Стейнхардт, Пол
Пол Стейнхардт (англ. Paul Joseph Steinhardt; род. 25 декабря 1952, Вашингтон, США) — американский физик-теоретик, профессор физики имени Альберта Эйнштейна в Принстонском университете[2], член Национальной академии наук США (1998)[3]. Большая часть трудов посвящена космологии (инфляционная модель Вселенной, экпиротический сценарий, циклическая модель) и квазикристаллам[4][5][6].
Общие сведения
| Пол Стейнхардт | |
|---|---|
| англ. Paul Joseph Steinhardt | |
| Дата рождения | 25 декабря 1952 (73 года) |
| Место рождения | |
| Страна | США |
| Научная сфера | теоретическая физика |
| Место работы | Принстонский университет |
| Образование | |
| Учёная степень | доктор философии (PhD) |
| Учёное звание | профессор |
| Научный руководитель | Сидни Коулман |
| Ученики |
Андреас Альбрехт Дов Левин Кэти Мак |
| Известен как | один из авторов инфляционной модели Вселенной, теории квазикристаллов и циклических моделей Вселенной |
| Награды и премии |
Медаль Дирака (2002) Премия Оливера Бакли (2010) Медаль Джона Скотта (2012) Почётная медаль Института Нильса Бора (2020) |
Биография
Стейнхардт родился 25 декабря 1952 года в Вашингтоне. В 1974 году получил степень бакалавра наук (B.S.) по физике в Калифорнийском технологическом институте, в 1975 году — степень магистра искусств (M.A.) по физике, 1978 году — степень доктора философии (Ph.D.) по физике в Гарвардском университете[6]. С 1978 по 1981 год был младшим научным сотрудником Гарвардского общества стипендиатов (Harvard Society of Fellows)[6]. Научные интересы Стейнхардта охватывают космологию и физику конденсированного состояния[7].
Космология
Стейнхардт является одним из создателей инфляционной теории Вселенной, объясняющей её однородность и плоскую геометрию[7]. В 1982 году совместно с Андреасом Альбрехтом разработал одну из первых работающих инфляционных моделей. Однако позже Стейнхардт стал одним из ведущих критиков инфляционной теории[8][9]. Стейнхардт критикует такие понятия и подходы как антропный принцип, теория струн и мультивселенная[10][11][12].
В качестве альтернативы инфляции Стейнхардт совместно с Нилом Туроком предложил циклическую модель Вселенной[13]. Эта теория, основанная на более ранней экпиротической модели и развитая на основе модели бран из М-теории[14][15], предполагает, что Вселенная проходит через бесконечную последовательность циклов расширения и сжатия, а вместо «Большого взрыва» происходит «Большой отскок» (англ. Big Bounce)[16].
Стейнхардт внёс вклад в исследование «тёмной стороны» Вселенной, введя понятие «квинтэссенции» — динамической формы тёмной энергии, объясняющей ускоренное расширение Вселенной, и предложил новые модели тёмной материи[17].
Квазикристаллы
В 1983 году Стейнхардт и его ученик Дов Левин теоретически предсказали существование новой формы твёрдого вещества — квазикристаллов. Их атомная структура обладает упорядоченностью, но не является периодической, и может иметь симметрию, считавшуюся невозможной для кристаллов (например, икосаэдрическую)[18].
Долгое время квазикристаллы получали искусственно. В 2009 году группа под руководством Стейнхардта и итальянского учёного Луки Бинди обнаружила первый природный квазикристалл в образце метеорита Хатырка[16]. Дальнейшие экспедиции на Камчатку позволили найти новые образцы внеземного происхождения возрастом 4,5 миллиарда лет[16]. После 2018 года Стейнхардт с коллегами сделал ещё несколько открытий:
- В 2021 году был обнаружен искусственный квазикристалл в образце красного тринитита — минерала, образовавшегося из расплавленного песка во время первого в истории испытания атомной бомбы «Тринити» в 1945 году. Этот квазикристалл с составом Si₆₁Cu₃₀Ca₇Fe₂ и икосаэдрической симметрией стал старейшим из известных квазикристаллов антропогенного происхождения[19].
- В 2023 году команда сообщила об обнаружении квазикристалла в фульгурите — спёкшемся от удара молнии песке из Небраски. Это стало первым случаем нахождения квазикристалла, связанного с электрическим разрядом, и третьим — в природе. Образец обладает редкой додекагональной (12-кратной) симметрией[20].
Известные ученики
- Андреас Альбрехт — физик-теоретик и космолог. В 1983 году под руководством Стейнхардта защитил докторскую диссертацию в Пенсильванском университете[21]. Совместно с научным руководителем стал автором одной из основополагающих работ по теории «новой» или «медленно скатывающейся» инфляции[21].
- Дов Левин — будучи студентом Стейнхардта, в 1983 году совместно с ним впервые предложил теоретическую концепцию квазикристаллов[22].
- Кэти Мак (англ. Katherine J. Mack) — космолог-теоретик и популяризатор науки. В 2009 году защитила докторскую диссертацию по астрофизике в Принстонском университете под руководством Стейнхардта.
Признание
- Стипендия Гуггенхайма (1994)[23]
- Медаль Дирака (2002)[24]
- Thomson Reuters Citation Laureates (2006)
- Премия Оливера Бакли (2010)[25]
- Медаль Джона Скотта (2012)
- Стипендия Саймонса по теоретической физике (2012)
- Стипендия Рэдклиффа (2012)
- Награда выдающемуся выпускнику Калтеха (2014)
- Международная минералогическая ассоциация в честь учёного назвала новый минерал «стейнхардтит» (2014)
- Премия Aspen Institute Italia (2018)
- Почётная медаль Института Нильса Бора (2020)
- Исследовательская премия Карла Фридриха фон Сименса (2020)
Библиография
- Пол Стейнхардт. Невозможность второго рода. Невероятные поиски новой формы вещества = The Second Kind of Impossible. — 2022.