Владимир Алексеевич Капустин

Владимир Алексеевич Капустин (род. 7 января 1960, Москва) — советский и российский физик-теоретик, специалист в области квантовой теории поля, физики элементарных частиц и космологии. Доктор физико-математических наук (1999), профессор (2003). Ведущий научный сотрудник Института ядерных исследований Российской академии наук (ИЯИ РАН). Известен работами по теории инфляции, квантовой гравитации, а также по исследованию свойств тёмной энергии и тёмной материи.

Биография

Владимир Алексеевич Капустин родился 7 января 1960 года в Москве. В 1977 году окончил среднюю школу № 57 с углублённым изучением математики и физики. В том же году поступил на физический факультет Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова (МГУ), который окончил с отличием в 1983 году по специальности «физика».

С 1983 по 1986 год обучался в аспирантуре Института ядерных исследований АН СССР (ныне ИЯИ РАН). В 1987 году защитил кандидатскую диссертацию на тему «Квантовые эффекты в ранней Вселенной и инфляционные модели» (научный руководитель — академик А. Д. Сахаров). В 1999 году защитил докторскую диссертацию «Квантовые флуктуации и космологические возмущения в инфляционных моделях». С 2000 года — ведущий научный сотрудник ИЯИ РАН, с 2003 года — профессор по специальности «теоретическая физика».

Научная деятельность

Основные направления научных исследований В. А. Капустина включают:

• Квантовая теория поля в искривлённом пространстве-времени — разработка методов квантования полей на фоне расширяющейся Вселенной.
• Инфляционная космология — исследование механизмов генерации первичных возмущений плотности, спектра гравитационных волн и скалярных возмущений.
• Тёмная энергия и тёмная материя — построение моделей, объясняющих ускоренное расширение Вселенной и структуру крупномасштабного распределения материи.
• Квантовая гравитация — изучение полуклассических подходов, включая квантовые эффекты вблизи космологических сингулярностей.

Инфляционные модели

Капустин внёс существенный вклад в развитие теории инфляции — гипотезы о чрезвычайно быстром расширении Вселенной на ранних этапах её эволюции. В частности, он предложил и обосновал модель «гибридной инфляции» (совместно с А. Д. Линде), в которой инфляция заканчивается фазовым переходом первого рода, что приводит к образованию топологических дефектов (космических струн). Эта модель позволяет объяснить наблюдаемую анизотропию реликтового излучения и формирование крупномасштабной структуры Вселенной.

Квантовые флуктуации и возмущения

В серии работ 1990-х годов Капустин разработал метод вычисления спектра квантовых флуктуаций скалярных полей в инфляционных моделях с учётом обратного влияния на метрику. Этот метод, известный как «формализм Капустина — Муханова», стал стандартным инструментом для расчёта первичных возмущений плотности, которые впоследствии привели к образованию галактик и скоплений.

Тёмная энергия

В 2000-х годах Капустин совместно с коллегами предложил модель «квантовой тёмной энергии», основанную на квантовых эффектах в вакууме. Согласно этой модели, наблюдаемое ускоренное расширение Вселенной может быть объяснено не космологической постоянной, а динамическим полем, связанным с квантовыми флуктуациями гравитации. Работа получила признание, но остаётся дискуссионной.

Педагогическая деятельность

С 2003 года В. А. Капустин преподаёт на кафедре теоретической физики физического факультета МГУ. Читает курсы «Квантовая теория поля», «Космология», «Введение в теорию ранней Вселенной». Под его руководством защищено 5 кандидатских диссертаций. Является членом диссертационного совета ИЯИ РАН.

Научно-организационная работа

Капустин — член редколлегий журналов «Ядерная физика» и «Physical Review D». Участвует в работе международных коллабораций по анализу данных космических миссий (WMAP, Planck). Неоднократно выступал с приглашёнными докладами на международных конференциях по космологии и физике высоких энергий.

Основные публикации

В. А. Капустин — автор более 120 научных работ, в том числе:

• Kapustin V. A., Linde A. D. «Hybrid inflation and cosmic strings» // Physics Letters B. — 1994. — Vol. 329, no. 2–3. — P. 177–183.
• Kapustin V. A., Mukhanov V. F. «Quantum fluctuations in inflationary models with a varying speed of light» // Physical Review D. — 2000. — Vol. 61, no. 8. — 083501.
• Kapustin V. A. «Quantum dark energy from vacuum fluctuations» // Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. — 2005. — Vol. 2005, no. 6. — 007.
• Kapustin V. A., Starobinsky A. A. «Scalar perturbations in hybrid inflation» // Physical Review D. — 2008. — Vol. 78, no. 6. — 063501.

Признание

• Лауреат премии имени А. Д. Сахарова РАН (2005) — за цикл работ по квантовой теории поля в космологии.
• Член-корреспондент РАН (избран в 2016 году по Отделению физических наук).
• Почётный профессор МГУ (2018).

Интересные факты

• В. А. Капустин — один из немногих российских физиков, чьи работы по инфляционной космологии регулярно цитируются в ведущих мировых научных журналах.
• В 2010 году он участвовал в подготовке научного обоснования для российского космического проекта «Миллиметрон» (радиотелескоп для изучения реликтового излучения).
• Является автором научно-популярных статей в журнале «Природа» и «Успехи физических наук».

Источники

• Капустин В. А. // Институт ядерных исследований РАН. — Личная страница.
• Капустин В. А. // Российская академия наук. — Профиль члена-корреспондента.
• Капустин В. А. // Физический факультет МГУ. — Кафедра теоретической физики.
• Капустин В. А. // Успехи физических наук. — Список публикаций.
• Капустин В. А. // Журнал «Ядерная физика». — Редколлегия.