एलन गुथ

Alan Guth
Guth at Trinity College, Cambridge, 2007
जन्म	Alan Harvey Guth (1947-02-27) February 27, 1947 New Brunswick, New Jersey, U.S.
राष्ट्रीयता	American
अल्मा मेटर	Massachusetts Institute of Technology
के लिए जाना जाता है	Cosmic inflation Borde–Guth–Vilenkin theorem Inflaton
Spouse	Susan Tisch ​ (m. 1971)​
बच्चे	2, including Larry Guth
पुरस्कार	MIT School of Science Prize for Undergraduate Teaching Oskar Klein Medal (1991) Benjamin Franklin Medal for Physics of the Franklin Institute Institute of Physics Isaac Newton Medal (2009) Dirac Prize of the International Center for Theoretical Physics in Trieste Gruber Prize in Cosmology (2004) Breakthrough Prize in Fundamental Physics (2012) Kavli Prize (2014)
Scientific career
खेत	Cosmology, theoretical physics, particle physics
संस्थानों	Princeton Columbia Cornell Stanford Linear Accelerator MIT
Doctoral advisor	Francis E. Low

एलन हार्वे गुथ (/ɡuːθ/; जन्म 27 फरवरी, 1947) एक अमेरिकी सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी और ब्रह्मांडविज्ञानी हैं, जो मैसाचुसेट्स की तकनीकी संस्था में भौतिकी के विक्टर वीस्कॉफ़ प्रोफेसर हैं। एलेक्सी स्टारोबिंस्की और आंद्रेई लिंडे के साथ, उन्होंने ब्रह्मांडीय मुद्रास्फीति के सिद्धांत को आगे बढ़ाने के लिए 2014 कावली पुरस्कार जीता। गुथ का शोध प्राथमिक कण सिद्धांत पर केंद्रित है और कण सिद्धांत प्रारंभिक ब्रह्मांड पर कैसे लागू होता है। उन्होंने 1968 में एमआईटी से भौतिकी में स्नातक की उपाधि प्राप्त की और भौतिकी में ही मास्टर और डॉक्टरेट की उपाधि प्राप्त की।

एक कनिष्ठ कण भौतिक विज्ञानी के रूप में, गुथ ने 1979 में कॉर्नेल विश्वविद्यालय में ब्रह्मांडीय मुद्रास्फीति का विचार विकसित किया और जनवरी 1980 में इस विषय पर अपना पहला सेमिनार दिया। स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में एसएलएसी थ्योरी ग्रुप में आगे बढ़ते हुए, गुथ ने औपचारिक रूप से 1981 में ब्रह्मांडीय मुद्रास्फीति के विचार का प्रस्ताव रखा, यह विचार कि नवजात ब्रह्मांड घातीय विस्तार के एक चरण से गुज़रा जो एक सकारात्मक निर्वात ऊर्जा घनत्व (नकारात्मक वैक्यूम दबाव) द्वारा संचालित था। 2006 में WMAP मिशन के परिणामों ने ब्रह्मांडीय मुद्रास्फीति के मामले को बहुत सम्मोहक बना दिया।

प्रारंभिक जीवन और शिक्षा

गुथ का जन्म एक यहूदी परिवार में हुआ था 1947 में न्यू ब्रंसविक, न्यू जर्सी में और हाईलैंड पार्क, न्यू जर्सी में रारिटन ​​नदी के पार पले-बढ़े, जहां उन्होंने स्थानीय पब्लिक स्कूलों में पढ़ाई की। हाईलैंड पार्क हाई स्कूल (न्यू जर्सी) में अपने जूनियर वर्ष के बाद, उन्होंने स्कूल छोड़ दिया और मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में पांच साल के कार्यक्रम में दाखिला लिया, जहां उन्हें दो और वर्षों के बाद अपनी स्नातक की डिग्री|बैचलर और मास्टर की डिग्री|मास्टर की डिग्री मिल सकती थी। गुथ ने 1969 में स्नातक और मास्टर डिग्री और 1972 में डॉक्टरेट की उपाधि प्राप्त की। 1971 में, उन्होंने अपनी हाई स्कूल प्रेमिका सुसान टिश से शादी की।उनके दो बच्चे हैं: लैरी गुथ (जन्म 1977) और जेनिफर (जन्म 1983)। गुथ 1971 से 1974 तक प्रिंसटन विश्वविद्यालय, 1974 से 1977 तक कोलंबिया विश्वविद्यालय, 1977 से 1979 तक कॉर्नेल विश्वविद्यालय और 1979 से 1980 तक स्टैनफोर्ड रैखिक त्वरक केंद्र (एसएलएसी) में थे। बेबी बूमर्स युग के कई अन्य युवा भौतिकविदों की तरह, उनके पास कठिन समय था एक स्थायी नौकरी ढूंढना, क्योंकि ऐसी नौकरियों की तलाश करने वाले युवा वैज्ञानिकों की तुलना में बहुत कम सहायक प्रोफेसर थे, एक ऐसी घटना जिसे खोए हुए विद्वानों की पीढ़ी के रूप में जाना जाता है। अपने करियर की शुरुआत में, गुथ ने भौतिक ब्रह्मांड विज्ञान का नहीं, बल्कि कण भौतिकी का अध्ययन किया। प्रिंसटन में गुथ का प्रारंभिक कार्य क्वार्क के अध्ययन में था, प्राथमिक कण जो प्रोटॉन और न्यूट्रॉन बनाते हैं। कोलंबिया में, गुथ ने सहज समरूपता टूटने से उत्पन्न ब्रह्माण्ड संबंधी चरण संक्रमणों पर ध्यान केंद्रित करते हुए, भव्य एकीकरण सिद्धांतों (जीयूटी) का अध्ययन किया। अधिकांश जीयूटी सहज समरूपता टूटने के दौरान चुंबकीय मोनोपोल की पीढ़ी की भविष्यवाणी करते हैं, लेकिन कभी भी मोनोपोल समस्या का पता नहीं लगाया गया था।

कैरियर

मुद्रास्फीति सिद्धांत

मुद्रास्फीति के अपने सिद्धांत को विकसित करने की दिशा में गुथ का पहला कदम 1978 में कॉर्नेल में हुआ, जब उन्होंने ब्रह्मांड की समतलता की समस्या के बारे में रॉबर्ट डिकी के एक व्याख्यान में भाग लिया। डिके ने बताया कि कैसे समतलता की समस्या से पता चला कि उस समय महा विस्फोट सिद्धांत से कुछ महत्वपूर्ण गायब था। ब्रह्माण्ड का भाग्य उसके घनत्व पर निर्भर था। यदि ब्रह्मांड का घनत्व काफी बड़ा होता, तो यह गुरुत्वाकर्षण विलक्षणता में ढह जाता, और यदि ब्रह्मांड में पदार्थ का वास्तविक घनत्व क्रांतिक घनत्व से कम होता, तो ब्रह्मांड तेजी से बहुत बड़ा हो जाता।

गुथ की राह में अगला पड़ाव तब आया जब उन्होंने 1979 की शुरुआत में स्टीवन वेनबर्ग का एक व्याख्यान सुना। वेनबर्ग ने दो व्याख्यानों में ग्रैंड यूनिफाइड थ्योरी (जीयूटी) के बारे में बात की, जिसे 1974 से विकसित किया गया था, और यह एंटीमैटर की मात्रा की तुलना में ब्रह्मांड में पदार्थ की भारी मात्रा को कैसे समझा सकता है। GUT ने गुरुत्वाकर्षण को छोड़कर विज्ञान में ज्ञात सभी मूलभूत बलों की व्याख्या की। इसने स्थापित किया कि बहुत गर्म परिस्थितियों में, जैसे कि बिग बैंग के बाद, विद्युत चुंबकत्व, मजबूत परमाणु बल और कमजोर परमाणु बल एकजुट होकर एक बल बन गए। वेनबर्ग ही वह व्यक्ति थे जिन्होंने इस विचार पर जोर दिया कि उच्च ऊर्जा से निम्न ऊर्जा की ओर जाने पर ब्रह्मांड पदार्थ के चरणों के समान चरण संक्रमण से गुजरता है। वेनबर्ग की चर्चा कि पदार्थ प्रति-पदार्थ पर इतना हावी क्यों है, गुथ ने दिखाया कि ब्रह्मांड के पहले कुछ सेकंड का अध्ययन करके कणों के बारे में सटीक गणना कैसे प्राप्त की जा सकती है।

गुथ ने विलंबित चरण संक्रमण के दौरान सुपरकूलिंग का सुझाव देकर इस समस्या को हल करने का निर्णय लिया। चुंबकीय मोनोपोल समस्या को हल करने के लिए यह बहुत आशाजनक लग रहा था। जब तक गुथ और उनके सहयोगी हेनरी टाय इसके बारे में आए, तब तक गुथ एक साल के लिए एसएलएसी राष्ट्रीय त्वरक प्रयोगशाला (एसएलएसी) में जा चुके थे। टाई ने सुझाव दिया कि वे जाँच करें कि ब्रह्मांड का विस्तार सुपरकूलिंग से प्रभावित नहीं होगा। अतिशीतित अवस्था एक मिथ्या निर्वात है: यह इस अर्थ में एक निर्वात है कि यह ऊर्जा के न्यूनतम संभव घनत्व की अवस्था है; यह असत्य है क्योंकि इसकी स्थिति स्थायी नहीं है। झूठे निर्वात का क्षय होता है, और गुथ ने पाया कि ब्रह्मांड की शुरुआत में झूठे निर्वात के क्षय से अंतरिक्ष का तेजी से विस्तार होगा। इससे मोनोपोल समस्या हल हो गई, क्योंकि विस्तार आनुपातिक रूप से मोनोपोल घनत्व को कम कर देता है।

गुथ को अपने सिद्धांत से एहसास हुआ कि ब्रह्मांड के चपटा दिखाई देने का कारण यह है कि यह अपने मूल आकार की तुलना में इतने बड़े आकार में बढ़ गया है। जब इसकी सतह से देखा जाता है, तो मानवीय पैमाने पर यह परिप्रेक्ष्य पृथ्वी की स्पष्ट समतलता के समान होता है। देखने योग्य ब्रह्माण्ड वास्तव में वास्तविक ब्रह्माण्ड का एक बहुत छोटा सा हिस्सा था। पारंपरिक बिग बैंग सिद्धांत में 1 के निकट घनत्व पैरामीटर#घनत्व पैरामीटर का मान हैरान करने वाला पाया गया, क्योंकि 1 से कोई भी विचलन जल्दी ही बहुत अधिक बड़ा हो जाएगा। मुद्रास्फीति सिद्धांत में, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि ओमेगा कहां से शुरू होता है, ब्रह्मांड के विस्तार के पैमाने के कारण यह 1 के करीब पहुंच जाएगा। वास्तव में, मुद्रास्फीति सिद्धांत की एक प्रमुख भविष्यवाणी यह ​​है कि ओमेगा बिल्कुल 1 पाया जाएगा।

दो सप्ताह बाद, गुथ ने सहकर्मियों को क्षितिज समस्या नामक किसी चीज़ पर चर्चा करते हुए सुना। अर्नो पेन्ज़ियास और रॉबर्ट वुडरो विल्सन द्वारा खोजा गया माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण बेहद समान दिखाई दिया, जिसमें लगभग कोई भिन्नता नहीं थी। यह बहुत विरोधाभासी लग रहा था क्योंकि जब बिग बैंग के लगभग 300,000 वर्ष बाद विकिरण जारी किया गया था, तो अवलोकन योग्य ब्रह्मांड का व्यास 90 मिलियन प्रकाश वर्ष था। ब्रह्मांड के एक छोर के पास दूसरे छोर से संचार करने का समय नहीं था, क्योंकि ऊर्जा प्रकाश की गति से अधिक तेज़ नहीं चल सकती। जैसा कि गुथ को जल्द ही एहसास हुआ, मुद्रास्फीति सिद्धांत द्वारा विरोधाभास का समाधान किया गया। चूंकि मुद्रास्फीति की शुरुआत बिग बैंग की अपेक्षा बहुत कम मात्रा में पदार्थ से हुई थी, यह मात्रा इतनी कम थी कि सभी भाग एक-दूसरे के संपर्क में रहे होंगे एक दूसरे के साथ। तब ब्रह्मांड प्रकाश की गति से एक अरब गुना अधिक गति से फूला, और एकरूपता बरकरार रही। मुद्रास्फीति के बाद ब्रह्मांड बहुत एक समान रहा होगा, भले ही इसके हिस्से अब एक-दूसरे को प्रभावित करने में सक्षम नहीं थे।

गुथ ने पहली बार जनवरी 1980 में एसएलएसी में एक सेमिनार में मुद्रास्फीति पर अपने विचार सार्वजनिक किए। उन्होंने चुंबकीय मोनोपोल को नजरअंदाज कर दिया क्योंकि वे जीयूटी की धारणाओं पर आधारित थे, जो भाषण के दायरे से बाहर था। अगस्त 1980 में, उन्होंने अपना पेपर, जिसका शीर्षक था इन्फ्लेशनरी यूनिवर्स: ए पॉसिबल सॉल्यूशन टू द होराइजन एंड फ्लैटनेस प्रॉब्लम्स, जर्नल शारीरिक समीक्षा में प्रस्तुत किया। इस पेपर में गुथ ने कहा कि ब्रह्मांड की मुद्रास्फीति को समझाया जा सकता है यदि ब्रह्मांड को चरण परिवर्तन के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण तापमान से 28 ऑर्डर कम परिमाण में सुपरकूल किया जाए।

दिसंबर 1981 में, गुथ ने मॉस्को के भौतिक विज्ञानी आंद्रेई लिंडे का एक पेपर पढ़ा जिसमें कहा गया था कि पूरा ब्रह्मांड सिर्फ एक बुलबुले के भीतर है, इसलिए दीवार की टक्कर से कुछ भी नष्ट नहीं होता है। यह निष्कर्ष ऊर्जा ग्राफ के साथ हिग्स फील्ड का उपयोग करके बनाया गया था जो मूल रूप से सिडनी कोलमैन और एरिक वेनबर्ग द्वारा प्रस्तावित किया गया था। गुथ ने लिंडे के साथ इस पर चर्चा की, जो स्वतंत्र रूप से बुलबुला मुद्रास्फीति पर काम कर रहे थे, लेकिन सपाटता की समस्या पर विचार किए बिना। लिंडे और गुथ ने अंततः इस विषय पर पत्रों का आदान-प्रदान किया।

1983 तक, गुथ ने एक पेपर प्रकाशित किया था जिसमें बताया गया था कि उनका सुपरकूल्ड ब्रह्मांड परिदृश्य आदर्श नहीं था, क्योंकि ऐसी स्थिति से बाहर निकलने के लिए ट्रिगरिंग तंत्र को मापदंडों की अत्यधिक बारीक ट्यूनिंग की आवश्यकता होगी और महसूस किया गया कि अधिक प्राकृतिक समाधान की आवश्यकता है। हालाँकि, इसने उन्हें इस विश्वास से नहीं रोका कि ब्रह्मांड अपने प्रारंभिक जीवनकाल में शून्य में तेजी से विस्तारित हुआ।

वर्तमान रुचियाँ

अतीत में, गुथ ने जाली गेज सिद्धांत, चुंबकीय मोनोपोल और एक पल , जे. रिचर्ड गॉट#विदेशी पदार्थ समय यात्रा सिद्धांतों और सैद्धांतिक भौतिकी में कई अन्य विषयों का अध्ययन किया है। गुथ के अधिकांश वर्तमान कार्यों में मुद्रास्फीति के विभिन्न संस्करणों से उत्पन्न होने वाले घनत्व में उतार-चढ़ाव का अनुमान लगाना, टिप्पणियों के विरुद्ध परीक्षण करना और ब्रैन वर्ल्ड मॉडल में मुद्रास्फीति की जांच करना शामिल है।

वह मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एमआईटी) में भौतिकी के विक्टर फ्रेडरिक वीसकोफ|विक्टर एफ. वीसकोफ प्रोफेसर हैं। उन्होंने मुद्रास्फीति के प्रभाव और कण भौतिकी के साथ इसकी अंतःक्रिया से संबंधित 60 से अधिक तकनीकी पेपर लिखे हैं।

सम्मान एवं पुरस्कार

गुथ ने कई पुरस्कार और पदक जीते हैं, जिनमें आंद्रेई लिंडे और पॉल स्टीनहार्ट के साथ इंटरनेशनल सेंटर फॉर थियोरेटिकल फिजिक्स, ट्राइस्टे, इटली का मेडल और 1996 में एडिंगटन मेडल और ब्रिटिश भौतिकी संस्थान द्वारा प्रदान किया गया आइजैक न्यूटन मेडल शामिल हैं।

जुलाई 2012 में, वह भौतिक विज्ञानी और इंटरनेट उद्यमी, यूरी मिलनर की रचना, मौलिक भौतिकी में ब्रेकथ्रू पुरस्कार के उद्घाटन विजेता थे।

2014 में, वह ब्रह्मांडीय मुद्रास्फीति के सिद्धांत को आगे बढ़ाने के लिए, स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के आंद्रेई लिंडे और सैद्धांतिक भौतिकी के लिए लैंडौ संस्थान के एलेक्सी स्टारोबिंस्की के साथ नॉर्वेजियन एकेडमी ऑफ साइंस एंड लेटर्स द्वारा दिए गए कावली पुरस्कार के सह-प्राप्तकर्ता थे। उसी वर्ष, गुथ को उपलब्धि अकादमी का गोल्डन प्लेट पुरस्कार मिला। 2005 में, गुथ ने द बोस्टन ग्लोब द्वारा आयोजित बोस्टन में सबसे गंदे कार्यालय का पुरस्कार जीता। उनके साथ ऐसे सहकर्मी भी दाखिल हुए जिन्हें उम्मीद थी कि सफ़ाई करने में उन्हें शर्मिंदगी होगी, लेकिन गुथ को इस पुरस्कार पर काफी गर्व है।

प्रकाशन

• Guth, Alan (1997). The Inflationary Universe: The Quest for a New Theory of Cosmic Origins. Perseus Books. ISBN 0201328402.
• Guth, Alan (Fall 2002). "मुद्रास्फीति और उच्च परिशुद्धता ब्रह्मांड विज्ञान का नया युग" (PDF). physics@mit. MIT Department of Physics.

यह भी देखें

• सैद्धांतिक भौतिकी के लिए एमआईटी केंद्र
• एमआईटी भौतिकी विभाग

बाहरी संबंध

• Alan H. Guth's webpage at MIT
• MIT Center for Theoretical Physics
• Alan Guth - "Eternal inflation: Successes and questions"
• The Growth of Inflation, Symmetry magazine, December 2004/January 2005
• Guth's Grand Guess, Discover magazine, April 2002
• Additional photo
• Inflationary spacetimes are not past-complete