Papír Alpher – Bethe – Gamow - Alpher–Bethe–Gamow paper
Část série na |
Fyzikální kosmologie |
---|
Ve fyzické kosmologii byl papír Alpher – Bethe – Gamow neboli papír αβγ vytvořen Ralphem Alpherem , tehdejším doktorandem fyziky , a jeho poradcem Georgem Gamowem . Práce, která by se stala předmětem Alpherovy disertační práce, tvrdila, že Velký třesk vytvoří vodík , helium a těžší prvky ve správných poměrech, aby vysvětlil jejich hojnost v raném vesmíru . Zatímco původní teorie opomíjela řadu procesů důležitých pro tvorbu těžkých prvků, následný vývoj ukázal, že nukleosyntéza Velkého třesku je v souladu s pozorovanými omezeními všech prvotních prvků.
Formálně nazvaný „Původ chemických prvků“ byl publikován v dubnovém čísle Physical Review .
Betheovo jméno
Gamow se vtipně rozhodl přidat do svého článku jméno svého přítele - významného fyzika Hanse Betheho , aby vytvořil náladový seznam autorů hry Alpher, Bethe, Gamow, hry na řecká písmena α , β a γ (alfa, beta, gama). Bethe byla v článku uvedena jako „H. Bethe, Cornell University , Ithaca, New York “. Gamow ve své knize Stvoření vesmíru z roku 1952 vysvětlil souvislost Hanse Betheho s teorií takto:
Výsledky těchto výpočtů byly poprvé oznámeny v dopise The Physical Review , 1. dubna 1948. Byl podepsán Alpher, Bethe a Gamow a je často označován jako „abecední článek“. Řecké abecedě připadalo nefér mít článek podepsaný pouze Alpherem a Gamowem, a proto bylo při přípravě rukopisu k tisku vloženo jméno Dr. Hans A. Bethe ( v nepřítomnosti ). Dr. Bethe, který obdržel kopii rukopisu, nic nenamítal a ve skutečnosti byl velmi nápomocný při dalších diskusích. Objevila se však pověst, že později, když se teorie alfa, beta a gama dočasně dostala na kameny, doktor Bethe vážně uvažoval o změně svého jména na Zacharias. Těsnost vypočítané křivky a pozorované hojnosti ukazuje obr. 15, který představuje výsledky pozdějších výpočtů provedených na elektronickém počítači Národního úřadu pro standardy Ralphem Alpherem a R. C. Hermanem (který tvrdošíjně odmítá změnit svůj jméno pro Delter).
Poté Bethe pracoval na nukleosyntéze velkého třesku .
Alpher, v té době pouze postgraduální student, byl obecně zděšen zahrnutím Betheho jména do tohoto dokumentu. Cítil, že zahrnutí dalšího významného fyzika zastíní jeho osobní přínos pro tuto práci a zabrání mu získat náležité uznání za tak důležitý objev. Vyjádřil nelibost nad Gamowovým rozmarem až v roce 1999.
Hlavní nedostatek teorie
Teorie původně navrhovala, aby všechna atomová jádra byla produkována postupným zachycením neutronů , jedné hmotnostní jednotky najednou. Pozdější studie však zpochybnila univerzálnost teorie postupného zachycování. Nebyl nalezen žádný prvek, který by měl stabilní izotop s atomovou hmotností pět nebo osm. Fyzici si brzy všimli, že tyto mezery v hmotnosti brání výrobě prvků mimo helium. Stejně jako není možné vystoupit na schodiště po jednom kroku v době, kdy jeden z kroků chybí, tento objev znamenal, že teorie postupného zachycování nemohla počítat s vyššími prvky.
Nakonec bylo uznáno, že většina těžkých prvků pozorovaných v současném vesmíru je výsledkem hvězdné nukleosyntézy ve hvězdách, což je teorie, kterou poprvé navrhl Arthur Stanley Eddington , důvěryhodnost získal Hans Bethe a kvantitativně ji vyvinul Fred Hoyle a řada dalších vědci.
Teorie Alpher – Bethe – Gamow však správně vysvětluje relativní nadbytek izotopů vodíku a hélia . Dohromady to představuje více než 99% baryonické hmotnosti vesmíru. Dnes je nukleosyntéza obecně považována za probíhající ve dvou fázích: tvorba vodíku a helia podle teorie Alpher – Bethe – Gamow a hvězdná nukleosyntéza vyšších prvků podle pozdějších teorií Bethe a Hoyla.
Poznámky
Reference
- Alpher, RA a R. Herman (2001). Genesis velkého třesku (1. vyd.). Oxford University Press .
- Bethe, HA (1939). „Produkce energie ve hvězdách“ . Fyzická kontrola . 55 (5): 434–456. Bibcode : 1939PhRv ... 55..434B . doi : 10,1103/PhysRev.55.434 . PMID 17835673 .
- Burbidge, EM; GR Burbidge; WA Fowler a F. Hoyle (1957). „Syntéza prvků ve hvězdách“ . Recenze moderní fyziky . 29 (2): 547. Bibcode : 1957RvMP ... 29..547B . doi : 10,1103/RevModPhys.29.547 .Tento dokument je znám pod iniciálami příjmení autorů, B 2 FH.
- Cameron, AGW (1957). „Hvězdná evoluce, jaderná astrofyzika a nukleogeneze“. Zpráva Chalk River CRL-41 .
- Clayton, DD (2003). Handbook of Isotopes in the Cosmos: Hydrogen to Gallium . Cambridge University Press .
- Gamow, G. (2004) [1952]. Stvoření vesmíru . Dotisk: Dover Publications , Originál: Viking Press .Jak cituje Quark Soup .
- Livio, M. (2014). Brilantní chyby: Od Darwina k Einsteinovi - Kolosální chyby velkých vědců, které změnily naše chápání života a vesmíru (1. vydání). Simon & Schuster .
externí odkazy
- Bowley, Roger; Merrifield, Michael; Padilla, Antonio (Tony). „αβγ - Papír alfa beta beta gama“ . Šedesát symbolů . Brady Haran pro University of Nottingham .