Ralph Asher Alpher

Çocukluğu ve Eğitimi

Alpher, Belarus’un Vitebsk kentinden, Beyaz Rus Yahudi göçmen Samuel Alpher’in oğludur. Annesi Rose’un, 1938’de mide kanserinden vefatı sonrası babası tekrar evlendi. Ralph, Washington’daki Theodore Roosevelt Lisesinden 15 yaşında mezun oldu ve okulunun Askeri Programının üst komutanıydı. Ailesinin ekonomik sıkıntı çektiği bir dönemde, onlara destek olmak için lise tiyatrosunda iki yıl sahne yöneticiliği yaptı.Aynı zamanda Gregg Shorthand öğrendi ve 1937’de Amerikan Jeofizik Birliğinde stenograf olarak işe başladı. 1940'ta Dr. Scott Forbush ile birlikte çalıştığı Amerika Birleşik Devletleri Deniz Kuvvetleri ile sözleşmeli Carnegie Vakfı Karasal Manyetizma Bölümü tarafından,gemi manyetik alanları etkisizleştirme yöntemleri, değerlendirme ve İkinci Dünya Savaşı sırasındaki ilgili araştırmaları geliştirmek için işe alındı. Mark 32 ve Mark 45 fünyeler, torpido, deniz silahı kontrolü ve diğer üst-gizli mühimmat çalışmalarının gelişimine katkıda bulundu. Savaşın sonunda, Deniz Mühimmatı Geliştirme Ödülü ile tanındı. Muhtemelen, Amerika Birleşik Devletleri Deniz Kuvvetleri ve Bilimsel Araştırma ve Geliştirme Dairesi için yaptığı çok gizli işten dolayı, savaş zamanı işleri bir miktar gizlenmişti. 1944’ten 1955 sonuna kadar Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı’nda çalışmıştı. Çalıştığı zaman süresince, balistik füzeler, yönlendirme sistemleri ve bunlarla ilgili konuları geliştirmede rol aldı. 1948’de “nötron yakalama” denilen Nükleosentez teorisinde fizikteki doktora derecesini aldı. 1948'den başlayan tarihlerde de, aynı zamanda  Uygulamalı Fizik Bölümü’nde,Dr. Robert C. Hermanla Kozmik Mikrodalga Arka plan Işıması'nın tahminleri üzerine işbirliği yaptı. Alpher, mühimmat işlerinin yapısı hakkında biraz kararsızdı.
16 yaşında, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) tarafından Alpher’e tam burs teklif edildi; fakat bir MIT mezunu ile yaptığı zorunlu toplantıdan sonra bu teklif muğlak bir açıklama ile geri çekildi. Bunun yerine, bir taraftan ABD Deniz Kuvvetleri’nde ve Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı’nda fizikçi olarak çalışırken,bir taraftan da George Washington Üniversitesi’nde fizikteki lisans ve lisans üstü derecelerini kazandı. Üniversite’de, onu doktora öğrencisi olarak alan seçkin Rus fizikçi George Gamow ile tanıştı. Bu büyük bir başarıydı çünkü, Gamow George Washington Üniversitesinde armatürlerden biriydi ve ünlü bir Sovyet ilticacıydı. Alpher, Gamow’un teorisini desteklemek için gereken matematiksel yeteneğin çok daha fazlasına sahipti.
Alpher, George Washington Üniversitesi’ne devam ederken, Dışişleri Bakanlığı’nda sekreter olan ve psikoloji uzmanı Louise ile tanıştı. Pearl Harbor saldırısından yaklaşık iki ay sonra, Alpher ve Louise evlendi. Bu zamanlar, Alpher, yaklaşık bir buçuk yıl Carnegie Kurumu aracılığıyla ABD Donanması için gizli çalışmalar yürüttü. 1944’ün başlarında bilimsel çalışmalarına ara verdiği zamanlar, hak ettiği komisyon için Donanma’ya başvurdu. Bu zamana kadar, o kadar çok gizli iş yapmıştı ki; askerlikten men edildi. O yaz, Alpher başka bir gizli projede çalışmak için (torpido ateşleyici yeni bir manyetik etki) Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Bölümü ile sözleşme imzaladı. Buna çok ihtiyaç vardı, çünkü 1943’ün sonlarına doğru olan Naval Operasyonlarının başkanının emriyle devre dışı bırakılan manyetik bileşenlere sahip, yeterli test edilmemiş, bir patlayıcı olan Mark 14 Torpido’nun yenisiyle değiştirilmesi gerekiyordu.

Büyük Patlama Nükleosentezi Teorisi

Alpher’in 1948’teki tezi Büyük Patlama Nükleosentezi olarak bilinen teoriyle ilgilidir. Büyük patlama Fred Hoyle’un 1950’de BBC radyosunda evrenin muazzam yoğun ve sıcak primordiyal durumundan şu anki haline genişleyen kozmolojik modelini açıklamak için kullandığı bir terimdir. Bu terim başlarda alay konusu olmuştur. Nükleosentez ise Büyük Patlama’yı takip eden süreçte basit elementlerden kompleks elementlerin nasıl oluştuğunu açıklar. Büyük Patlama’nın akabinde, sıcaklık aşırı yüksek olduğunda, nötronlar ve protonlar gibi herhangi bir nükleer parçacık birbirine bağlanırsa (çekici nükleer kuvvet tarafından birbirine tutunursa), yüksek yoğunlukta olan enerji fotonları (ışık kuantumu) tarafından aniden parçalanırlar. Diğer bir deyişle, aşırı yüksek sıcaklıkta fotonların kinetik enerjisi, güçlü nükleer kuvvetin bağlayıcı enerjisini yener. Örneğin, bir nötron ve bir proton birbirine bağlanırsa (döteryum oluşumu), aniden yüksek bir enerji fotonu tarafından parçalanır. Ama, zaman ilerledikçe, evren genişledi, soğudu ve fotonların ortalama enerjisi düştü. Bir noktada, tahminen büyük patlamadan bir saniye sonra nükleer çekimin gücü düşük enerji fotonlarını yenmeye başladı ve nötronlar ve protonlar kararlı dötaryum çekirdeklerini oluşturmaya başladı. Evren genişlemeye ve soğumaya devam ederken, ekstra nükleer parçacıklar bu hafif çekirdeklerle bağlandı ve helyum gibi daha ağır elementleri oluşturdular.
Alpher hidrojen, helyum ve doğru oranlardaki ağır elementlerin genç evrendeki çokluğunu açıklamak için Büyük Patlama’nın onları oluşturduğunu öne sürmüştür. Başlangıçta Alpher ve Gamow’un teorisi tüm atomik çekirdeklerin, nötronların ardışık yakalanmasıyla, yani bir kütle birimiyle bir seferde üretildiğini önerir. Ama sonraki çalışmalar, ardışık yakalanma teorisinin evrenselliğiyle ters düşmüştür. Bunun nedeni ise atom kütlesi beş veya sekiz olan hiçbir kararlı izotopun bulunmamış olmasıdır. Bu da helyum dışındaki elementlerin üretimini engelleyen bir durumdur. Bu, çığır açan bir tez olarak algılanmış, medyayı da içeren 300’ü aşkın kişi, tezin savunmasına katılmış, Alpher’in tahminleri hakkında makaleler ve bir Herblock karikatürü ana akım gazetelerde yer almıştır. Bir doktora tezi için tüm bunlar fazlasıyla olağandışıdır.
Aynı yıl, Robert Hermanla işbirliği yaparak, Alpher; Büyük Patlama varsayımından ortaya çıkan arka plan radyasyonun (Kozmik mikrodalga arka plan ışıması olarak bilinir) sıcaklığını öngördü.  Ama, Alpher’in kozmik mikrodalga arka plan ışıması ilgili tahminleri neredeyse unutuldu ve 1960’ların başında Robert Dicke ve Yakov Zel’dovich tarafından tekrar keşfedildi. Kozmik mikrodalga arka plan ışımasının varlığı ve sıcaklığı, 1964’te New Jersey’deki Bell Lavoratuvarları için çalışan Arno Penzias ve Robert Wilson tarafından deneysel olarak ölçülmüştür. Bu çalışmalarıyla, bu iki fizikçi 1978’de Nobel ödülü almışlardır. Raporda ismi yazmasına ragmen, Hans Bethe teorinin gelişmesinde direkt rol oynamamıştır. Daha sonra ilgili konularda çalıştığı için, Gamow; alpha, beta, gama (Yunan alfabesinin ilk üç harfi) üzerine kelime oyunu yaparak, yazar listesine Alpher, Bethe, Gamow yazmıştır. Alpher’in bağımsız tezi ilk kez 1 Nisan 1948’de Physical Review’de üç yazarla birlikte yayımlanmıştır. Büyük Gamow tarafından oluşturulan bu mizah zaman zaman Alpher’in teoriyi geliştirmedeki kritik rolünü gölgelemiştir. Bu çığır açıcı rapor onun tezine dayanır. Raporu okuyan diğer bilim insanları ise başlıca katkı sağlayan kişilerin Gamow ve Bethe olduğunu sanabilirler. 2005 Ulusal Bilim Madalyası ödülüyle, Alpher’in modern Büyük Patlama teorisine olan başlıca katkıları (nükleosentez ve kozmik mikrodalga arka plan ışımasının tahmini) onay almaya başladı. Neil deGrasse Tyson NSF öneri komitesinde etkiliydi.
Alpher ve Robert Herman 1993’te ABD Ulusal Bilimler Akademisi tarafından Henry Draper Madalyasıyla ödüllendirildiler.  Aynı zamanda Amerikan FelsefTopluluğu’nun Magellanic Ödülü’nü, Belçika Bilim Akademisi’nin Georges Vanderlinden Fizik Ödülü’nü ve New York Bilim Akademisi’nin ve Philadelphia Franklin Enstitüsü’nün önemli ödüllerini kazandılar. Fizik alanında iki Nobel ödülü kozmik mikrodalga arka plan ışımasıyla ilgili deneysel çalışmalarından ötürü 1978’de Arno Penzias ve Robert Wilson’a; 2006’da John Mother ve George Smoot’a verildi. Alpher ve Herman’ın (Herman’ın ölümünden sonra) kosmoloji çalışmaları 2001’de yayımlandı. (Genesis of the Big Bang) (Oxford University Press)
Alpher 1986’da Amerikan Sanat ve Bilim Akademisi’nin üyesi seçildi.  2005’te Ulusal Bilim Madalyası’nı kazandı. Ödülü almak için şöyle çağrıldı “Nükleotesis alanlarındaki eşi görülmemiş çalışmaları, evren genişlemesinin bıraktığı kozmik mikrodalga arka plan ışıması üzerine tahminleri ve Büyük Patlama teorisine sağladığı model için.” Madalya 27 Temmuz 2007’de George W. Bush tarafından oğlu Dr. Victor S. Alpher’a sunuldu. Babası ödülü almak için gelememişti. Ralph Alpher yayılan bir hastalık sonucu 12 Ağustos 2007’de hayatını kaybetti. Şubat 2007’de kalçası kırılmıştı ve o zamandan ölümüne kadar sağlık açısından toparlanamadı.

Kariyerinin geri kalanı

1955’te Alpher, General Elektrik Şirketi’nin Araştırma ve Geliştirme Merkezi’ne terfi etti. G.E.’deki ilk zamanlarında en önemli görevi, uzaydan yeniden giriş yapan araçların problemleri üzerine çalışmaktı. (örneğin; füze yeniden girişi) Aynı zamanda, kozmoloji problemleri üzerine Genel Motor Araştırma Laboratuvarı’na terfi eden Robert Hermanla iş birliğini sürdürdü. Muhtemelen geçmişte başka birçok astronom ve radyo astronomu gözlemlediği halde, sonunda Kozmik Mikrodalga Arka plan Radyasyonu 1964’te onaylandı. 1987’den 2004’e kadar Schenectady’deki Union College’da Fizik ve Astronomi Araştırma Ordinaryüsü olarak hizmet etti. Bu süreçte öğretime ve araştırmaya geri dönebildi. Bu zaman boyunca akranları tarafından değerlendirilmiş önemli bilimsel yazılar yazmaya devam etti ve Public Broadcasting için olan toplumsal serviste aktifti. Aynı zamanda, Dudley Gözlemevi’nin başkanıydı.(1987-2004).
1986’da George Washington Üniversitesi’nin Distinguished Alumnus Achievement Ödülü’yle tanındı. Akademik başarıları gittikçe daha çok göze çarptı, çünkü gündüzleri Donanma ve Johns Hopkins Uygulamalı Fizik Laboratuvarı için çalışırken, bütün derecelerini geceleri kazanmıştı. 2004’te Union’da Emeritus Fakültesi’ne katıldı ve Dudley’in Emeritus Temsilcisi oldu. Aynı zamanda Union Collage’tan ve Rensselaer Polytechnic Enstitüsü’nden onursal bilim uzmanlığı dereceleri kazandı. 2005’ten ölümüne kadar Dudley’in Emeritus Temsilcisi ve Union Collage’ta Emeritus Fizik ve Astronomi Araştırma Ordinaryusu olarak kaldı.

Bilime yaklaşımı

Alpher, Discover Dergisi’ne verdiği bir röportajda, Joseph D’agnese’a  “ Bilim yapmak için iki sebep vardır. Bir tanesi, insanlığın dünya hakkındaki bilgi deposuna katkı sunabileceğin altruistik duygulardır. Daha kişisel olan diğer şey ise akranlarından onay beklemendir. Saf ve basit.” 
Ralph Alpher 1980'de oğlu Victor’a gelişmiş eğitimi düşünerek, birilerinin onayını almak akademik çalışmayı sürdürmek ya da yoğun çalışma gerektiren kariyer için bir neden teşkil etmemelidir. Bilakis, oğluna, “her gün yaptığın işten zevk almalı ve tatmin olmalısın, çünkü her zaman ödül ve takdir almayacaksın.” demiştir. Bu zamana kadar, Alpher, Amerikan Felsefe Oluşumu’ndan, Belçika Bilim Akademisi’nden ve Franklin Enstitüsü’nden kozmoloji üzerine yaptığı çalışmalar için yalnızca üç ödül aldı. Ödülleri aldığında da elli yaşının üzerindeydi.

Kişisel hayatı ve görüşleri

Yahudi bir ailede yetişmesine rağmen, sonralarda agnostik oldu ve kendini hümanist olarak tanımladı.