट होता है। यह निष्कर्ष Sidney Coleman और Erick Weinberg द्वारा मूल रूप से प्रस्तावित ऊर्जा ग्राफ के साथ एक Higgs फील्ड का उपयोग करके किया गया था। Guth ने इस पर Linde के साथ चर्चा की, जो स्वतंत्र रूप से बुलबुला मुद्रास्फीति पर काम कर रहे थे, लेकिन समतलता समस्या पर विचार किए बिना। Linde और Guth अंततः इस विषय पर पत्रों का आदान-प्रदान किया।
1983 तक Guth ने एक पेपर प्रकाशित किया जो वर्णन करता है कि कैसे उनके supercooled ब्रह्मांड परिदृश्य आदर्श नहीं थे, क्योंकि ऐसी स्थिति से बाहर निकलने के लिए "triggering mechanism" के लिए "extreme fine tuning of parameters" की आवश्यकता होती और महसूस किया कि एक अधिक प्राकृतिक समाधान की आवश्यकता थी। हालांकि, इसने उन्हें इस विश्वास से विचलित नहीं किया कि ब्रह्मांड अपने प्रारंभिक जीवनकाल में एक निर्वात में घातीय रूप से विस्तृत हुआ।
वर्तमान हित
अतीत में Guth ने lattice gauge theory, चुंबकीय एकाधिकार और instantons, Gott समय मशीनें, और सैद्धांतिक भौतिकी में कई अन्य विषयों का अध्ययन किया है। Guth के वर्तमान कार्य का अधिकांश भाग मुद्रास्फीति के विभिन्न संस्करणों से उत्पन्न होने वाली घनत्व उतार-चढ़ाव को extrapolating करना शामिल है, अवलोकनों के विरुद्ध परीक्षण करने के लिए, और "brane world" मॉडल में मुद्रास्फीति की जांच करना।
Guth Massachusetts Institute of Technology MIT में Victor F. Weisskopf भौतिकी प्रोफेसर हैं। उन्होंने मुद्रास्फीति के प्रभावों और कण भौतिकी के साथ इसकी बातचीत से संबंधित 60 से अधिक तकनीकी पत्र लिखे हैं।
सम्मान और पुरस्कार
उन्हें कई पुरस्कार और पदक मिले हैं, जिनमें Andrei Linde और Paul Steinhardt के साथ Trieste, Italy में International Center for Theoretical Physics का Medal, और 1996 में Eddington Medal, और 2009 Isaac Newton Medal शामिल है, जो British Institute of Physics द्वारा दिया गया है।
जुलाई 2012 में, वह Fundamental Physics Prize के inaugural awardee थे, जो भौतिकविद् और इंटरनेट उद्यमी Yuri Milner की रचना है।
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