Андрей Дмитриевич Линде ( родился 2 марта 1948 года) — российско-американский физик - теоретик , профессор физики Стэнфордского университета имени Харальда Трапа Фрииса .
Линде является одним из главных авторов теории инфляционной вселенной , а также теории вечной инфляции и инфляционной мультивселенной . Он получил степень бакалавра наук в Московском государственном университете . В 1975 году Линде получил докторскую степень в Физическом институте имени П. Н. Лебедева в Москве . Он работал в ЦЕРНе (Европейская организация ядерных исследований) с 1989 года и переехал в Соединенные Штаты в 1990 году, где стал профессором физики в Стэнфордском университете . Среди различных наград, которые он получил за свою работу по инфляции , в 2002 году он был награжден медалью Дирака вместе с Аланом Гутом из Массачусетского технологического института и Полом Стейнхардтом из Принстонского университета . В 2004 году он получил вместе с Аланом Гутом премию Грубера по космологии за разработку инфляционной космологии . В 2012 году он вместе с Аланом Гутом стал первым лауреатом премии Breakthrough Prize in Fundamental Physics . В 2014 году он получил премию Кавли по астрофизике «за новаторскую теорию космической инфляции» вместе с Аланом Гутом и Алексеем Старобинским . В 2018 году он получил премию Гамова.
В период с 1972 по 1976 год Давид Киржниц и Андрей Линде разработали теорию космологических фазовых переходов . Согласно этой теории, в очень ранней Вселенной не было большой разницы между слабыми , сильными и электромагнитными взаимодействиями . Эти взаимодействия стали отличаться друг от друга лишь постепенно, после космологических фазовых переходов , которые произошли, когда температура в расширяющейся Вселенной стала достаточно малой. В 1974 году Линде обнаружил, что плотность энергии скалярных полей , которые нарушают симметрию между различными взаимодействиями, может играть роль плотности энергии вакуума ( космологической постоянной ) в уравнениях Эйнштейна . В период с 1976 по 1978 год Линде продемонстрировал, что высвобождение этой энергии во время космологических фазовых переходов может быть достаточным для нагрева Вселенной.
Эти наблюдения стали основными составляющими первой версии теории инфляционной Вселенной, предложенной Аланом Гутом в 1980 году. Эта теория, теперь называемая « старой теорией инфляции », [ требуется ссылка ] была основана на предположении, что Вселенная изначально была горячей. Затем она испытала космологические фазовые переходы и временно застряла в переохлажденном метастабильном состоянии вакуума ( ложный вакуум ). Затем Вселенная расширялась экспоненциально – «раздувалась» – до тех пор, пока ложный вакуум не распался, и Вселенная снова не стала горячей. Эта идея привлекла большое внимание, поскольку она могла предоставить уникальное решение многих сложных проблем стандартной теории Большого взрыва . В частности, она могла объяснить, почему Вселенная такая большая и такая однородная . Однако, как сразу понял Гут, этот сценарий не совсем работал так, как предполагалось: распад ложного вакуума сделал бы Вселенную крайне неоднородной .
В 1981 году во время семинара Стивена Хокинга по квантовой гравитации Линде разработал другую версию инфляционной теории, которую он назвал « новой инфляцией ». [ требуется ссылка ] Он продемонстрировал, что проблема несоединяющихся пузырей (см. страницу 138 книги «Краткая история времени» , глава 8) может быть решена, если бы существовал пузырь, содержащий в себе нашу область Вселенной. Он также сказал, что фазовый переход должен был происходить медленно внутри пузыря. Эта теория решила проблемы исходной модели, предложенной Гутом, сохранив при этом большинство ее привлекательных черт. Несколько месяцев спустя похожий сценарий был предложен Андреасом Альбрехтом и Полом Стейнхардтом , которые ссылались на статью Линде. Вскоре после этого стало ясно, что новый инфляционный сценарий также страдает от некоторых проблем. Большинство из них возникло из-за стандартного предположения, что ранняя Вселенная изначально была очень горячей, а инфляция происходила во время космологических фазовых переходов.
В 1983 году Линде отказался от некоторых ключевых принципов старой и новой инфляции и предложил более общую инфляционную теорию, хаотическую инфляцию . Хаотическая инфляция происходит в гораздо более широком классе теорий, без какой-либо необходимости в предположении начального теплового равновесия . Основные принципы этого сценария были включены в большинство существующих в настоящее время реалистичных версий инфляционной теории. Хаотическая инфляция изменила наш способ представления о начале инфляции. Позднее Линде также предложил возможную модификацию способа, которым может закончиться инфляция, разработав гибридный сценарий инфляции . В этой модели инфляция заканчивается из-за нестабильности «водопада» [ необходимо разъяснение ] .
Согласно инфляционной теории, все элементарные частицы во Вселенной появились после окончания инфляции, в процессе, называемом повторным нагревом . Первая версия теории повторного нагрева, которая по сути является теорией создания материи во Вселенной, была разработана в 1982 году Александром Долговым и Линде, а также Л. Ф. Эбботом, Эдвардом Фархи и Марком Б. Уайзом . В 1994 году эта теория была пересмотрена Л. А. Кофманом, Линде и Алексеем Старобинским . Они показали, что процесс создания материи после инфляции может быть гораздо более эффективным из-за эффекта параметрического резонанса . [ необходимо разъяснение ]
Возможно, самое далеко идущее предсказание, сделанное Линде, было связано с тем, что сейчас называется теорией инфляционной мультивселенной , или ландшафтом теории струн . В 1982-1983 годах Штейнхардт, Линде и Александр Виленкин поняли, что экспоненциальное расширение в новом сценарии инфляции, однажды начавшись, продолжается без конца в некоторых частях вселенной. На основе этого сценария Линде предложил модель самовоспроизводящейся инфляционной вселенной, состоящей из разных частей. Эти части экспоненциально велики и однородны из-за инфляции. Поэтому для всех практических целей каждая из этих частей выглядит как отдельная мини-вселенная, или карманная вселенная, независимая от того, что происходит в других частях вселенной.
Жители каждой из этих частей могли бы подумать, что вселенная везде выглядит одинаково, и массы элементарных частиц, а также законы их взаимодействия должны быть одинаковыми во всем мире. Однако в контексте инфляционной космологии разные карманные вселенные могут иметь разные законы низкоэнергетической физики, действующие в каждой из них. Таким образом, наш мир, вместо того чтобы быть одним сферически симметричным расширяющимся шаром, становится огромным фракталом , инфляционной мультивселенной, состоящей из множества разных карманных вселенных с разными свойствами. Это дало простую научную интерпретацию космологического антропного принципа : наш мир может состоять из разных частей, но мы можем жить только в тех частях мультивселенной, которые могут поддерживать жизнь, какой мы ее знаем.
Эти идеи не привлекли особого внимания в то время, отчасти потому, что антропный принцип был очень непопулярен, отчасти потому, что новый инфляционный сценарий не совсем работал и был заменен сценарием хаотической инфляции. Однако в 1986 году Линде обнаружил, что во многих версиях сценария хаотической инфляции процесс экспоненциального расширения Вселенной также продолжается вечно в некоторых частях Вселенной. Линде назвал этот процесс вечной инфляцией . Квантовые флуктуации, возникающие во время вечной хаотической инфляции, настолько велики, что они могут легко подтолкнуть различные части Вселенной из одного вакуумного состояния в другое и даже изменить эффективную размерность пространства -времени . Это обеспечило очень мощную реализацию теории мультивселенной.
Линде и его коллега из Стэнфорда Виталий Ванчурин подсчитали количество всех возможных вселенных, которое составило около 10^10^16, если не принимать во внимание тот факт, что люди как наблюдатели ограничены в своей способности различать больше вселенных. Если это принять во внимание, то может быть до 10^10^10^7 вселенных. Анализируя механизм медленной инфляции , который изначально генерировал квантовые флуктуации , ученые смогли оценить количество результирующих вселенных в 10^10^10^7. [1]
Значительный прогресс в этой области был получен, когда теория инфляционной мультивселенной была реализована в контексте теории струн . В 2000 году Рафаэль Буссо и Джозеф Полчински предложили использовать режим вечной инфляции и переходы между многими различными вакуумами в теории струн для решения проблемы космологической постоянной . В то время не было фактически известно ни одного стабильного или метастабильного вакуума теории струн. Возможный механизм стабилизации вакуума теории струн был предложен в 2003 году Шамитом Качру , Ренатой Каллош , Линде и Сандипом Триведи , которые также обнаружили, что все эти вакуумы, описывающие расширяющуюся вселенную, являются метастабильными, т. е. они должны в конечном итоге распасться (см. механизм KKLT ). [2] Затем Майкл Р. Дуглас и его коллеги [ требуется разъяснение ] подсчитали, что общее число различных струнных вакуумов может достигать 10 500 или даже больше, [ неопределенно ] и Леонард Сасскинд разработал сценарий ландшафта теории струн , основанный на исследовании космологических фазовых переходов между различными струнными вакуумами.
Одной из главных задач этой теории является определение вероятности жизни в каждой из этих различных частей вселенной. Однако, как только теория струн задействована, крайне сложно вернуться к предыдущей картине единой вселенной. Чтобы сделать это, нужно доказать, что только один из многих вакуумов теории струн на самом деле возможен, и предложить альтернативное решение многих проблем, которые могут быть решены с использованием антропного космологического принципа в контексте теории инфляционной мультивселенной., [3] [4]
Линде продолжает свою работу над теорией инфляционной мультивселенной. В частности, Рената Каллош и Андрей Линде вместе со своими коллегами разработали теорию космологических аттракторов. Это широкий класс версий инфляционной космологии , которые обеспечивают одно из лучших соответствий последним данным наблюдений. [5]
В июле 2012 года Линде стал первым лауреатом премии Breakthrough Prize in Fundamental Physics , учрежденной физиком и интернет-предпринимателем Юрием Мильнером . В 2014 году он стал со-лауреатом, вместе с Аланом Гутом и Алексеем Старобинским , премии Кавли , присуждаемой Норвежской академией наук и литературы . [6]
Линде является членом Национальной академии наук и Американской академии искусств и наук .
Линде женат на Ренате Каллош . У них двое сыновей. [7]
Его родителями были советские физики Ирина Ракобольская и Дмитрий Линде .
В феврале-марте 2022 года он подписал открытое письмо российских ученых, осуждающее вторжение России в Украину в 2022 году [8] , а также еще одно открытое письмо лауреатов премии «Прорыв» с тем же посланием [9] .
