Алексей Александрович Старобинский родился 19 апреля 1948 году в г. Москве — его отец умер, когда Алексею было два года.
В 1972 году с отличием окончил Физический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова. Далее весь его трудовой путь связан с Институтом теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН (г. Черноголовка, Московская обл.) — аспирантура, младший научный сотрудник, научный сотрудник, старший научный сотрудник, ученый секретарь (1987-1990 гг.), ведущий научный сотрудник, в 1990-1997 гг. — зав. сектором теории гравитации и космологии, в 1999-2003 гг. — и.о. зам. директора, с 1997 года по настоящее время — главный научный сотрудник Института.
В 1991 году уехал работать приглашенным ученым-исследователем в Эколь Нормаль (Париж, Франция). В 2006 году работал в Институте Анри Пуанкаре (Париж). В 1993/1994 и 2007 г.г. — работал приглашенным профессором в Институте Юкавы Киотского университета (Япония) и в 2000/2001 г.г. — приглашенным профессором в научно-исследовательском Центре Ранней Вселенной Токийского университета.
С 2017 года — профессор факультета физики Высшей школы экономики.
Член-корреспондент РАН с 1997 г., академик РАН с 2011 г. — Отделение физических наук РАН.
Академик А.А. Старобинский — всемирно известный ученый в области гравитации, космологии и релятивистской астрофизики, крупнейший российский физик-теоретик. Его научные интересы: классическая теория гравитации, квантовая теория гравитации, инфляционная стадия ранней Вселенной, темная энергия, темная материя, реликтовое излучение, крупномасштабная структура Вселенной, черные дыры, гравитационные волны, модифицированная гравитация, Мульти-Вселенная. Он — один из самых цитируемых отечественных астрофизиков.
А.А. Старобинский — один из создателей современной теории инфляционной Вселенной — новой исторической стадии эволюции Вселенной в далеком прошлом, которая предшествовала Горячему Большому взрыву. Он построил первую полную и непротиворечивую модель такой стадии (1980), в ходе которой Вселенная ускоренно расширяется более чем в 1025 раз за времена лишь на несколько порядков большие планковского времени 10-43 с, а затем после ее конца плавно выходит на стадию Горячего Большого Взрыва в результате рождения известных элементарных частиц и их последующего разогрева. Инфляционную теорию называют важнейшим достижением в космологии за последние полвека, поскольку она коренным образом изменила представление ученых об истории ранней Вселенной и позволила теоретически предсказать тонкие детали современной структуры Вселенной, которые затем были количественно подтверждены измерениями угловой анизотропии температуры и поляризации реликтового электромагнитного излучения во Вселенной вначале космической миссией COBE (1992), а затем значительно более детально космической миссией «Планк», начиная с 2013 г. Более того, его пионерская инфляционная модель 1980 года продолжает давать наилучшее согласие с всеми существующими в настоящий момент наблюдательными данными по сравнению с моделями, предложенными позднее другими учеными, в т.ч. А. Гутом и А.Д. Линде.
Еще до этой статьи 1980 года с конкретной инфляционной моделью, ныне носящей его имя, А.А. Старобинский в 1979 году модельно независимо рассчитал первый наблюдательный эффект инфляционной стадии в ранней Вселенной — Фурье-спектр первичных гравитационных волн, возникающих из вакуумных квантовых флуктуаций гравитационного поля в ходе инфляционной стадии, который замечательным образом оказывается почти масштабно инвариантным. Для этого он предположил, что наблюдаемая ныне часть Вселенной была столь симметричной в некоторый период времени в ее прошлом, сколь это позволяют законы квантовой механики и квантовой теории поля. Эта гипотеза является квинтэссенцией всего инфляционного сценария ранней Вселенной. Несмотря на ее экстремальность, оказалось, что она успешно работает!
В дальнейшем А.А. Старобинский вместе с коллегами продолжил работу над дальнейшим развитием различных вариантов инфляционного сценария ранней Вселенной и сравнению их предсказаний с наблюдательными данными. К его наиболее фундаментальным достижениям в этой области следует отнести количественную разработку теории генерации скалярных возмущений метрики пространства-времени и соответствующих им малых неоднородностей плотности материи на фоне однородной изотропной Вселенной, которые возникают в ходе инфляционной стадии из вакуумных флуктуаций некоторого эффективного скалярного поля, существующего во всех инфляционных моделях (1982, одновременно и независимо с А. Гутом и С. Хокингом, в разработку этого вопроса также большой вклад внес В.Ф. Муханов); построение теории многокомпонентной инфляции и генерации возмущений метрики пространства-времени в ее ходе; выяснение механизма перехода от квантового описания начальных возмущений к классическим, но стохастическим неоднородностям, которые как раз и наблюдаются в настоящее время в случае скалярных возмущений; разработка теории генерации и последующего быстрого разогрева и термализации материи после конца инфляционной стадии в режиме широкого параметрического резонанса (1994-1997, вместе с его учеником Л.А. Кофманом и А.Д. Линде); разработка формализма стохастической инфляции, который необходим для описания ранней стадии инфляции, когда скалярные возмущения метрики пространства-времени были не малыми; построение инфляционных моделей с временным нарушением условия медленного скатывания, что приводит к образованию локальных пиков в спектре начальных неоднородностей плотности материи во Вселенной и к последующему образованию первичных черных дыр.
Поиск первичных гравитационных волн — дело будущего, поскольку их величина существенно меньше величины скалярных возмущений в полном соответствии с предсказанием инфляционных моделей, в которых кривизна пространства-времени медленно меняется в ходе инфляционной стадии. Математический метод «медленного скатывания», используемый в моделях такого типа, был также впервые разработан А.А. Старобинским еще в 1978 году в более широком контексте космологических моделей «с отскоком» от сингулярности, в которых Вселенная вначале сжимается, а только потом начинает расширяться и выходит на промежуточную инфляционную стадию. Когда астрофизикам удастся детектировать эти первичные гравитационные волны с масштабно инвариантным спектром, это вероятно будет решающим аргументом в пользу достоверности инфляционного сценария ранней Вселенной.
В целом А.А. Старобинский считается его основоположником вместе с А. Гутом и А.Д. Линде, и вместе с ними был награжден ведущей международной премией по астрофизике — премией Кавли (2014) — «за пионерские работы в теории космической инфляции». Но инфляционная стадия не есть абсолютное начало Вселенной, что-то было и до нее. Просто в настоящее время у нас нет надежных наблюдательных фактов, которые позволили бы сделать выбор между различными теоретическими вариантами до-инфляционной истории Вселенной.
Как это всегда бывает в мировой науке, становление новых представлений о далеком прошлом нашей Вселенной происходило в открытой и напряженной научной борьбе со многими именитыми оппонентами. Но постепенно подавляющее большинство из них перешло на сторону защитников инфляционного сценария. Если в начале этой дискуссии, в ходе знаменитого Наффилдовского симпозиума в Кэмбридже летом 1982 года, в ходе которого А.А. Старобинским, С. Хокингом и А. Гутом были независимо получены количественно совпадающие выражения для спектра мощности скалярных возмущений, возникающих в конкретной «новой» инфляционной модели, ранее предложенной А.Д. Линде в том же 1982 г., соотношение сторонников и противников было примерно равным (в частности, трое других участников симпозиума вначале получили совсем другой результат для этой же величины, но к концу симпозиума согласились с правильным ответом), то в 2017 г. уже 33 светила науки с мировым именем подписали письмо в Scientific American в защиту теории инфляции.
Но кроме работ по теории инфляционной ранней Вселенной, у А.А. Старобинского есть много фундаментальных достижений в других областях теории гравитации и космологии.
Когда А.А. Старобинский еще был студентом, его в 1970 г. (физфак МГУ он окончил в 1972 г.) рекомендовали знаменитому физику академику АН СССР Якову Борисовичу Зельдовичу, и сразу А.А. Старобинский стал заниматься теорией рождения частиц в космологии. К этому времени относится его первый фундаментальный научный результат — расчет количества рожденных частиц и среднего значения тензора энергии-импульса квантовых полей в однородной анизотропной космологической модели, и первая высоко-цитируемая статья 1971 года вместе с Я.Б. Зельдовичем на эту тему (более 800 ссылок по Google Scholar). Поэтому научный стиль А.А. Старобинского образовался из слияния двух разных стилей — Зельдовича и школы Ландау. Стиль школы Ландау — более математически строгий, Зельдович же всегда исходил из эксперимента, наблюдений, первым бросался к новому номеру научного журнала — искал там новые экспериментальные и наблюдательные результаты.
Вскоре после этого, развивая гипотезу Зельдовича, А.А. Старобинский в 1973 году доказал существование эффекта сверхотражения волн (вначале скалярных, а затем в том же году электромагнитных и гравитационных совместно со своим учеником С.М. Чуриловым) при рассеянии на вращающихся черных дырах и рассчитал величину этого эффекта. Одновременно он доказал, что вращающиеся черные дыры рождают пары частиц-античастиц за счет уменьшения своей энергии вращения. Эти работы предвосхитили знаменитую работу Стивена Хокинга 1974 года, в которой тот пошел дальше и открыл другой эффект рождения частиц черными дырами, который существует и в случае невращающихся черных дыр. А.А. Старобинский успел сообщить о своих результатах Хокингу при личных встречах с ним летом 1973 г. на конференции в Польше, а затем осенью 1973 г. во время его визита в Москву, о чем упоминает и сам Хокинг в своих книгах.
Среди других достижений А.А. Старобинского в космологии: разработка теории восстановления физических свойств темной энергии в современной Вселенной из наблюдательных данных и ее практическая реализация с использованием наблюдательных данных по вспышкам сверхновых звезд и барионным акустическим осцилляциям в пространственном распределении галактик в современной Вселенной (начиная с 1998 и в последующие годы); построение последовательных полевых моделей темной энергии в модифицированных скалярно-тензорной и f(R) теориях гравитации (2007 и после этого). Вскоре после открытия анизотропии температуры реликтового излучения Вселенной в области больших углов в космической миссии COBE (1992), он в том же году вместе с академиком РАН Ю.Н. Парийским и др. обнаружил эту анизотропию уже в области малых углов, используя данные наземных наблюдений на радиотелескопе РАТАН-600.
Вместе со А.А. Старобинским работают научные группы в России, Италии, Франции, Японии, Индии, Южной Корее, Бразилии и других странах. Теоретические модели прошлой истории и современного строения Вселенной, которые он разрабатывает, тесно связаны с наблюдательными астрономическими данными и результатами наземных экспериментов на ускорителях и других установках.
Выражая вместе с единомышленниками из «Клуба 1 июля» несогласие с реформой РАН 2013 года, он с ними подписал следующее письмо: «Выражая категорическое неприятие проекта Федерального закона «О Российской академии наук, реорганизации государственных академий наук и внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ» 305828-6, направленного в Государственную Думу, заявляем об отказе вступить в новую «РАН», если закон будет принят, так как не считаем ее законной и достойной правопреемницей и заменой существующей Российской академии наук, основанной Петром I».
Из интервью А.А. Старобинского: «Мне кажется, что люди, уехавшие из России больше, чем на год, потом утрачивают способность жить у нас. В российской жизни есть некоторая специфика, мы к ней привыкли, а иностранцы к ней не привыкли совсем. Так что те наши, кто долго жил за границей, за редкими исключениями теряют умение жить здесь».
Он подготовил 4 профессора (в т. ч. члена трех национальных Академий наук Индии) и 16 докторов, PhD и кандидатов наук.
Автор более 300 научных работ.
Зам. главного редактора российских журналов «Письма в «Астрономический журнал» РАН и «Gravitation and Cosmology», член редколлегий российских журналов «Письма в ЖЭТФ» РАН и «Физика элементарных частиц и атомного ядра (ЭЧАЯ)» РАН, член редколлегий иностранных журналов — «Journal of Cosmology and Astroparticle Physics», European Physical Journal C, «International Journal of Modern Physics D», «Modern Physics Letters A», «Universe» (Advisory Board), SIGMA («Symmetry, Integrability and Geometry: Methods and Application»). Также он был членом редколлегий журналов«Physical Review D», «Classical and Quantum Gravity» и «General Relativity and Gravitation».
Член Бюро Отделения физических наук РАН, член Ученого совета ИТФ им. Л.Д. Ландау РАН, член диссертационного совета Д.002.207.01.
Президент Российской гравитационной ассоциации с 2017 г. Почетный доктор (Doctor Honoris Causa) Казанского (Приволжского) Федерального университета (2014). Почетный профессор Башкирского государственного педагогического университета (2012). Иностранный (ныне международный) член Национальной академии наук США с 2017 г. Член Академии наук «Леопольдина» — национальной Академии наук Германии с 2010 г. Член Норвежской Академии естественных и гуманитарных наук с 2014 г. Иностранный член Индийской национальной академии наук (Нью-Дели) с 2017 г. Иностранный член Национальной академии наук Индии (Аллахабад) с 2013 г.. Заслуженный член (Fellow) Американского физического общества (2011), член Нью-Йоркской академии наук.
Награжден медалью ордена «За заслуги перед Отечеством» II степени (2009), медалью СССР «За трудовую доблесть» (1986).
Удостоен Золотой медали А.Д. Сахарова РАН (2016), медали А.А. Фридмана Пермского государственного университета (2013), памятной медали имени В.Я. Струве (2019), памятной медали ЦК КПРФ «300 лет М. В. Ломоносову». Лауреат премии им. А.А. Фридмана РАН (1996), лауреат премии МАИК «Наука/Интерпериодика» (2004).
Ему вручены самые престижные международные награды: премия Кавли по астрофизике от Норвежской Академии естественных и гуманитарных наук, Министерства образования и науки Норвегии и фонда Кавли — высшая награда в мировой астрофизике (2014, вместе с А. Гутом и А.Д. Линде); премия Дирака (2019, Италия, вместе с В.Ф. Мухановым и Р.А. Сюняевым) — считается самой престижной наградой в области теоретической и математической физики; международная премия фонда Грубера (США) — высшая мировая награда в области космологии (2013, вместе с В.Ф. Мухановым); медаль Амальди от Итальянского Общества по общей теории относительности и гравитационной физике SIGRAV (2012, вместе с В.Ф. Мухановым); международная премия фонда Томалла (Швейцария) за выдающийся вклад в общую теорию относительности и гравитацию (2009, вместе с В.Ф. Мухановым); звание Офицера национального Ордена Академических Пальм (2017, Франция); медаль О. Клейна от Шведской королевской академии наук с предложением прочитать Мемориальную лекцию Оскара Клейна (2010); международная премия по теоретической физике Исаака Померанчука (2021).
