Alpher–Bethe–Gamow papper

Inom fysisk kosmologi skapades Alpher-Bethe-Gamow-papperet, eller αβγ-papper, av Ralph Alpher, då en doktorand i fysik , hans rådgivare George Gamow och Hans Bethe . Arbetet, som skulle bli föremål för Alphers doktorsavhandling, hävdade att Big Bang skulle skapa väte , helium och tyngre grundämnen i rätt proportioner för att förklara deras överflöd i det tidiga universum . Medan den ursprungliga teorin försummade ett antal processer som är viktiga för bildningen av tunga element, visade efterföljande utveckling att nukleosyntesen från Big Bang överensstämmer med de observerade begränsningarna för alla primordiala element.

Formellt betitlad "The Origin of Chemical Elements", publicerades den i aprilnumret 1948 av Physical Review .

Bethes namn

Gamow bestämde sig humoristiskt för att lägga till namnet på sin vän – den framstående fysikern Hans Bethe – till denna tidning för att skapa den nyckfulla författarlistan med Alpher, Bethe, Gamow, en lek med de grekiska bokstäverna α , β , och γ (alfa, beta, gamma). Bethe listades i artikeln som "H. Bethe, Cornell University , Ithaca, New York ". I sin bok från 1952 The Creation of the Universe förklarade Gamow Hans Bethes koppling till teorin så här:

αβγ-papperet med figuren som hänvisas till i texten

Resultaten av dessa beräkningar tillkännagavs först i ett brev till The Physical Review , 1 april 1948. Detta var signerat Alpher, Bethe och Gamow, och kallas ofta för den "alfabetiska artikeln". Det verkade orättvist mot det grekiska alfabetet att endast ha artikeln signerad av Alpher och Gamow, och därför infogades namnet på Dr. Hans A. Bethe ( in absentia ) när manuskriptet förbereddes för tryck. Dr. Bethe, som fick en kopia av manuskriptet, protesterade inte, och var faktiskt ganska hjälpsam i efterföljande diskussioner. Det gick dock ett rykte om att senare, när alfa-, beta-, gamma-teorin gick tillfälligt på klipporna, övervägde Dr Bethe på allvar att byta namn till Zacharias. Den nära passningen av den beräknade kurvan och de observerade mängderna visas i fig. 15, som representerar resultaten av senare beräkningar utförda på den elektroniska datorn för National Bureau of Standards av Ralph Alpher och R. C. Herman (som envist vägrar att ändra sin namn till Delter).

Efter detta arbetade Bethe med nukleosyntesen från Big Bang .

Alpher, vid den tiden bara en doktorand, var allmänt bestört över att Bethes namn togs med på detta papper. Han ansåg att inkluderingen av en annan framstående fysiker skulle överskugga hans personliga bidrag till detta arbete och hindra honom från att få ordentligt erkännande för en så viktig upptäckt. Han uttryckte förbittring över Gamows nycker så sent som 1999.

Den största bristen i teorin

Teorin föreslog ursprungligen att alla atomkärnor produceras genom successiv infångning av neutroner , en massenhet åt gången. Senare studier utmanade emellertid universaliteten hos teorin om successiv fångst. Inget grundämne visade sig ha en stabil isotop med en atommassa på fem eller åtta. Fysiker märkte snart att dessa massluckor skulle hindra produktionen av element bortom helium. Precis som det är omöjligt att gå uppför en trappa ett steg i taget när ett av stegen saknas, innebar denna upptäckt att teorin om successiv fångst inte kunde redogöra för högre element.

Det insågs så småningom att de flesta av de tunga grundämnena som observerats i det nuvarande universum är resultatet av stjärnnukleosyntes i stjärnor, en teori som först föreslogs av Arthur Stanley Eddington , som gavs tilltro av Hans Bethe , och kvantitativt utvecklad av Fred Hoyle och ett antal andra forskare.

Men Alpher-Bethe-Gamow-teorin förklarar korrekt de relativa mängderna av isotoper av väte och helium . Tillsammans står dessa för mer än 99 % av universums baryonmassa . Idag anses nukleosyntes allmänt ha skett i två steg: bildandet av väte och helium enligt teorin om Alpher–Bethe–Gamow, och stjärnnukleosyntes av högre grundämnen enligt Bethe och Hoyles senare teorier.

Anteckningar

Alpher, RA & R. Herman (2001). Genesis of the Big Bang (1:a upplagan). Oxford University Press .
Bethe, HA (1939). "Energiproduktion i stjärnor" . Fysisk granskning . 55 (5): 434–456. Bibcode : 1939PhRv...55..434B . doi : 10.1103/PhysRev.55.434 . PMID 17835673 .
Burbidge, EM; GR Burbidge; WA Fowler & F. Hoyle (1957). "Syntes av elementen i stjärnor" . Recensioner av modern fysik . 29 (2): 547. Bibcode : 1957RvMP...29..547B . doi : 10.1103/RevModPhys.29.547 . Denna artikel är känd under initialerna till författarnas efternamn, B ² FH.
Cameron, AGW (1957). "Stjärnans evolution, kärnastrofysik och nukleogenes". Chalk River- rapport CRL-41 .
Clayton, DD (2003). Handbok för isotoper i kosmos: Väte till gallium . Cambridge University Press .
Gamow, G. (2004) [1952]. Universums skapelse . Omtryck: Dover Publications , Original: Viking Press . Som citeras i Quark Soup .
Livio, M. (2014). Briljanta misstag: Från Darwin till Einstein – kolossala misstag av stora forskare som förändrade vår förståelse av livet och universum ( första upplagan). Simon & Schuster .

externa länkar

Bowley, Roger; Merrifield, Michael; Padilla, Antonio (Tony). "αβγ – Alpha Beta Gamma Paper" . Sextio symboler . Brady Haran för University of Nottingham .