Ralph Asher Alpher

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Ralph Asher Alpher
1950
Nació	( 03/02/1921 )3 de febrero de 1921 Washington, DC , EE. UU.
Fallecido	12 de agosto de 2007 (2007-08-12)(86 años) Austin , Texas , Estados Unidos
Nacionalidad	americano
alma mater	Universidad George Washington
Conocido por	Primera teoría física moderna de nucleosíntesis y predicción de la radiación de fondo de microondas cósmica en 1948.
Premios	Magellanic Premium (1975) Medalla Henry Draper (1993) Medalla Nacional de Ciencias (2005)
Carrera científica
Los campos	Cosmología, Física Teórica y Astrofísica
Instituciones	Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins , Centro de Investigación y Desarrollo de General Electric, Union College, Observatorio Dudley
Asesor de doctorado	Georg Antonovich Gamow

Componentes · Estructura

Componentes
Modelo Lambda-CDM Energía oscura · Fluido oscuro · Materia oscura
Estructura
Forma del universo Filamento de galaxias · Formación de galaxias Gran grupo de cuásares Estructura a gran escala Reionización · Formación de estructuras

Ralph Asher Alpher (3 de febrero de 1921 - 12 de agosto de 2007) ^[1]^[2] fue un cosmólogo estadounidense , que llevó a cabo un trabajo pionero a principios de la década de 1950 sobre el modelo del Big Bang , incluida la nucleosíntesis del Big Bang y las predicciones del microondas cósmico. Radiación de fondo .

Infancia y educación

Alpher era hijo de un inmigrante judío bielorruso, Samuel Alpher (nacido en Ilfirovich), de Vitebsk , Bielorrusia. Su madre, Rose Maleson, murió de cáncer de estómago en 1938 y su padre se volvió a casar más tarde. Alpher se graduó a los 15 años de Theodore Roosevelt High School en Washington, DC , y ocupó los rangos de Mayor y Comandante del programa de cadetes de su escuela . Trabajó en el teatro de la escuela secundaria como director de escena durante dos años, complementando los ingresos de la era de la Depresión de su familia. También aprendió la taquigrafía de Gregg , y en 1937 comenzó a trabajar para el Director de la Unión Geofísica Estadounidense.como taquígrafo. En 1940 fue contratado por el Departamento de Magnetismo Terrestre de la Fundación Carnegie, donde trabajó con el Dr. Scott Forbush bajo contrato con la Marina de los Estados Unidos para desarrollar técnicas de desmagnetización de barcos durante la Segunda Guerra Mundial . Contribuyó al desarrollo de los detonadores Mark 32 y Mark 45, torpedos, control de armas navales, detección aérea magnética (de submarinos) y otros trabajos de artefactos ultrasecretos (incluido el Proyecto Manhattan), y fue reconocido al final de el Premio a la Guerra con el Desarrollo de Artillería Naval (10 de diciembre de 1945 — con Símbolo), y otro premio al Desarrollo de Artillería Naval en 1946. El trabajo de Alpher en tiempos de guerra ha sido algo oscurecido por la clasificación de seguridad. ^{[ cita requerida ]}Desde 1944 hasta 1955, trabajó en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins . Durante el día estuvo involucrado en el desarrollo de misiles balísticos, sistemas de guía, supersónicos y temas relacionados. En 1948 obtuvo su Ph.D. en Física con una teoría de la nucleosíntesis llamada captura de neutrones, y desde 1948 en adelante colaboró con el Dr. Robert C. Herman (Ph.D. en Física, 1940, Universidad de Princeton, bajo E. Condon), también en APL, en predicciones de la Radiación Cósmica de Fondo de Microondas (ahora ampliamente conocida por el acrónimo CMB). Alpher se mostró algo ambivalente sobre la naturaleza de su trabajo con artillería. habiendo dedicado gran parte de su carrera temprana a esto con el fin de obtener su doctorado. ^{[ cita requerida ]}

A los 16 años, se le ofreció una beca completa para el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), pero puede haber sido retirada después de que Alpher tuvo una reunión obligatoria con un alumno en Washington, DC, con poca explicación o aclaración. ^{[ cita requerida ]} En cambio, obtuvo su licenciatura y títulos de posgrado avanzados en física de la Universidad George Washington , mientras trabajaba como físico por contrato con la Marina y, finalmente, para el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins . Conoció al físico ruso-ucraniano George Gamow.en la Universidad, quien posteriormente lo contrató como estudiante de doctorado. Esto fue algo así como un golpe, ya que Gamow era un prominente desertor soviético y una de las luminarias de la facultad de GWU. Su primer curso de física fue impartido por Edward Teller, incorporado a la facultad de GWU en 1935 para darle a Gamow un compañero en la facultad. Alpher proporcionó una habilidad matemática muy necesaria para apoyar la teorización de Gamow. Gamow solía dar charlas en todo el mundo sobre "El origen de los elementos", que fue la disertación original de Alpher. A Gamow se le sigue atribuyendo el trabajo de Alpher sobre nucleosíntesis. Alpher siguió su disertación inmediatamente con la primera predicción de la existencia de radiación "fósil" de una singularidad hipotética: la radiación de fondo de microondas cósmica .Esto fue confirmado observacionalmente porArno Allan Penzias y Robert Wilson en Bell Labs usando un radiotelescopio de cuerno. Investigaciones posteriores han demostrado que se hicieron otras observaciones, pero no se interpretaron cosmológicamente. Fueron galardonados con el Premio Nobel de Física por la observación en 1978. Irónicamente, un grupo de Princeton recibió crédito por hacer una interpretación cosmológica en un universo inflacionario (Big Bang) en una publicación complementaria en 1965 de Penzias y Wilson, lo cual es incorrecto.

Mientras asistía a GWU, Alpher conoció a Louise Ellen Simons, quien se especializaba en psicología en la escuela nocturna y trabajaba como secretaria diurna en el Departamento de Estado. Casi dos meses después del ataque a Pearl Harbor, Alpher y Louise se casaron. En ese momento ya había realizado trabajos clasificados para la Marina de los Estados Unidos a través de la Carnegie Institution durante casi un año y medio. Durante una pausa en su trabajo científico a principios de 1944, solicitó a la Marina una comisión, para la que era elegible. En ese momento, había hecho tanto trabajo clasificado y secreto que ya no estaba sujeto al reclutamiento (junto con otras 7.000 personas) y se le prohibió alistarse. Ese verano, se inscribió en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins.para trabajar en otro proyecto clasificado: un nuevo detonador de torpedos de influencia magnética. Esto era muy necesario ya que el torpedo Mark 14 , que tenía un explosor mal probado que tenía su componente magnético apagado por orden del Jefe de Operaciones Navales a fines de 1943, necesitaba urgentemente un reemplazo (VS Alpher, The Submarine Review, octubre , 2009).

Teoría de la nucleosíntesis del Big Bang

La disertación de Alpher en 1948 trató sobre un tema que llegó a conocerse como nucleosíntesis del Big Bang . El Big Bang fue el término pintoresco acuñado por Fred Hoyle en la emisión de radio del Tercer Programa de la BBC el 28 de marzo de 1949 para describir el modelo cosmológico del universo expandiéndose a su estado actual a partir de una condición primordial de enorme densidad y temperatura. La expresión Big Bang tardó dos décadas en hacerse popular, y Hoyle nunca la usó de manera peyorativa. ^[3] Nucleosíntesises la explicación de cómo se crean elementos más complejos a partir de elementos simples en los momentos posteriores al Big Bang. Inmediatamente después del Big Bang, cuando la temperatura era extremadamente alta, si alguna partícula nuclear, como neutrones y protones, se uniera (manteniéndose unida por la fuerza nuclear atractiva ), se rompería inmediatamente por los fotones de alta energía ( cuantos de luz ) presente en alta densidad. En otras palabras, a esta temperatura extremadamente alta, la energía cinética de los fotones abrumaría la energía de enlace de la fuerza nuclear fuerte. Por ejemplo, si un protón y un neutrón se unieran (formando deuterio), se rompería inmediatamente por un fotón de alta energía. Sin embargo, a medida que avanzaba el tiempo, el universo se expandió y enfrió y la energía promedio de los fotones disminuyó. En algún momento, aproximadamente un segundo después del Big Bang, la fuerza de atracción de la atracción nuclear comenzaría a vencer a los fotones de menor energía y los neutrones y protones comenzarían a formar núcleos de deuterio estables . A medida que el universo continuaba expandiéndose y enfriándose, partículas nucleares adicionales se unirían a estos núcleos ligeros, formando elementos más pesados como helio , etc.

Alpher argumentó que el Big Bang crearía hidrógeno, helio y elementos más pesados en las proporciones correctas para explicar su abundancia en el universo temprano. La teoría de Alpher y Gamow propuso originalmente que todos los núcleos atómicos son producidos por la captura sucesiva de neutrones, una unidad de masa a la vez. Sin embargo, estudios posteriores desafiaron la universalidad de la teoría de la captura sucesiva, ya que no se encontró ningún elemento con un isótopo estable con una masa atómica de cinco u ocho, lo que dificulta la producción de elementos más allá del helio. Finalmente se reconoció que la mayoría de los elementos pesados observados en el universo actual son el resultado de la nucleosíntesis estelar en las estrellas, una teoría desarrollada en gran parte por Hans Bethe , William Fowler y Subrahmanyan Chandrasekhar.. Bethe había sido una adición de último minuto al comité examinador de la tesis de Alpher.

Dado que la disertación de Alpher se percibió como innovadora, más de 300 personas asistieron a la defensa de la disertación, incluida la prensa, y aparecieron artículos sobre sus predicciones y una caricatura de Herblock en los principales periódicos. Esto fue bastante inusual para una tesis doctoral.

Más tarde, ese mismo año, en colaboración con Robert Herman , Alpher predijo la temperatura de la radiación residual conocida como radiación de fondo de microondas cósmica resultante del hipotético Big Bang. ^[4] Sin embargo, las predicciones de Alpher sobre la radiación de fondo cósmico fueron más o menos olvidadas hasta que fueron redescubiertas por Robert Dicke y Yakov Zel'dovich a principios de la década de 1960. La existencia de la radiación cósmica de fondo y su temperatura fueron medidas experimentalmente en 1964 por dos físicos que trabajaban para Bell Laboratories en Nueva Jersey , Arno Penzias y Robert Wilson., quienes fueron galardonados con el premio Nobel de física por este trabajo en 1978. ^[5]

Los elementos de la disertación independiente de Alpher se publicaron por primera vez el 1 de abril de 1948 en la revista Physical Review con tres autores: Alpher, Hans Bethe y Gamow. ^[6] Aunque su nombre aparece en el papel, Bethe no participó directamente en el desarrollo de la teoría, aunque más tarde trabajó en temas relacionados; Gamow agregó su nombre para hacer la lista de autores Alpher, Bethe, Gamow , un juego de palabras con alfa , beta , gamma ( α, β, γ ), las tres primeras letras del alfabeto griego.. Gamow bromeó diciendo que "hubo, sin embargo, un rumor de que más tarde, cuando la teoría alfa, beta y gamma se derrumbó temporalmente, Bethe consideró seriamente cambiar su nombre a Zacharias". Al referirse a Robert Herman, escribió: "RC Herman, quien obstinadamente se niega a cambiar su nombre a Delter". A Alpher le preocupaba que el humor engendrado por Gamow pudiera haber oscurecido su propio papel crítico en el desarrollo de la teoría. Con la concesión de la Medalla Nacional de Ciencias 2005, se reconoció el trabajo original de Alpher sobre nucleosíntesis y la predicción de la radiación de fondo cósmico de microondas. Neil deGrasse Tyson fue fundamental en una recomendación del comité de la NSF (comunicación personal con el Dr. Victor S. Alpher, 26 de julio de 2007).

Alpher y Robert Herman fueron galardonados con la Medalla Henry Draper de la Academia Nacional de Ciencias en 1993. ^[7] También fueron galardonados con el Premio Magallanes de la Sociedad Filosófica Americana en 1975, el premio de Física Georges Vanderlinden de la Academia Belga de Ciencias , como así como importantes premios de la Academia de Ciencias de Nueva York y el Instituto Franklin de Filadelfia. Se han otorgado dos premios Nobel de física por trabajos empíricos relacionados con la radiación cósmica de fondo: en 1978 a Arno Penzias y Robert Wilson y en 2006 a John Mather.y George Smoot . ^[5] Alpher y Herman (este último, póstumamente) publicaron su propio relato de su trabajo en cosmología en 2001, Genesis of the Big Bang (Oxford University Press). Publicado como libro comercial, recibió poca promoción o ventas en la primera edición.

Fue elegido miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias en 1986. ^[8] En 2005, Alpher recibió la Medalla Nacional de Ciencias . La mención para el premio dice "Por su trabajo sin precedentes en las áreas de nucleosíntesis, por la predicción de que la expansión del universo deja tras de sí radiación de fondo y por proporcionar el modelo para la teoría del Big Bang". La medalla fue entregada a su hijo, el Dr. Victor S. Alpher, el 27 de julio de 2007 por el presidente George W. Bush, ya que su padre no pudo viajar para recibir el premio. Ralph Alpher murió después de una enfermedad prolongada el 12 de agosto de 2007. Su salud no se había cumplido desde que se cayó y se rompió la cadera en febrero de 2007.

Carrera posterior

En 1955, Alpher pasó a ocupar un puesto en el Centro de Investigación y Desarrollo de General Electric Company. Su papel principal en sus primeros años fue trabajar en problemas de reentrada de vehículos desde el espacio. A finales de la década de 1940 en el Laboratorio de Física Aplicadaen la Universidad Johns Hopkins, trabajó como miembro del grupo de trabajo de John van Allen, estudiando los rayos cósmicos con globos de gran altitud. En 1955, tanto Alpher como Herman solicitaron puestos en Iowa, donde van Allen ahora era director de departamento, sin embargo, los salarios en la academia eran simplemente demasiado bajos para mantener a las familias. Alpher también siguió colaborando con Robert Herman, que se había trasladado al Laboratorio de Investigación de General Motors, sobre problemas de cosmología. La Radiación Cósmica de Fondo de Microondas se confirmó finalmente en 1964, aunque en retrospectiva muchos otros astrónomos y radioastrónomos probablemente la observaron sin reconocer el significado cosmológico. ^[9]

De 1987 a 2004 se desempeñó como profesor de investigación distinguido de física y astronomía en Union College en Schenectady, Nueva York, tiempo durante el cual pudo volver a la investigación y la docencia. Durante todo este tiempo continuó publicando importantes artículos científicos revisados por pares y participó activamente en el servicio comunitario para la radiodifusión pública. Alpher también fue (1987-2004) director del Observatorio Dudley .

En 1986 fue reconocido con el Premio al Logro de Alumno Distinguido de la Universidad George Washington . Todos sus títulos se obtuvieron estudiando por la noche mientras trabajaba para la marina y el Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins durante el día. En 2004 se incorporó a la facultad emérita de Union y fue director emérito de Dudley. También recibió títulos honorarios de Doctor en Ciencias de Union College y el Instituto Politécnico Rensselaer . Desde 2005 hasta su muerte, siguió siendo director emérito del Observatorio Dudley y profesor emérito distinguido de física y astronomía en Union College .

El enfoque de la ciencia de Alpher

Alpher le dijo a Joseph D'Agnese en su entrevista para Discover Magazine : "Hay dos razones por las que haces ciencia. Una es el sentimiento altruista de que tal vez puedas contribuir al acervo de conocimiento de la humanidad sobre el mundo. La otra cosa más personal es que quieres la aprobación de sus compañeros. Pura y sencillamente ". ^[10]

Ralph Alpher le dijo a su hijo Víctor en 1980, al considerar la educación avanzada, que la aprobación de nadie no era la razón para seguir estudios de posgrado o una carrera que requiriera estudios intensivos avanzados. Más bien, le dijo a Víctor, "debes disfrutar y encontrar satisfacción en el trabajo que haces todos los días, porque no recibirás recompensas frecuentes ni palmaditas en la espalda". Hasta ese momento, había recibido solo tres premios por su trabajo en cosmología, de la Sociedad Filosófica Estadounidense, la Academia Belga de Ciencias y el Instituto Franklin, todos ocurridos después de cumplir 50 años. ^{[ Cita requerida ]}

Vida personal y puntos de vista

A pesar de criar una familia judía, se consideraba agnóstico y humanista. ^[11] Ralph era un esposo y padre amado. Estaba casado con Louise Alpher, tenía dos hijos llamados Victor Seth y Harriet Rose y dos nietos, Lisa y Rachel Lebetkin.

Ver también

Lista de físicos judíos estadounidenses
Controversias del Premio Nobel

Referencias

^ "Ralph Alpher, 86, experto en el trabajo sobre el Big Bang, muere" . NY Times . 2007.
^ Obituario en el Times-Union de Albany (NY)
^ Helge Kragh (2013). "Big Bang: etimología de un nombre". Astronomía y Geofísica . 54 : 2.28–2.30.
^ Gamow, G. (1948). "El origen de los elementos y la separación de galaxias". Phys. Rev . 74 (4): 505–6. Código bibliográfico : 1948PhRv ... 74..505G . doi : 10.1103 / PhysRev.74.505.2 .
Gamow, G. (30 de octubre de 1948). "La Evolución del Universo". Naturaleza . 162 (4122): 680–2. Código Bibliográfico : 1948Natur.162..680G . doi : 10.1038 / 162680a0 . PMID 18893719 . S2CID 4793163 .
Alpher, RA (1948). "Una teoría de captura de neutrones de la formación y abundancia relativa de los elementos". Phys. Rev . 74 (11): 1577–89. Código Bibliográfico : 1948PhRv ... 74.1577A . doi : 10.1103 / PhysRev.74.1577 . Alpher y Herman estimaron por primera vez la temperatura del fondo cósmico de microondas en 5 ° K, y dos años más tarde la volvieron a estimar en 28 ° K.
↑ a b Erica Westly (6 de octubre de 2008). "No hay Nobel para ti: Top 10 Nobel desaires" . Scientific American .
^ Alpher, RA; Bethe, H .; Gamow, G. (1948). "El origen de los elementos químicos" . Phys. Rev . 73 (7): 803–4. Código Bibliográfico : 1948PhRv ... 73..803A . doi : 10.1103 / PhysRev.73.803 . PMID 18877094 .
^ "Medalla Henry Draper" . Academia Nacional de Ciencias . Consultado el 24 de febrero de 2011 .
^ "Libro de miembros, 1780-2010: Capítulo A" (PDF) . Academia Estadounidense de Artes y Ciencias . Consultado el 15 de abril de 2011 .
^ Alpher y Herman, "Génesis del Big Bang", Oxford Press, 2001.
^ D'Agnese, J. (julio de 1999). "El último hombre de Big Bang que quedó en pie" . Descubra : 61–67.
^ Alpher, Ralph A. "Cosmología y humanismo" (PDF) . Humanismo hoy . 3 : 15-27. Archivado desde el original (PDF) el 29 de septiembre de 2011. Esto me lleva inevitablemente a identificarme filosóficamente como agnóstico y humanista, y explica mi temeridad al compartir mis puntos de vista con ustedes.

enlaces externos

Sitio web sobre Alpher mantenido por su hijo Victor S. Alpher, Ph.D
"Sobre el origen y la abundancia relativa de los elementos", disertación de doctorado, Universidad George Washington, mayo de 1948. Aunque desalentado de una carrera académica en química debido a su ascendencia judía, este interés continuo se refleja en 1) el tema de su disertación y 2) investigación posterior realizada como empleado a tiempo completo en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins.
Revisión de un periódico del libro de Big Bang que cita a Alpher como un importante contribuyente a la teoría del Big Bang
Artículo sobre la vida de Alpher en una revista Discover de 1999 .
Obituario en el Washington Post
Obituario en el Times-Union de Albany (NY)
Obituario en el Daily Telegraph (Londres / Reino Unido) ^{[ enlace muerto ]}
Discusión del papel de Alpher
Discusión adicional sobre el papel de Alpher
Conferencia de ArnoPenzia del premio Nobel de 1978
Bowley, Roger; Merrifield, Michael; Padilla, Antonio (Tony). "αβγ - El papel Alpha Beta Gamma" . Sesenta símbolos . Brady Haran para la Universidad de Nottingham .
Ralph Asher Alpher en Find a Grave

[1] "Ralph Alpher, 86, experto en el trabajo sobre el Big Bang, muere" . NY Times . 2007.

[2] Obituario en el Times-Union de Albany (NY)

[3] Helge Kragh (2013). "Big Bang: etimología de un nombre". Astronomía y Geofísica . 54 : 2.28–2.30.

[4] Gamow, G. (1948). "El origen de los elementos y la separación de galaxias". Phys. Rev . 74 (4): 505–6. Código bibliográfico : 1948PhRv ... 74..505G . doi : 10.1103 / PhysRev.74.505.2 .
Gamow, G. (30 de octubre de 1948). "La Evolución del Universo". Naturaleza . 162 (4122): 680–2. Código Bibliográfico : 1948Natur.162..680G . doi : 10.1038 / 162680a0 . PMID 18893719 . S2CID 4793163 .
Alpher, RA (1948). "Una teoría de captura de neutrones de la formación y abundancia relativa de los elementos". Phys. Rev . 74 (11): 1577–89. Código Bibliográfico : 1948PhRv ... 74.1577A . doi : 10.1103 / PhysRev.74.1577 . Alpher y Herman estimaron por primera vez la temperatura del fondo cósmico de microondas en 5 ° K, y dos años más tarde la volvieron a estimar en 28 ° K.

[Erica_Westly-5] Erica Westly (6 de octubre de 2008). "No hay Nobel para ti: Top 10 Nobel desaires" . Scientific American .

[6] Alpher, RA; Bethe, H .; Gamow, G. (1948). "El origen de los elementos químicos" . Phys. Rev . 73 (7): 803–4. Código Bibliográfico : 1948PhRv ... 73..803A . doi : 10.1103 / PhysRev.73.803 . PMID 18877094 .

[Draper-7] "Medalla Henry Draper" . Academia Nacional de Ciencias . Consultado el 24 de febrero de 2011 .

[AAAS-8] "Libro de miembros, 1780-2010: Capítulo A" (PDF) . Academia Estadounidense de Artes y Ciencias . Consultado el 15 de abril de 2011 .

[9] Alpher y Herman, "Génesis del Big Bang", Oxford Press, 2001.

[10] D'Agnese, J. (julio de 1999). "El último hombre de Big Bang que quedó en pie" . Descubra : 61–67.

[Ralph_A._Alpher_15-11] Alpher, Ralph A. "Cosmología y humanismo" (PDF) . Humanismo hoy . 3 : 15-27. Archivado desde el original (PDF) el 29 de septiembre de 2011. Esto me lleva inevitablemente a identificarme filosóficamente como agnóstico y humanista, y explica mi temeridad al compartir mis puntos de vista con ustedes.