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研究

在1978年，古思在康乃爾大學(xué)發(fā)生首度發(fā)展宇宙暴漲理論，當(dāng)時(shí)他參加了美國(guó)物理學(xué)家羅伯特·迪克（Robert Henry Dicke）有關(guān)宇宙學(xué)平坦性問(wèn)題的演講 。迪克認(rèn)為平坦性問(wèn)題是宇宙大爆炸理論無(wú)法解決的難題之一。宇宙的命運(yùn)取決于密度，如果密度夠大，將會(huì)坍塌成一個(gè)奇點(diǎn)，反之若密度低于臨界密度，宇宙會(huì)越來(lái)越大。

古思在1979年參加史蒂文·溫伯格的演講 ，溫伯格于1974年提出了最早的SU(5)大統(tǒng)一理論，統(tǒng)一了電弱相互作用和強(qiáng)相互作用。在非常高溫的情況下（例如大爆炸），電磁力、強(qiáng)力與弱力將融合為單一一種力。

古斯提出，當(dāng)早期宇宙溫度下降時(shí)，它正處于一個(gè)具有高能量密度的假真空當(dāng)中，而假真空與宇宙常數(shù)的效應(yīng)十分相似。極早期宇宙在降溫的時(shí)候，它處于一種過(guò)冷狀態(tài)。要從該狀態(tài)衰變出來(lái)，必須經(jīng)過(guò)量子穿隧所造成的宇宙泡成核過(guò)程。真真空泡沫在假真空背景中自發(fā)形成，并迅速開(kāi)始以光速膨脹。古斯意識(shí)到這一模型的問(wèn)題：其再加熱過(guò)程并不正確。當(dāng)宇宙泡成核時(shí)，它并沒(méi)有產(chǎn)生任何輻射；輻射只是在泡沫壁碰撞時(shí)才會(huì)產(chǎn)生。但為了解決初始條件問(wèn)題，暴脹持續(xù)的時(shí)間必須足夠長(zhǎng)，這時(shí)泡沫碰撞的概率就已經(jīng)降到很低的程度。這樣的宇宙就不會(huì)充斥著輻射。

阿諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜于1964年發(fā)現(xiàn)宇宙微波背景輻射后，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)它非常均勻，幾乎沒(méi)有變化。這種現(xiàn)象導(dǎo)致難題出現(xiàn)，因?yàn)橛钪嬷袃蓚€(gè)相隔遙遠(yuǎn)的區(qū)域沒(méi)有機(jī)會(huì)彼此接觸，卻仍然具有相同的溫度，這種接觸需要信息的傳遞，但是傳遞速度不能超過(guò)光速，因此這一情況成為標(biāo)準(zhǔn)大爆炸模型的難題之一。阿蘭·古斯借由宇宙暴脹解決這項(xiàng)矛盾，他認(rèn)為早期宇宙經(jīng)歷過(guò)空間膨脹呈加速度狀態(tài)的過(guò)程，因?yàn)樵缙谟钪嫠袇^(qū)域皆相互聯(lián)系，于是宇宙膨脹之后同質(zhì)化中從未斷。

1980年1月，阿蘭·古斯在SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室研討會(huì)公布他對(duì)宇宙暴漲的想法，他解決大統(tǒng)一理論中充斥著磁單極子的問(wèn)題。同年8月，他在物理評(píng)論提出論文，標(biāo)題為“宇宙暴漲：一個(gè)視界問(wèn)題和平坦性問(wèn)題可能的解決方案。”

1981年12月，阿蘭·古斯讀到莫斯科物理學(xué)家安德烈·林德的論文，他認(rèn)為整個(gè)宇宙包覆在一個(gè)泡沫內(nèi)，所以沒(méi)有認(rèn)為物質(zhì)被泡沫壁碰撞摧毀。這個(gè)結(jié)論來(lái)自西德尼·科爾曼和埃里克·溫伯格提出的希格斯場(chǎng)與能量圖。

1983年，阿蘭·古斯發(fā)表論文，解釋暴脹模型 。然而他仍堅(jiān)持早期宇宙的空間膨脹呈加速度狀態(tài) 。

榮譽(yù)

古斯在麻省理工學(xué)院擔(dān)任維克托·魏斯科普夫（Victor F.Weisskopf）物理講座教授，并繼續(xù)研究暴脹模型的各種推論。到目前為止，他撰寫(xiě)了約60篇論文，內(nèi)容包含宇宙暴漲影響及其與粒子物理之相互作用。他已經(jīng)贏得許多獎(jiǎng)項(xiàng)，包括國(guó)際理論物理中心獎(jiǎng)?wù)隆?996年愛(ài)丁頓獎(jiǎng)?wù)拢ㄅc安德烈·林德和保羅·斯坦哈特共同獲得）、2009年艾薩克·牛頓獎(jiǎng)?wù)拢ㄓ?guó)物理學(xué)院頒發(fā)）。

阿蘭·古斯在2005年贏得由波士頓環(huán)球報(bào)主辦最凌亂辦公室獎(jiǎng)，但阿蘭·古斯對(duì)于獲獎(jiǎng)?lì)H為自豪 。

著作

Alan Guth," The Inflationary Universe: The Quest for a New Theory of Cosmic Origins ". 1998. ISBN 0201328402

參閱

安德烈·林德

佐藤勝?gòu)?(物理學(xué)家)

暴脹模型

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