רלף אלפר

קורות חיים

הוריו של אלפר היגרו מהעיר ויטבסק ברוסיה (אזור בלארוס) לארצות הברית, שם נולד. הוא סיים את לימודיו בתיכון ע"ש תיאודור רוזוולט בוושינגטון בגיל 15. בזמן הלימודים עבד בתיאטרון של התיכון כמנהל במה כדי לסייע בפרנסת משפחתו בזמן המשבר הכלכלי הגדול. בגיל 16 הוצעה לו מלגה מלאה למכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT), אבל ההצעה בוטלה אחרי ראיון עם בוגר MIT. אלפר עצמו האמין שהביטול נבע מאנטישמיות. במקום ב-MIT, עבר אלפר ללמוד באוניברסיטת ג'ורג' וושינגטון (GWU), שם סיים תואר ראשון, שני ושלישי. לימודיו התקיימו בשעות הערב, ובשעות היום עבד למחייתו. הוא למד גם קצרנות, ובשנת 1939 התחיל לעבוד כקצרן עבור המנכ"ל של מכון קרנגי. כשנודע להם שהוא לומד גם פיזיקה בערבים הם שינו את הגדרת תפקידו לפיזיקאי זוטר. 
אלפר המשיך לעבוד כפיזיקאי שימושי במשך מלחמת העולם השנייה, תחילה כקבלן עבור חיל הים האמריקני ואחר כך במעבדה לפיזיקה שימושית של אוניברסיטת ג'ונס הופקינס. הוא תרם לפיתוח הנפצים מרק 32 ומרק 45, טורפדות, מרעום קירבה, ועוד פרויקטים סודיים אחרים. בסוף המלחמה קבל אות פיתוח אמל"ח מטעם חיל הים. בגלל סודיות עבודתו, נשארה תרומתו המדויקת מעורפלת עד היום. לאלפר עצמו היו רגשות מעורבים על עבודה זאת. 
ב-GWU פגש את הפיזיקאי ג'ורג' גאמוב שהסכים להדריך את עבודת הדוקטורט שלו. עבודתו של אלפר הייתה שימושית גם עבור גאמוב עצמו בכך שהיוותה את הבסיס המתמטי לתאוריות שלו. תוך כדי הלימודים פגש את לואיז, לה נישא חודש לאחר ההתקפה היפנית על פרל הארבור.
בשנת 1954 עבר לעבוד במעבדת המחקר של ג'נרל אלקטריק, מקום בו עבד 30 שנה. הוא המשיך לפרסם שורה של מאמרים. בשנת 1987 הצטרף כפרופסור למכללת יוניון של אוניברסיטת יוניון בסקנקטדי ניו יורק, שם נשאר עד שנת 2004. בין השנים 1987-2004 כיהן גם כמנכ"ל מצפה כוכבים דודלי (Dudley Observatory).

תאוריית אלפא-בתה-גמה

עבודת הדוקטור של אלפר דנה בנושא שנקרא מאוחר יותר נוקליאוסינתזה של המפץ הגדול. "המפץ הגדול" הוא כינוי (ניתן במקור כלשון גנאי על ידי פרד הויל) לתיאור התפתחות היקום ממצב לחץ וטמפרטורה אדירה, דרך התפשטות והתקררות, עד היקום הקר והדליל (יחסית) שאנו רואים סביבנו היום. "נוקליאוסינתזה" הוא ההסבר כיצד יסודות מורכבים נוצרו מיסודות פשוטים (חלקיקים) לאחר המפץ הגדול. מיד אחרי המפץ הגדול, כשהטמפרטורה הייתה גבוהה מאוד, חומר מורכב לא יכול היה להיווצר, כי גם אם הוא נוצר, הפוטונים (קוונטות של אנרגיה) ה"חמים" של הסביבה היו מפרקים אותו לגורמים. כלומר, האנרגיה של הפוטונים הייתה מתגברת על הכח החזק המושך. אם פרוטון ונייטרון היו מתחברים לייצר גרעין של דאוטריום, היסוד החדש היה נהרס (בחזרה לפרוטון ונייטרון בודדים) על ידי פוטון בעל אנרגיה גבוהה. עם הזמן היקום התפשט, הטמפרטורה ירדה, והאנרגיה (הממוצעת) של הפוטונים ירדה. בשלב כלשהו, בערך שנייה אחרי המפץ הגדול, הכח החזק המושך התחיל לנצח את כח המפריד של הפוטונים, ודאוטריום התחיל להיווצר ולהשאר. כשהיקום התקרר עוד, נייטרונים ופרוטונים נופסים יכלו לקשור עצמם לדאוטריום, כדי ליצור הליום ויסודות אחרים.
אלפר וגאמוב חשבו שבצורה זו ניתן להסביר את היווצרותם של כל היסודות הכבדים, יסוד אחר יסוד. מאוחר יותר נודע שתאוריה זאת לא יכולה להיות נכונה, כי אין יסודות יציבים במשקל אטומי של 5 ו-8, מה שמונע את היווצרותם (במנגנון זה) של יסודות כבדים מהליום.
יותר מ-300 אנשים באו לשמוע את הגנת התיזה של אלפר, כולל אנשי תקשורת, וכתוצאה מכך נכתבו מאמרים רבים בכלי התקשורת על העבודה, תופעה יוצאת דופן עבור עבודת דוקטורט. העבודה הופיעה בעתון "Physical Review" ב-1 באפריל 1948 עם שלושה מחברים – אלפר, גאמוב והפיזיקאי המפורסם האנס בתה. האמת היא שבתה לא תרם מאומה למאמר הספציפי (אמנם הוא תרם רבות לתחום הכללי) וגאמוב רק צירף את שמו כבדיחה כדי שרצף שמות המחברים יישמע כמו האותיות הראשונות של האלפבית היווני – אלפא, בטא, גמא ().

קרינת הרקע הקוסמית

בהמשך השנה (1948), חישבו אלפר ורוברט הרמן את הטמפרטורה של קרינת הרקע הקוסמית, קרינה אלקטרומגנטית כזו שמקרין גוף שחור בטמפרטורה של 2.7 מעלות קלווין, שצפויה הייתה להשאר מהמפץ הגדול. במאמר הראשון הם העריכו שהטמפרטורה תהיה  קלווין ואחרי שנתיים הם "תיקנו" את השיערוך ל- . התחזיות של אלפר די נשכחו ונתגלו מחדש בשנות ה-60 על ידי רוברט דיקי (Robert Dicke) ויעקב זלדוביץ'. 
קרינת הרקע הקוסמית נמדדה בשנת 1964 על ידי שני פיזיקאים ממעבדות בל – ארנו פנזיאס ורוברט וילסון, שקבלו פרס נובל לפיזיקה בשנת 1978. אלפר והרמן קבלו פרסים רבים על עבודתם החשובה – פרס דרפר (Henry Draper Medal) מהאקדמיה הלאומית למדעים בשנת 1993, פרס מג'לן מן החברה הפילוסופית האמריקאית, מדליית זהב ממכון פרנקלין, ופרס מהמכון הבלגי לאסטרונומיה, אבל לא את פרס נובל. בשנת 2005 הוענק לאלפר הפרס היוקרתי ביותר במדע בארצות הברית – "המדליה הלאומית למדעים" (National Medal of Science). בכתב ההקדשה נכתב:
עבור תרומותיו החלוציות בנושא נוקליוסנתיזה, לחיזוי שהתפשטות היקום משאיר קרינת רקע קוסמית, ועבור המודל שמאחורי המפץ הגדול.
המדליה הוענקה לבנו ויקטור על ידי נשיא ארצות הברית, ג'ורג' בוש ביולי 2007, כי רלף היה חולה מדי לנסוע לטקס ההענקה. רלף אלפר נפטר זמן קצר לאחר מכן, ב-12 באוגוסט 2007.

גישתו למדע

בראיון בשנת 1999 אלפר אמר:
אנשים "עושים מדע" משתי סיבות. אחת היא הסיבה האלטרואיסטית, לתרום לאוצר האנושי של ידע על העולם. השני, והיותר אישית, כי הם רוצים לקבל את שבחם של העמיתים. פשוט וברור.