Ralph Asher Alpher
Büyük Patlama Nükleosentezi Teorisi

Alpher'in 1948'deki 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 11 Şubat 2015 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.’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.