رالف ألفير

رالف آشر ألفير (3 فبراير 1921 - 12 أغسطس 2007 ^{[ 1 ]} ) كان عالم كونيات أمريكيًا ، قام بعمل رائد في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي حول نموذج الانفجار العظيم ، بما في ذلك التخليق النووي للانفجار العظيم وتوقعات إشعاع الخلفية الكونية الميكروي .

كان ألفير ابنًا لمهاجر يهودي، صموئيل ألفير ( اسمه قبل الزواج إلفيروفيتش)، من فيتيبسك ، الإمبراطورية الروسية. توفيت والدته، روز ماليسون، بمرض سرطان المعدة عام ١٩٣٨، وتزوج والده لاحقًا. ^{[ ٢ ]} تخرج ألفير في سن السادسة عشرة من مدرسة ثيودور روزفلت الثانوية في واشنطن العاصمة ، ^{[ ٣ ]} وكان نائب قائد برنامج الكاديت في مدرسته . ^{[ ٤ ]} عمل في مسرح المدرسة الثانوية سكرتيرًا للمدير ومديرًا للمسرح، مساهمًا في دخل أسرته خلال فترة الكساد الكبير. ^{[ ٥ ]}

عمل سكرتيراً في قسم المغناطيسية الأرضية بمؤسسة كارنيجي بين عامي 1938 و1940 ، ^{[ 1 ]} حيث ساعد الدكتور سكوت فوربوش في تحليل بيانات الأشعة الكونية. ^{[ 6 ]} وشمل عمله هناك أيضاً كتابة معاملات الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي . ^{[ 5 ]} وخلال الحرب العالمية الثانية، عمل في مختبر الذخائر البحرية (1940-1944) تحت إشراف جون باردين في مشروع لحماية السفن من الألغام المغناطيسية.

ساهم في تطوير صواعق مارك 32 ومارك 45، والطوربيدات، والتحكم في المدفعية البحرية، والكشف المغناطيسي المحمول جواً (للغواصات)، وأعمال أخرى سرية للغاية في مجال الذخائر (بما في ذلك مشروع مانهاتن)، وتم تكريمه في نهاية الحرب بجائزة تطوير الذخائر البحرية (10 ديسمبر 1945 - مع رمز)، وجائزة أخرى لتطوير الذخائر البحرية في عام 1946. وقد تم إخفاء عمل ألفير خلال الحرب إلى حد ما بسبب التصنيف الأمني.

عمل في مختبر الفيزياء التطبيقية (APL) من عام 1944 حتى عام 1955. وخلال النهار، انخرط في تطوير الصواريخ الباليستية وأنظمة التوجيه والطائرات الأسرع من الصوت والمواضيع ذات الصلة.

حصل على شهادة البكالوريوس وشهادات الدراسات العليا المتقدمة في الفيزياء من جامعة جورج واشنطن ، ^{[ 3 ]} وعمل خلالها كفيزيائي متعاقد مع البحرية، ثم لاحقًا في مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز. في جامعة جورج واشنطن، التقى بالفيزيائي الروسي الأوكراني جورج غاموف ، الذي تولى لاحقًا دراسته للدكتوراه. كان غاموف منشقًا سوفيتيًا بارزًا وأحد أبرز أعضاء هيئة التدريس في جامعة جورج واشنطن. وقدّم ألفير قدرات رياضية بالغة الأهمية لدعم نظريات غاموف.

كتب ألفير أطروحته للدكتوراه، بعنوان "أصل ووفرة العناصر الكيميائية النسبية"، عام ١٩٤٨ ^{[ ٧ ]،} والتي تناولت نظريةً لتخليق العناصر تُعرف باسم "التقاط النيوترونات" . ومنذ ذلك الحين، تعاون مع الدكتور روبرت سي. هيرمان ، الذي التقاه في مختبر الفيزياء التطبيقية (APL)، في وضع تنبؤاتٍ حول إشعاع الخلفية الكونية الميكروي . وقد تم تأكيد هذه التنبؤات لاحقًا من خلال الملاحظات الرصدية بواسطة أرنو آلان بنزياس وروبرت ويلسون في مختبرات بيل باستخدام تلسكوب راديوي ذي بوق.

أثناء دراسته في جامعة جورج واشنطن، التقى ألفير بلويز إيلين سيمونز، التي كانت تدرس علم النفس في الجامعة ليلاً وتعمل سكرتيرةً في وزارة الخارجية. بعد نحو شهرين من الهجوم على بيرل هاربر، تزوج ألفير ولويز. في ذلك الوقت، كان قد عمل بالفعل في مشاريع سرية لصالح البحرية الأمريكية من خلال مؤسسة كارنيجي لمدة عام ونصف تقريبًا. خلال فترة توقف عن عمله العلمي في أوائل عام 1944، تقدم بطلب إلى البحرية للحصول على رتبة ضابط، وكان مؤهلاً لذلك. بحلول ذلك الوقت، كان قد أنجز الكثير من الأعمال السرية والسرية لدرجة أنه لم يعد خاضعًا للتجنيد الإجباري (إلى جانب حوالي 7000 آخرين)، ومُنع من الالتحاق بالجيش. في ذلك الصيف، انضم إلى مختبر الفيزياء التطبيقية في جامعة جونز هوبكنز للعمل على مشروع سري آخر - وهو جهاز تفجير طوربيدات جديد يعمل بالتأثير المغناطيسي. كان هذا الأمر ضروريًا للغاية نظرًا لأن طوربيد مارك 14 ، الذي كان يحتوي على متفجر تم اختباره بشكل سيئ وتم إيقاف تشغيل مكونه المغناطيسي بأمر من رئيس العمليات البحرية في أواخر عام 1943، كان في حاجة ماسة إلى الاستبدال (VS Alpher، The Submarine Review ، أكتوبر 2009).

تناولت أطروحة ألفير عام 1948 موضوعًا عُرف فيما بعد باسم التخليق النووي للانفجار العظيم . يُفسر التخليق النووي كيفية نشأة العناصر الأكثر تعقيدًا من العناصر البسيطة في اللحظات التي تلت الانفجار العظيم . فمباشرةً بعد الانفجار العظيم، عندما كانت درجة الحرارة مرتفعة للغاية، إذا ارتبطت أي جسيمات نووية، مثل النيوترونات والبروتونات ، معًا (بفعل قوة الجذب النووي )، فإنها ستتفكك فورًا بفعل الفوتونات عالية الطاقة ( كمات الضوء ) الموجودة بكثافة عالية. بعبارة أخرى، عند هذه الدرجة العالية من الحرارة، تتغلب الطاقة الحركية للفوتونات على طاقة الربط للقوة النووية القوية . على سبيل المثال، إذا ارتبط بروتون ونيوترون معًا (مكونين الديوتيريوم )، فإنهما سيتفككان فورًا بفعل فوتون عالي الطاقة. مع ذلك، ومع مرور الوقت، تمدد الكون وبرد، وانخفض متوسط ​​طاقة الفوتونات. في مرحلة ما، بعد ثانية تقريبًا من الانفجار العظيم، تبدأ قوة التجاذب النووي بالتغلب على طاقة الفوتونات والنيوترونات والبروتونات المنخفضة، وتبدأ هذه الجسيمات بتكوين نوى ديوتيريوم مستقرة . ومع استمرار الكون في التوسع والبرودة، ترتبط جسيمات نووية إضافية بهذه النوى الخفيفة، مما يؤدي إلى تكوين عناصر أثقل مثل الهيليوم ، وغيرها.

جادل ألفير بأن الانفجار العظيم سيخلق الهيدروجين والهيليوم وعناصر أثقل بنسب صحيحة لتفسير وفرتها في الكون المبكر. اقترحت نظرية ألفير وجاموف في الأصل أن جميع نوى الذرات تُنتج عن طريق التقاط النيوترونات تباعًا، وحدة كتلة واحدة في كل مرة. إلا أن دراسات لاحقة شككت في شمولية نظرية الالتقاط المتتالي، إذ لم يُعثر على أي عنصر له نظير مستقر بكتلة ذرية خمسة أو ثمانية، مما أعاق إنتاج عناصر أثقل من الهيليوم. وفي النهاية، تم التوصل إلى أن معظم العناصر الثقيلة المرصودة في الكون الحالي هي نتاج التخليق النووي النجمي في النجوم، وهي نظرية طورها بشكل كبير هانز بيث وويليام فاولر وسوبرامانيان تشاندراسيكار . وكان بيث قد انضم في اللحظات الأخيرة إلى لجنة مناقشة أطروحة ألفير.

نظراً لأن أطروحة ألفير اعتُبرت رائدة، فقد حضر أكثر من 300 شخص مناقشتها ^{[ 8 ]} ، بمن فيهم الصحفيون، ونُشرت مقالات عن تنبؤاته ورسم كاريكاتوري لهيربلوك في الصحف الكبرى. ^{[ 9 ]} كان هذا أمراً غير معتاد بالنسبة لأطروحة دكتوراه.

في وقت لاحق من العام نفسه، وبالتعاون مع روبرت هيرمان ، تنبأ ألفير بدرجة حرارة الإشعاع المتبقي المعروف باسم إشعاع الخلفية الكونية الميكروي الناتج عن نظرية الانفجار العظيم المفترضة. ^{[ 10 ]} ومع ذلك، طُويت تنبؤات ألفير المتعلقة بإشعاع الخلفية الكونية في غياهب النسيان إلى حد كبير حتى أعاد اكتشافها روبرت ديك وياكوف زيلدوفيتش في أوائل الستينيات. وفي عام 1964، قام عالما الفيزياء أرنو بنزياس وروبرت ويلسون ، العاملان في مختبرات بيل في نيوجيرسي ، بقياس وجود إشعاع الخلفية الكونية ودرجة حرارته تجريبياً، وحصلا على جائزة نوبل في الفيزياء عن هذا العمل عام 1978. ^{[ 11 ]}

نُشرت عناصر من أطروحة ألفير المستقلة لأول مرة في 1 أبريل 1948 في مجلة " فيزيكال ريفيو" بثلاثة مؤلفين: ألفير، وهانز بيث، وجاموف. ^{[ 12 ]} على الرغم من ظهور اسمه في البحث، لم يكن لبيث دور مباشر في تطوير النظرية، مع أنه عمل لاحقًا على مواضيع ذات صلة؛ أضاف جاموف اسمه ليصبح اسم المؤلفين ألفير، بيث، جاموف ، في تورية على الأحرف الثلاثة الأولى من الأبجدية اليونانية : ألفا ، بيتا ، جاما ( α، β، γ ) . مازح جاموف قائلًا: "مع ذلك، كانت هناك شائعة مفادها أنه عندما واجهت نظرية ألفا، بيتا، جاما صعوبات مؤقتة، فكّر بيث جديًا في تغيير اسمه إلى زكرياس". ^{[ 13 ]} وعندما أشار إلى روبرت هيرمان، كتب: "آر سي هيرمان، الذي يرفض بعناد تغيير اسمه إلى ديلتر". انتاب ألفير قلقٌ من أن روح الدعابة التي أثارها غاموف ربما حجبت دوره المحوري في تطوير النظرية. ومع منحه الميدالية الوطنية للعلوم عام 2005، تم تقدير عمل ألفير الأصلي في مجال التخليق النووي والتنبؤ بإشعاع الخلفية الكونية الميكروي.

حصل ألفير وروبرت هيرمان على ميدالية هنري درابر من الأكاديمية الوطنية للعلوم عام 1993. ^{[ 14 ]} كما حصلا على جائزة ماجلان من الجمعية الفلسفية الأمريكية عام 1975، وجائزة جورج فانديرليندن للفيزياء من الأكاديمية البلجيكية للعلوم ، بالإضافة إلى جوائز مرموقة من أكاديمية نيويورك للعلوم ومعهد فرانكلين في فيلادلفيا. مُنحت جائزتا نوبل في الفيزياء لأعمال تجريبية متعلقة بإشعاع الخلفية الكونية - عام 1978 لأرنو بنزياس وروبرت ويلسون ، وعام 2006 لجون ماثر وجورج سموت . ^{[ 11 ]} نشر ألفير وهيرمان (الأخير بعد وفاته) روايتهما الخاصة عن عملهما في علم الكونيات عام 2001، بعنوان "نشأة الانفجار العظيم" (منشورات جامعة أكسفورد). نُشر الكتاب ككتاب تجاري، ولم يحظَ بترويج أو مبيعات تُذكر في طبعته الأولى.

انتُخب زميلًا في الأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم عام ١٩٨٦. ^{[ ١٥ ]} وفي عام ٢٠٠٥، مُنح ألفير الميدالية الوطنية للعلوم . وجاء في حيثيات منحه الجائزة: "لإسهاماته الرائدة في مجال التخليق النووي، وتنبؤه بأن توسع الكون يُخلّف وراءه إشعاعًا خلفيًا، وتقديمه نموذجًا لنظرية الانفجار العظيم". وقد سلّم الرئيس جورج دبليو بوش الميدالية لابنه، الدكتور فيكتور إس. ألفير، في ٢٧ يوليو ٢٠٠٧، نظرًا لتعذر سفر والده لاستلامها.

في عام 1955، انتقل ألفير إلى منصب في مركز البحث والتطوير التابع لشركة جنرال إلكتريك . وكان دوره الرئيسي في سنواته الأولى هناك هو العمل على مشاكل عودة المركبات من الفضاء.

في عام ١٩٥٥، تقدم كل من ألفير وهيرمان بطلبات لشغل وظائف في جامعة آيوا، حيث كان فان ألين رئيسًا للقسم آنذاك، إلا أن الرواتب في الأوساط الأكاديمية كانت منخفضة للغاية مقارنةً بالأجور في القطاع الصناعي. كما واصل ألفير التعاون مع روبرت هيرمان، الذي انتقل إلى مختبر أبحاث جنرال موتورز، في مسائل علم الكونيات. وقد تم تأكيد وجود إشعاع الخلفية الكونية الميكروي أخيرًا في عام ١٩٦٤، على الرغم من أن العديد من علماء الفلك وعلماء الفلك الراديوي الآخرين ربما لاحظوه دون إدراك أهميته الكونية. ^{[ ١٦ ]}

من عام ١٩٨٧ إلى عام ٢٠٠٤، شغل منصب أستاذ باحث متميز في الفيزياء وعلم الفلك في كلية يونيون بمدينة سكنيكتادي، نيويورك، وخلال تلك الفترة تمكن من العودة إلى البحث والتدريس. وخلال هذه الفترة، واصل نشر أوراق علمية محكمة هامة، وكان نشطًا في خدمة المجتمع من خلال هيئة الإذاعة العامة. كما شغل ألفير منصب مدير مرصد دادلي (١٩٨٧-٢٠٠٤) .

في عام ١٩٨٦، نال جائزة الإنجاز المتميز للخريجين من جامعة جورج واشنطن . وقد حصل على جميع شهاداته الجامعية بالدراسة ليلاً، بينما كان يعمل نهاراً في البحرية الأمريكية وفي مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز. في عام ٢٠٠٤، انضم إلى هيئة التدريس الفخرية في جامعة يونيون، وشغل منصب المدير الفخري لمركز دادلي. كما حصل على شهادات دكتوراه فخرية في العلوم من كلية يونيون ومعهد رينسيلار للفنون التطبيقية .

قال ألفير لجوزيف داغنيس في مقابلته مع مجلة ديسكفر : "هناك سببان لممارسة العلم. الأول هو الشعور الإيثاري بأنك ربما تستطيع المساهمة في رصيد البشرية المعرفي عن العالم. أما الثاني، وهو الأكثر شخصية، فهو رغبتك في الحصول على استحسان زملائك. بكل بساطة." ^{[ 2 ]}

على الرغم من تربية عائلة يهودية، كان ألفير يعتبر نفسه لا أدرياً وإنسانياً. ^{[ 17 ]}

كان لديه هو وزوجته لويز طفلان وحفيدان.

توفي ألفير في 12 أغسطس 2007 بعد صراع طويل مع المرض. وكان يعاني من تدهور في صحته منذ سقوطه وكسر وركه في فبراير 2007. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

• قائمة الفيزيائيين اليهود الأمريكيين
• الجدل حول جائزة نوبل

• موقع إلكتروني عن ألفير يديره ابنه فيكتور س. ألفير، الحاصل على درجة الدكتوراه. مؤرشف بتاريخ 15 أكتوبر 2017 على موقع Wayback Machine.
• مراجعة صحفية لكتاب الانفجار العظيم تشير إلى أن ألفير كان مساهماً رئيسياً في نظرية الانفجار العظيم
• مقال عن حياة ألفير في مجلة ديسكفر عام 1999 .
• نص مقابلة التاريخ الشفوي مع رالف ألفير بتاريخ 11 أغسطس 1983، المعهد الأمريكي للفيزياء، مكتبة وأرشيف نيلز بور
• نص مقابلة التاريخ الشفوي مع رالف ألفير وروبرت هيرمان بتاريخ 12 أغسطس 1983، المعهد الأمريكي للفيزياء، مكتبة وأرشيف نيلز بور
• نُشرت نعوة في صحيفة واشنطن بوست
• نعي ، legacy.com.
• الملف الشخصي ، npr.org.
• مناقشة إضافية لمسيرة ألفير المهنية
• محاضرة أرنوبينزيا بمناسبة حصوله على جائزة نوبل عام 1978
• باولي، روجر؛ ميريفيلد، مايكل؛ باديلا، أنطونيو (توني). "αβγ – ورقة ألفا بيتا غاما" . ستون رمزًا . برادي هاران لجامعة نوتنغهام .