Ralph Alpher
Este artículo necesita citas adicionales para su verificación . ( agosto de 2007 ) |
Ralph Alpher | |
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.jpg/1280px-Ralph_Alpher_(cropped).jpg) Alpher en 1950 | |
| Nacido | Ralph Asher Alpher ( 03-02-1921 )3 de febrero de 1921 Washington, DC , Estados Unidos |
| Fallecido | 12 de agosto de 2007 (12 de agosto de 2007)(86 años) |
| Nacionalidad | Americano |
| Alma máter | Universidad George Washington |
| Conocido por | Primera teoría física moderna de la nucleosíntesis y predicción de la radiación de fondo de microondas cósmico en 1948. |
| Premios | Premio Magallanes (1975) Medalla Henry Draper (1993) Medalla Nacional de Ciencias (2005) |
| Carrera científica | |
| 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 |
| Parte de una serie sobre |
| Cosmología física |
|---|
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Ralph Asher Alpher (3 de febrero de 1921 - 12 de agosto de 2007) fue un cosmólogo estadounidense que realizó 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 de la radiación de fondo de microondas cósmico .
Infancia y educación
Alpher era hijo de un inmigrante judío, Samuel Alpher ( né Alfirevich), de Vitebsk , Imperio ruso. 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 la 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 su familia en la época de la Depresión. También aprendió taquigrafía Gregg , y en 1937 comenzó a trabajar para el director de la American Geophysical Union 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 para la Marina de los EE. UU. 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 magnética aérea (de submarinos) y otros trabajos de artillería de alto secreto (incluido el Proyecto Manhattan), y fue reconocido al final de la guerra con el Premio de Desarrollo de Artillería Naval (10 de diciembre de 1945, con símbolo) y otro premio de Desarrollo de Artillería Naval en 1946. El trabajo de Alpher en tiempos de guerra quedó un tanto oscurecido por la clasificación de seguridad.
De 1944 a 1955 trabajó en el Laboratorio de Física Aplicada (APL). Durante el día, se dedicaba al desarrollo de misiles balísticos, sistemas de guía, supersónicos y temas relacionados. En 1948, obtuvo su doctorado en física con una teoría de nucleosíntesis llamada captura de neutrones y, a partir de 1948, colaboró con el Dr. Robert C. Herman , también del APL, en las predicciones de la radiación cósmica de fondo de microondas .
Obtuvo su licenciatura y títulos de posgrado avanzados en física en la Universidad George Washington , mientras trabajaba como físico contratado para la Marina y, finalmente, para la APL de la Universidad Johns Hopkins. Conoció al físico ruso-ucraniano George Gamow en la Universidad, quien posteriormente lo contrató como su estudiante de doctorado. Gamow fue un destacado desertor soviético y una de las luminarias de la facultad de GWU. Alpher proporcionó la capacidad matemática muy necesaria para respaldar la teoría de Gamow.
Alpher escribió su tesis doctoral sobre "El origen de los elementos" y, poco después de obtener su doctorado, realizó la primera predicción de la existencia de radiación "fósil" a partir de una singularidad hipotética: la radiación de fondo de microondas cósmica . Esto fue confirmado mediante observaciones por Arno Allan Penzias y Robert Wilson en Bell Labs utilizando un radiotelescopio de bocina.
Mientras asistía a la GWU, Alpher conoció a Louise Ellen Simons, que 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, él ya había realizado trabajo clasificado para la Marina de los EE. UU. a través de la Carnegie Institution durante casi un año y medio. Durante una pausa en su trabajo científico a principios de 1944, solicitó ingresar a la Marina para una comisión, para la cual era elegible. Para entonces, había realizado tanto trabajo clasificado y secreto que ya no estaba sujeto al reclutamiento (junto con aproximadamente otras 7000 personas) y se le prohibió alistarse. Ese verano, se inscribió en APL en 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 detonador mal probado cuyo componente magnético fue apagado por orden del Jefe de Operaciones Navales a fines de 1943, necesitaba urgentemente ser reemplazado (VS Alpher, The Submarine Review , octubre de 2009).
Teoría de la nucleosíntesis del Big Bang
La disertación de Alpher en 1948 abordó un tema que llegó a conocerse como nucleosíntesis del Big Bang . La nucleosíntesis es la explicación de cómo se crean elementos más complejos a partir de elementos simples en los momentos posteriores al Big Bang . Justo después del Big Bang, cuando la temperatura era extremadamente alta, si alguna partícula nuclear, como neutrones y protones , se unían (al estar unidas por la fuerza nuclear atractiva ), se desintegrarían inmediatamente por los fotones de alta energía ( cuantos de luz ) presentes 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 desintegrarían inmediatamente por un fotón de alta energía. Sin embargo, a medida que avanzaba el tiempo, el universo se expandió y se enfrió y la energía promedio de los fotones disminuyó. En algún momento, aproximadamente un segundo después del Big Bang, la fuerza de atracción nuclear comenzaría a ganarle a los fotones de menor energía y los neutrones y protones comenzarían a formar núcleos estables de deuterio . A medida que el universo continuara expandiéndose y enfriándose, partículas nucleares adicionales se unirían a estos núcleos ligeros, formando elementos más pesados como el 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 primitivo. La teoría de Alpher y Gamow originalmente proponía que todos los núcleos atómicos se producen por la captura sucesiva de neutrones, una unidad de masa a la vez. Sin embargo, estudios posteriores desafiaron la universalidad de la teoría de captura sucesiva, ya que no se encontró ningún elemento que tuviera 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 momento al comité examinador de la disertación de Alpher.
Como la tesis de Alpher se consideró innovadora, más de 300 personas asistieron a la defensa de la tesis, incluida la prensa, y aparecieron artículos sobre sus predicciones y una caricatura de Herblock en los principales periódicos, algo 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 cósmica de fondo de microondas resultante del hipotético Big Bang. [1] Sin embargo, las predicciones de Alpher sobre la radiación cósmica de fondo 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 los Laboratorios Bell en Nueva Jersey , Arno Penzias y Robert Wilson , quienes recibieron el Premio Nobel de Física por este trabajo en 1978. [2]
Los elementos de la disertación independiente de Alpher se publicaron por primera vez el 1 de abril de 1948 en Physical Review con tres autores: Alpher, Hans Bethe y Gamow. [3] Aunque su nombre aparece en el artículo, Bethe no tuvo una participación directa 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 primeras tres letras del alfabeto griego . Gamow bromeó diciendo que "Hubo, sin embargo, un rumor de que más tarde, cuando la teoría alfa, beta, gamma se estancó temporalmente, Bethe consideró seriamente cambiar su nombre a Zacharias". [4] Al referirse a Robert Herman escribió: "RC Herman, que se niega obstinadamente 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 de 2005 se reconoció el trabajo original de Alpher sobre la nucleosíntesis y la predicción de la radiación de fondo cósmico de microondas.
Alpher y Robert Herman recibieron la Medalla Henry Draper de la Academia Nacional de Ciencias en 1993. [5] También recibieron el Premio Magallanes de la Sociedad Filosófica Americana en 1975, el premio de Física Georges Vanderlinden de la Academia Belga de Ciencias, 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 . [2] 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 un libro comercial, recibió poca promoción o ventas en la primera edición.
Fue elegido miembro de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias en 1986. [6] En 2005, Alpher recibió la Medalla Nacional de la Ciencia . La mención del premio dice "Por su trabajo sin precedentes en las áreas de nucleosíntesis, por la predicción de que la expansión del universo deja atrás la 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.
Carrera posterior
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En 1955, Alpher pasó a ocupar un puesto en el Centro de Investigación y Desarrollo de General Electric Company. Su función principal durante sus primeros años allí fue trabajar en problemas relacionados con el regreso de vehículos desde el espacio.
En 1955, tanto Alpher como Herman solicitaron puestos en Iowa, donde van Allen era entonces director del departamento; sin embargo, los salarios en el mundo académico eran simplemente demasiado bajos en comparación con los salarios industriales. Alpher también continuó colaborando con Robert Herman, que se había trasladado al Laboratorio de Investigación de General Motors, en problemas de cosmología. La radiación de fondo de microondas cósmica se confirmó finalmente en 1964, aunque en retrospectiva muchos otros astrónomos y radioastrónomos probablemente la observaron sin reconocer su importancia cosmológica. [7]
De 1987 a 2004, se desempeñó como profesor de investigación distinguido de física y astronomía en el Union College en Schenectady, Nueva York, tiempo durante el cual pudo volver a la investigación y la enseñanza. Durante todo este tiempo continuó publicando importantes artículos científicos revisados por pares y participó activamente en el servicio comunitario para Public Broadcasting. Alpher también fue (1987-2004) director del Observatorio Dudley . Desde 2005 hasta su muerte, permaneció como director emérito del Observatorio Dudley y profesor emérito distinguido de física y astronomía en el Union College.
En 1986, fue reconocido con el Premio al Logro de Antiguo Alumno Distinguido de la Universidad George Washington . Todos sus títulos los obtuvo estudiando de noche, mientras trabajaba para la Marina y Johns Hopkins APL durante el día. En 2004 se unió al cuerpo docente emérito de Union y fue director emérito de Dudley. También recibió el título honorario de Doctor en Ciencias de Union College y del Instituto Politécnico Rensselaer .
Aproximación a la ciencia
Alpher le dijo a Joseph D'Agnese en su entrevista para la revista Discover : "Hay dos razones por las que uno hace ciencia. Una es el sentimiento altruista de que tal vez uno pueda contribuir al acervo de conocimientos de la humanidad sobre el mundo. La otra, más personal, es que uno quiere la aprobación de sus pares. Puro y simple". [8]
Vida personal y opiniones
A pesar de haber crecido en una familia judía, Alpher se consideraba agnóstico y humanista. [9]
Familia
Él y su esposa, Louise, tuvieron dos hijos y dos nietos. [ cita requerida ]
Muerte
Alpher murió tras una larga enfermedad el 12 de agosto de 2007. Había tenido problemas de salud desde que se cayó y se rompió la cadera en febrero de 2007. [10] [11]
Véase también
Referencias
- ^ Gamow, G. (1948). "El origen de los elementos y la separación de las 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". Nature . 162 (4122): 680–2. Bibcode :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. - ^ por Erica Westly (6 de octubre de 2008). "No hay Nobel para ti: los 10 principales desaires al Nobel". Scientific American .
- ^ Alpher, RA; Bethe, H.; Gamow, G. (1948). "El origen de los elementos químicos". Phys. Rev . 73 (7): 803–4. Bibcode :1948PhRv...73..803A. doi : 10.1103/PhysRev.73.803 . PMID 18877094.
- ^ Gamow, George (1961) [1952]. La creación del universo (edición revisada). Viking Press. pág. 64. Consultado el 11 de enero de 2023 .
- ^ "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 las Artes y las 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 del Big Bang que quedó en pie". Discover : 61–67.
- ^ Alpher, Ralph A. "Cosmología y humanismo" (PDF) . Humanism Today . 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.
- ^ "Muere Ralph Alpher, de 86 años, experto en trabajos sobre el Big Bang". NY Times . 2007.
- ^ Obituario en el periódico Albany (NY) Times-Union vía legacy.com. Consultado el 12 de abril de 2024.
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", tesis doctoral, Universidad George Washington, mayo de 1948. Aunque se le desaconsejó una carrera académica en química debido a su ascendencia judía, este interés constante se refleja en 1) el tema de su tesis y 2) la investigación posterior que llevó a cabo como empleado a tiempo completo en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins.
- Reseña de periódico del libro Big Bang que cita a Alpher como importante contribuyente a la teoría del Big Bang
- Artículo sobre la vida de Alpher en la revista Discover de 1999 .
- Transcripción de la entrevista de historia oral a Ralph Alpher del 11 de agosto de 1983, Instituto Americano de Física, Biblioteca y Archivos Niels Bohr
- Transcripción de la entrevista de historia oral de Ralph Alpher y Robert Herman del 12 de agosto de 1983, Instituto Americano de Física, Biblioteca y Archivos Niels Bohr
- Obituario en el Washington Post
- Obituario, legacy.com.
- Perfil, npr.org.
- Discusión adicional sobre la carrera de Alpher
- Discurso de Arno Penzia en el que se concedió el premio Nobel en 1978
- Bowley, Roger; Merrifield, Michael; Padilla, Antonio (Tony). "αβγ – El artículo sobre alfa, beta y gamma". Sesenta símbolos . Brady Haran para la Universidad de Nottingham .
