Ральф Ашер Альфер - Википедия - Ralph Asher Alpher

Ральф Ашер Альфер
Родившийся(1921-02-03)3 февраля 1921 г.
Вашингтон, округ Колумбия., НАС.
Умер12 августа 2007 г.(2007-08-12) (86 лет)
Остин, Техас, НАС.
НациональностьАмериканец
Альма-матерУниверситет Джорджа Вашингтона
ИзвестенПервая современная физическая теория нуклеосинтеза и предсказания космического микроволнового фонового излучения в 1948 году.
НаградыМагелланов Премиум (1975)
Медаль Генри Дрейпера (1993)
Национальная медаль науки (2005)
Научная карьера
ПоляКосмология, теоретическая физика и астрофизика
УчрежденияУниверситет Джона Хопкинса Лаборатория прикладной физики, Центр исследований и разработок General Electric, Юнион-колледж, обсерватория Дадли
ДокторантГеорг Антонович Гамов
Часть серии по
Физическая космология
Изображение полного неба, полученное по данным WMAP за девять лет
  • Ааронсон
  • Альфвен
  • Альфер
  • Бхарадвадж
  • Коперник
  • де Ситтер
  • Дике
  • Эддингтон
  • Элерс
  • Эйнштейн
  • Эллис
  • Фридман
  • Галилео
  • Гамов
  • Guth
  • Хаббл
  • Лемэтр
  • Linde
  • Mather
  • Ньютон
  • Penzias
  • Вбивать в голову
  • Шмидт
  • Шварцшильд
  • Гладкий
  • Старобинский
  • Steinhardt
  • Suntzeff
  • Сюняев
  • Толман
  • Уилсон
  • Зельдович
    • Категория Категория
    • Крабовидная туманность.jpg Астрономический портал

    Ральф Ашер Альфер (3 февраля 1921 г. - 12 августа 2007 г.)[1][2] был Американец космолог, которые вели новаторские работы в начале 1950-х гг. Большой взрыв модель, в том числе Нуклеосинтез Большого взрыва и предсказания космический микроволновый фон радиация.

    Детство и образование

    Альфер был сыном белорусского еврейского иммигранта Самуэля Альфера (урожденного Ильфировича) из Витебск, Беларусь. Его мать, Роуз Мейлсон, умерла от рак желудка в 1938 году, и его отец позже женился повторно. Альфер закончил в 15 лет Средняя школа Теодора Рузвельта в Вашингтон, округ Колумбия., и занимал звания майора и командира своей школы. Кадетская программа. Он работал в театре средней школы в качестве режиссера сцены в течение двух лет, пополняя доход своей семьи во время депрессии. Он также узнал Стенография Грегга, а в 1937 году начал работать директором Американский геофизический союз как стенографистка. В 1940 году он был принят на работу в Отдел земного магнетизма Фонда Карнеги, где работал с Доктор Скотт Форбуш по контракту с ВМС США на разработку методов размагничивания кораблей во время Вторая Мировая Война. Он участвовал в разработке детонаторов Mark 32 и Mark 45, торпед, управления морскими орудиями, магнитного обнаружения с воздуха (подводных лодок) и других сверхсекретных работ по обнаружению боеприпасов (включая Манхэттенский проект), и он был признан в конце награда «Война за развитие военно-морской артиллерии» (10 декабря 1945 г. - с символом) и еще одна награда за развитие военно-морской артиллерии в 1946 году. Работа Альфера во время войны была несколько заслонена классификацией безопасности.[нужна цитата ] С 1944 по 1955 год работал в Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса. Днем он занимался разработкой баллистических ракет, систем наведения, сверхзвуковых технологий и других связанных с ними предметов. В 1948 году он получил докторскую степень. в области физики с теорией нуклеосинтеза, называемой нейтронным захватом, а с 1948 года сотрудничал с Д-р Роберт К. Херман (Доктор философии по физике, 1940, Принстонский университет, под руководством Э. Кондона), также в APL, по предсказаниям космического микроволнового фонового излучения (теперь широко называемого аббревиатурой CMB). Альфер относился к природе своей артиллерийской работы несколько двояко. посвятив этому большую часть своей ранней карьеры, чтобы получить докторскую степень.[нужна цитата ]

    В 16 лет ему предложили полную стипендию. Массачусетский Институт Технологий (Массачусетский технологический институт), но он, возможно, был отозван после того, как Альфер провел необходимую встречу с выпускником в Вашингтоне, округ Колумбия, без особых объяснений или уточнений.[нужна цитата ] Вместо этого он получил степень бакалавра и ученые степени по физике. Университет Джорджа Вашингтона, все время работая физиком по контракту с ВМФ, а со временем и на Университет Джона Хопкинса Лаборатория прикладной физики. Он познакомился с российско-украинским физиком. Георгий Гамов в университете, который впоследствии взял его докторантом. Это было своего рода переворот, поскольку Гамов был видным советским перебежчиком и одним из светил на факультете GWU. Его первый курс физики читал Эдвард Теллер, переведенный на факультет GWU в 1935 году, чтобы дать Гамову возможность стать его коллегой по факультету. Альфер предоставил столь необходимые математические способности для поддержки теоретизирования Гамова. Гамов часто выступал по всему миру с докладами о «Происхождении элементов», оригинальной диссертации Альфера. Гамову по-прежнему приписывают работу Альфера по нуклеосинтезу. Альфер сразу же последовал за своей диссертацией с первым предсказанием существования «ископаемого» излучения гипотетической сингулярности - Космическое микроволновое фоновое излучение. Это было подтверждено наблюдениями Арно Аллан Пензиас и Роберт Уилсон в Bell Labs с помощью звукового сигнала радиотелескопа. Дальнейшие исследования показали, что были сделаны и другие наблюдения, но не были интерпретированы космологически. Они были награждены Нобелевская премия по физике для наблюдения в 1978 году. По иронии судьбы, группе в Принстоне была приписана честь сделать космологическую интерпретацию инфляционной Вселенной (Большой взрыв) в сопутствующей публикации Пензиаса и Уилсона в 1965 году, что неверно.

    Во время учебы в GWU Альфер познакомился с Луизой Эллен Саймонс, которая изучала психологию в вечерней школе и работала дневным секретарем в Государственном департаменте. Спустя почти два месяца после нападения на Перл-Харбор Альфер и Луиза поженились. В то время он уже почти полтора года выполнял секретную работу для ВМС США через Институт Карнеги. Во время перерыва в своей научной работе в начале 1944 года он действительно подал заявку в ВМФ на комиссию, на которую он имел право. К этому времени он проделал столько секретной и секретной работы, что уже не подлежал призыву (вместе с примерно 7000 других) и был запрещен к призыву. Тем летом он подписался на Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса работать над другим засекреченным проектом - новым торпедным взрывателем с магнитным воздействием. Это было крайне необходимо, так как Марк 14 торпеда, у которого был плохо испытанный взрыватель, магнитный компонент которого был отключен по приказу начальника военно-морских операций в конце 1943 года, остро нуждался в замене (В.С.Альфер, The Submarine Review, октябрь 2009 г.).

    Теория нуклеосинтеза большого взрыва

    Диссертация Альфера в 1948 году была посвящена теме, которая стала известна как Нуклеосинтез Большого взрыва. В Большой взрыв был этот живописный термин, придуманный Фред Хойл в радиопередаче Третьей программы Би-би-си 28 марта 1949 г. космологическая модель Вселенная расширяется до своего нынешнего состояния из изначального состояния огромной плотности и температуры. Понадобилось два десятилетия, чтобы выражение «Большой взрыв» прижилось, и Хойл никогда не использовал его уничижительно.[3] Нуклеосинтез это объяснение того, как более сложные элементы создаются из простых элементов в моменты после Большого взрыва. Сразу после Большого взрыва, когда температура была чрезвычайно высокой, если какие-либо ядерные частицы, такие как нейтроны и протоны, связывались вместе (удерживались вместе притягивающими элементами). ядерная сила ) они были бы немедленно разрушены высокой энергией фотоны (кванты из свет ) присутствует в высокой плотности. Другими словами, при этой чрезвычайно высокой температуре кинетическая энергия фотонов будет превосходить энергию связи сильного ядерного взаимодействия. Например, если протон и нейтрон стали связаны вместе (образуя дейтерий ), он был бы немедленно разрушен фотоном высокой энергии. Однако с течением времени Вселенная расширялась и охлаждалась, а средняя энергия фотонов уменьшалась. В какой-то момент, примерно через одну секунду после Большого взрыва, сила ядерного притяжения начнет побеждать фотоны с более низкой энергией и нейтроны и протоны начнет формироваться стабильный дейтерий ядра. По мере того, как Вселенная продолжала расширяться и охлаждаться, дополнительные ядерные частицы связывались с этими легкими ядрами, создавая более тяжелые элементы, такие как гелий, так далее.

    Альфер утверждал, что Большой взрыв создаст водород, гелий и более тяжелые элементы в правильных пропорциях, чтобы объяснить их изобилие в ранней Вселенной. Теория Альфера и Гамова первоначально предполагала, что все атомные ядра образуются в результате последовательного захвата нейтронов, по одной единице массы за раз. Однако более поздние исследования поставили под сомнение универсальность теории последовательного захвата, поскольку ни у одного элемента не было обнаружено стабильного изотопа с атомной массой пять или восемь, препятствующего производству элементов помимо гелия. В конце концов было признано, что большинство тяжелых элементов, наблюдаемых в современной Вселенной, являются результатом звездного нуклеосинтеза в звездах, теория, в значительной степени развитая Ганс Бете, Уильям Фаулер и Субраманян Чандрасекар. Бете в последний момент пополнила комиссию Альфера по рассмотрению диссертаций.

    Поскольку диссертация Альфера была воспринята как новаторская, более 300 человек посетили ее защиту, включая прессу, и статьи о его предсказаниях и Herblock мультфильм появился в крупных газетах. Это было довольно необычно для докторской диссертации.

    Позже в том же году, сотрудничая с Роберт Герман, Альфер предсказал температуру остаточного излучения, известного как космическое микроволновое фоновое излучение в результате гипотетического Большого взрыва.[4] Однако предсказания Альфера относительно космического фонового излучения были более или менее забыты, пока они не были заново открыты Роберт Дике и Яков Зельдович в начале 1960-х гг. Существование космического фонового излучения и его температура были экспериментально измерены в 1964 году двумя физиками, работающими на Bell Laboratories в Нью-Джерси, Арно Пензиас и Роберт Уилсон, которым в 1978 г. была присуждена Нобелевская премия по физике.[5]

    Элементы независимой диссертации Альфера были впервые опубликованы 1 апреля 1948 г. в Физический обзор с тремя авторами: Альфер, Ганс Бете и Гамов.[6] Хотя его имя фигурирует в статье, Бете не принимал непосредственного участия в разработке теории, хотя позже он работал над смежными темами; Гамов добавил свое имя в список авторов Альфер, Бете, Гамов, а каламбур на альфа, бета, гамма (α, β, γ), первые три буквы Греческий алфавит. Гамов пошутил: «Однако был слух, что позже, когда теория альфа, бета, гамма временно пошла на откос, Бете всерьез задумался о смене своего имени на Захариас». Когда речь идет о Роберт Херман, он писал: «Р. С. Герман, который упорно отказывается изменить свое имя на Delter.» Альфер беспокоился, что юмор, порожденный Гамовым, мог заслонить его собственную важную роль в развитии теории. Присуждением Национальной медали науки 2005 года была отмечена оригинальная работа Альфера по нуклеосинтезу и предсказанию космического микроволнового фонового излучения. Нил де Грасс Тайсон сыграл важную роль в рекомендации комитета NSF (личное сообщение д-ру Виктору С. Альферу, 26 июля 2007 г.).

    Альфер и Роберт Герман были награждены Медаль Генри Дрейпера от Национальная Академия Наук в 1993 г.[7] Они также были награждены Магелланов Премиум из Американское философское общество в 1975 г. была присуждена физическая премия им. Жоржа Вандерлиндена Бельгийская академия наук, а также значительные награды Нью-Йоркской академии наук и Институт Франклина Филадельфии. Две Нобелевские премии по физике были присуждены за эмпирические работы, связанные с космическим фоновым излучением - в 1978 г. Арно Пензиас и Роберт Уилсон а в 2006 г. Джон Мэзер и Джордж Смут.[5] Альфер и Герман (последний посмертно) опубликовали собственный отчет о своей работе в области космологии в 2001 году: Генезис Большого взрыва (Издательство Оксфордского университета). Публикуемая как торговая книга, первое издание не получило широкого распространения и продаж.

    Он был избран членом Американская академия искусств и наук в 1986 г.[8] В 2005 году Альфер был награжден Национальная медаль науки. Цитата для награды гласит: «За беспрецедентную работу в области нуклеосинтеза, за предсказание того, что расширение Вселенной оставляет позади фоновое излучение, и за создание модели теории Большого взрыва». Медаль была вручена его сыну, доктору Виктору С. Альферу, 27 июля 2007 года президентом Джорджем Бушем, поскольку его отец не смог поехать, чтобы получить награду. Ральф Альфер умер в результате продолжительной болезни 12 августа 2007 года. Его здоровье ухудшалось после падения и перелома бедра в феврале 2007 года.

    Более поздняя карьера

    В 1955 году Альфер перешел на должность в General Electric Центр исследований и разработок компании. В первые годы его жизни он работал над проблемами выхода транспортных средств из космоса. В конце 1940-х гг. Лаборатория прикладной физики в Университете Джонса Хопкинса он работал членом рабочей группы Джона ван Аллена, изучая космические лучи с помощью высотных аэростатов. В 1955 году и Альфер, и Херман подали заявку на вакансию в Айове, где ван Аллен теперь занимал должность заведующего кафедрой, однако зарплаты в академических кругах были просто слишком низкими, чтобы содержать семьи. Альфер также продолжал сотрудничать с Робертом Херманом, перешедшим в исследовательскую лабораторию General Motors, по проблемам космологии. Космическое микроволновое фоновое излучение было окончательно подтверждено в 1964 году, хотя в ретроспективе многие другие астрономы и радиоастрономы, вероятно, наблюдали его, не осознавая космологического значения.[9]

    С 1987 по 2004 год он работал заслуженным профессором-исследователем физики и астрономии в Union College в Скенектади, штат Нью-Йорк, за это время он смог вернуться к исследованиям и преподаванию. В течение всего этого времени он продолжал публиковать важные научные статьи, прошедшие рецензирование, и активно участвовал в общественных работах по общественному вещанию. Альфер был также (1987–2004) директором The Обсерватория Дадли.

    В 1986 году он был награжден Премией выдающихся выпускников Университет Джорджа Вашингтона. Все его степени были получены во время учебы по ночам, работая на флот и Джонса Хопкинса. Лаборатория прикладной физики в дневное время. В 2004 году он поступил на почетный факультет в Union и был почетным директором Dudley. Он также получил звание почетного доктора наук Union College и Политехнический институт Ренсселера. С 2005 года до своей смерти он оставался почетным директором Обсерватория Дадли и заслуженный профессор физики и астрономии в Union College.

    Подход Альфера к науке

    Альфер сказал Джозефу Д'Анезе в своем интервью для Откройте для себя журнал «Есть две причины, по которым вы занимаетесь наукой. Одна из них - альтруистическое чувство, что, возможно, вы можете внести свой вклад в накопление знаний человечества о мире. Другая, более личная вещь - это то, что вы хотите одобрения своих коллег. Чисто и просто».[10]

    Ральф Альфер сказал своему сыну Виктору в 1980 году, рассматривая вопрос о высшем образовании, что одобрение кого-либо не является причиной для продолжения обучения в аспирантуре или карьеры, требующей углубленного интенсивного обучения. Скорее, он сказал Виктору, «вы должны получать удовольствие и получать удовлетворение от работы, которую делаете каждый день, потому что вы не будете получать частые награды или похлопывания по спине». К тому времени он получил только три награды за свои работы в области космологии от Американского философского общества, Бельгийской академии наук и Института Франклина - все присуждены после того, как ему исполнилось 50.[нужна цитата ]

    Личная жизнь и взгляды

    Несмотря на то, что он вырос в еврейской семье, позже он стал агностиком и считал себя гуманистом.[11]

    Смотрите также

    Рекомендации

    1. ^ «Умер Ральф Альфер, 86 лет, эксперт по исследованию Большого взрыва». Нью-Йорк Таймс. 2007.
    2. ^ Некролог в Олбани (Нью-Йорк) Times-Union
    3. ^ Хельге Краг (2013). «Большой взрыв: этимология имени». Астрономия и геофизика. 54: 2.28–2.30.
    4. ^ Гамов, Г. (1948). «Происхождение элементов и разделение галактик». Phys. Rev. 74 (4): 505–6. Bibcode:1948ПхРв ... 74..505Г. Дои:10.1103 / PhysRev.74.505.2.
      Гамов, Г. (30 октября 1948 г.). «Эволюция Вселенной». Природа. 162 (4122): 680–2. Bibcode:1948Натура.162..680Г. Дои:10.1038 / 162680a0. PMID  18893719. S2CID  4793163.
      Альфер, Р.А. (1948). «Теория нейтронного захвата образования и относительного количества элементов». Phys. Rev. 74 (11): 1577–89. Bibcode:1948ПхРв ... 74.1577А. Дои:10.1103 / PhysRev.74.1577. Альфер и Герман сначала оценили температуру космического микроволнового фона как 5 ° K, а два года спустя они переоценили ее как 28 ° K.
    5. ^ а б Эрика Уэстли (6 октября 2008 г.). "Нет Нобелевской премии для вас: 10 лучших нобелевских пренебрежений". Scientific American.
    6. ^ Alpher, R.A .; Bethe, H .; Гамов, Г. (1948). «Происхождение химических элементов». Phys. Rev. 73 (7): 803–4. Bibcode:1948ПхРв ... 73..803А. Дои:10.1103 / PhysRev.73.803. PMID  18877094.
    7. ^ "Медаль Генри Дрейпера". Национальная Академия Наук. Получено 24 февраля 2011.
    8. ^ "Книга членов, 1780–2010: Глава A" (PDF). Американская академия искусств и наук. Получено 15 апреля 2011.
    9. ^ Альфер и Герман, "Генезис Большого взрыва", Oxford Press, 2001.
    10. ^ Д'Анезе, Дж. (Июль 1999 г.). "Последний человек Большого взрыва, оставшийся стоять". Обнаружить: 61–67.
    11. ^ Альфер, Ральф А. «Космология и гуманизм» (PDF). Гуманизм сегодня. 3: 15–27. Архивировано из оригинал (PDF) 29 сентября 2011 г. Это неизбежно приводит к тому, что я философски отождествляю себя с агностиком и гуманистом, и объясняет мою смелость в том, чтобы поделиться с вами своими взглядами.

    внешняя ссылка