Die Entstehung der Elemente im Urknall, heute als Big-Bang-Nukleosynthese oder primordiale Nukleosynthese bezeichnet, wurde erstmals in einem kurzen Artikel in der Zeitschrift Physical Review am 1. April 1948 behandelt. Trotz des Erscheinungsdatums war die Arbeit kein Scherz, denn sie stützte sich auf neue Beobachtungsdaten. Den »Ursprung der chemischen Elemente« vermuteten darin Ralph Alpher, Hans Bethe und George Gamow in einem heißen und dichten Anfang der Welt, der mit einem hochkomprimierten Neutronengas (»ylim«) begonnen haben sollte. Das Weitere spielte sich nach folgendem Drehbuch ab: Durch die Expansion des Universums sinkt der Druck, die Neutronen zerfallen in Protonen und Elektronen. Je ein Proton und ein Neutron bilden zusammen schließlich einen Deuteriumkern, der auch Deuteron genannt wird. Da die elektrisch neutralen Neutronen leichter in die positiv geladenen Kerne eindringen können, werden durch weitere Neutroneneinfänge immer schwerere Kerne aufgebaut. Auf diese Art und Weise bildet sich nach und nach das ganze Perio­densystem. Die so berechneten relativen Häufigkeiten der Elemente, unter Berücksichtigung der Betazerfälle instabiler Kerne, passten gut zu den im Kosmos beobachteten Werten (siehe Bild rechts).

Maßgeblich für diesen Erfolg war, dass in die Berechnungen die richtigen Neu­tronen-Einfangquerschnitte aller Elemente einflossen. Diese waren wenige Jahre zuvor bei der Entwicklung US-amerikanischer Atomwaffen im Manhattan-Projekt gemessen worden und fanden kurz nach dem Krieg ihren Weg von der geheimen militärischen Forschung in die astrophysikalischen Theorien. Einer der drei Autoren, Hans Bethe, hatte hierbei gar nicht mitgewirkt, aber der humorvolle Gamow – ein vor Stalins Terror aus der Sowjetunion geflüchteter Ukrainer – wollte die Autorenliste wie den Anfang des griechischen Alphabets klingen lassen: Alpha, Beta, Gamma. Das hat sicher erhöhte Aufmerksamkeit auf die Arbeit gezogen, lud aber auch schnell die ersten Kritiker ein …