Research Interests
Guth 教授の研究のほとんどは、初期宇宙に対する理論素粒子物理の応用が中心となっている：宇宙の歴史について素粒子物理は何を語り、自然の基本法則について宇宙論は何を語るのか？ 1981年には、宇宙がなぜ一様になったのか、なぜ臨界密度に近い状態で始まったのかなど、宇宙の多くの特徴がインフレーションと呼ばれる新しい宇宙論モデルによって説明できることを提唱した。 インフレーションは、従来のビッグバン理論を修正したもので、宇宙の膨張は、エキゾチックな物質が生み出す反発する重力によって推進されたと提唱している。 ガースの最初の提案には欠陥があったが（原著論文で指摘）、ソ連のアンドレイ・リンデ、米国のアンドレアス・アルブレヒトとポール・スタインハートが独自に考案した「ニューインフレーション」によって、その欠陥はすぐに克服されることになった。
インフレーションの興味深い結果の1つは、初期宇宙における量子ゆらぎが天文学的な大きさに引き伸ばされ、宇宙の大規模構造の種を提供することである。 このような揺らぎの予測スペクトルは1982年にGuthらによって計算されました。 これらの揺らぎは、現在では宇宙背景放射の波紋として見ることができるが、その振幅は10万分の1程度と微弱である。 それでも、1992年にCOBE衛星によって検出され、現在ではWMAP衛星やプランク衛星などの実験によって、より高い精度で測定されている。 ガスは、エドワード・ファーヒー教授らと共同で、仮説の実験室でインフレーションを起こし、新しい宇宙を創造することが原理的に可能かどうかという問題を研究しています。 その答えは、「可能かもしれない」でした。 彼らは、古典的な方法では不可能であるが、量子トンネルを使えば理論的には可能であることを示したのである。 もし新しい宇宙を創ることができれば、我々の宇宙を危険にさらすことはないだろう。
インフレーションのもう一つの興味深い特徴は、ほとんどすべてのインフレーションが永遠であるということです。 私たちのいる宇宙ではインフレーションは終わっていますが、非常に遠いところではインフレーションは続いていて、これからもずっと続くと考えられています。 では、インフレは過去に対しても永遠なのだろうか？ ガスはタフツ大学のアレックス・ヴィレンキンやサウサンプトン大学のアービン・ボルドと協力して、時空の膨張領域には過去の境界があるはずで、それを理解するには新しい物理、おそらく創造の量子論が必要であることを示しています。 新しい形のインフレーションはどのような意味を持つのでしょうか？ 新しい形のインフレーションはどのような意味を持つのか、基礎となる理論はより厳密なものにできるのか。
Guth の以前の研究は、格子ゲージ理論、磁気単極子とインスタントン、Gott タイムマシン、および理論物理学の他の多くのトピックの研究を含んでいます。 高校を飛び級して、マサチューセッツ工科大学に入学した。 1964年から1971年まで在籍し、物理学で学士、修士、博士の学位を取得した。 その後、プリンストン大学、コロンビア大学、コーネル大学、スタンフォード線形加速器センター（SLAC）で博士号を取得し、主に素粒子論における抽象的な数学的問題に取り組んできた。 しかし、コーネル大学在学中に、同じ博士課程の物理学者であるヘンリー・タイに声をかけられ、初期宇宙における磁気単極子の生成の研究に参加するよう説得された。 この研究は、ガースのキャリアを大きく変えることになった。 翌年もSLACで、タイと磁気単極子の研究を続けた。 この結論は、当時ハーバード大学（現在はカリフォルニア工科大学）にいたジョン・プレスキルによって、少し前に得られていたものである。 グースとタイは、磁気単極子の過剰生成を避けるための代替案を探し始め、この研究からグースはインフレーション宇宙と呼ばれるビッグバン理論の修正版を考案しました。