Пошук

Джордж А. Гамов

"Побачення з життям": (4 березня 1904 - 19 серпня 1968)

У світі фізики є багато видатних імен, які допомогли сформувати теорії та поставити під сумнів відкриття, прагнучи краще зрозуміти світ і всесвіт. Одна людина, яка заслуговує на увагу – російський космолог і фізик-теоретик Георгій Гамов.
Джордж Гамов працював над дослідженнями радіоактивного розпаду, що впливає на ядро атомів, над зоряним нуклеосинтезом і зореутворенням. Він відкрив теоретичне пояснення альфа-розпаду за допомогою квантового тунелювання і був одним з перших прихильників теорії Великого вибуху, яку він переглянув і розширив. Він також був відомий своїми роботами з молекулярної біології.

У молоді роки він присвячував більшу частину свого часу науковим дослідженням, але в середині та наприкінці своєї кар’єри він більше часу приділяв викладацькій діяльності та написав кілька науково-популярних книг, починаючи з “Містера Томпкінса в Країні чудес” у 1939 році. Деякі з його книжок друкуються й досі, більш ніж через 50 років після їхньої першої публікації – свідчення того, наскільки актуальними є його книги у викладенні фундаментальних принципів науки та математики.

Раннє життя

Саме в Одесі, Російська імперія (нині Україна), 4 березня 1904 року народився Георгій Гамов. Його батьки були етнічними росіянами. Його мати працювала вчителькою і викладала історію та географію в жіночій школі в Одесі. Вона померла, коли Джорджу було дев’ять років. Його батько викладав літературу та російську мову в місцевій середній школі. Звісно, юний Георгій розмовляв російською, а також вивчив французьку та німецьку мови. Гамов вивчив англійську мову лише в коледжі, коли став вільно нею розмовляти. У дитинстві Джордж любив астрономію, і на тринадцятий день народження йому подарували телескоп.

Університет

Георгій навчався в Новоросійському університеті в Одесі у 1922-1923 роках, а в 1923 році перевівся до Ленінградського університету, де вивчав оптику та космологію. У Ленінграді його наставником спочатку був космолог Олександр Фрідман, який припустив, що Всесвіт розширюється. Гамов подружився з іншими студентами теоретичної фізики: Дмитром Іваненком, Львом Ландау та Матвієм Бронштейном (Матвій став жертвою радянського режиму; він був заарештований у 1937 році і через рік страчений). Троє студентів зблизилися і створили групу під назвою “Три мушкетери”. Група зустрілася, щоб проаналізувати та обговорити важливі відкриття у квантовій механіці.

Отримавши диплом у 1926 році, Гамов навчався в Геттінгенському університеті в Німеччині, де досліджував квантову теорію. Він отримав докторський ступінь завдяки роботі з атомним ядром у 1929 році.

Гамов запропонував пояснити розподіл хімічних елементів у Всесвіті після "великого вибуху", а також оцінив потужність залишкового космічного мікрохвильового фонового випромінювання.

Копенгаген і Ленінград

Після отримання докторського ступеня його запросили працювати в Інститут теоретичної фізики Копенгагенського університету, де він залишався до 1931 року. У 1929 році Гамов провів короткий час у Кембриджській Кавендішській лабораторії, де досліджував разом із видатним Ернестом Резерфордом. Він продовжував працювати над своїми теоріями атомного ядра і запропонував модель “рідкої краплі” (модель, яка допомагає пояснити енергію зв’язку ядра). Ця концепція врешті-решт призвела до теорій ядерного поділу та синтезу. Гамов також співпрацював з Фріцом Хоутермансом і Робертом Аткінсоном у галузі зоряної фізики, намагаючись розрахувати термоядерну реакцію в надрах Сонця та інших зірок.

Гамов був обраний членом Академії наук СРСР у 1931 році; тоді йому було лише 28 років. Це зробило його наймолодшим членом організації за всю її довгу історію. У 1931-33 роках Гамов працював у Ленінградському інституті радію, де він працював у фізичному відділі під керівництвом Віталія Хлопіна. Разом з Левом Мисовським та Ігорем Курчатовим він спроектував перший в Європі циклотрон, один з найперших типів прискорювачів елементарних частинок, який був побудований у 1937 році.

Робота з радіоактивного розпаду

На початку 20-го століття було відомо, що радіоактивні метали мають період напіврозпаду, а характерні енергії (альфа, бета і гамма) походять від радіоактивних випромінювань. У 1928 році, перебуваючи в Геттінгені, Гамов з математичною допомогою Миколи Кочина розв’язав теорію альфа-розпаду ядра атома за допомогою концепції квантового тунелювання.

Фактор Гамова-Зоммерфельда – це ймовірність того, що вхідні ядерні частинки “тунелюють” або долають кулонівський бар’єр, щоб вступити в ядерну реакцію.

Втеча до США

Гамов працював у кількох радянських установах, але через посилення репресій вирішив покинути Росію. У 1931 році йому було відмовлено в дозволі на участь у конференції в Італії. Того ж року він одружився з Любов’ю Вохмінцевою, російським фізиком. Перші два роки спільного життя подружжя провели, намагаючись виїхати з Росії, незалежно від того, мали вони на це дозвіл чи ні. Вони мали сина Рустема Ігоря 1935 року народження і розлучилися в 1956 році.
У 1934 році йому з дружиною нарешті вдалося переїхати до Америки, де він став професором Університету Джорджа Вашингтона. Він співпрацював з Едвардом Теллером над теорією бета-розпаду і сформулював “перехід Гамова-Теллера для бета-випромінювання” в 1936 році.

Гамов став американським громадянином у 1940 році, а в 1942 році опублікував теорію про внутрішню будову червоних зірок.

Його робота “Походження хімічних елементів” була опублікована в 1948 році у співпраці з Ральфом Альфером і Гансом Бете. Він запропонував пояснити розподіл хімічних елементів у Всесвіті після “великого вибуху”, а також оцінив потужність залишкового космічного мікрохвильового фонового випромінювання.

У 1954 році Гамов зацікавився дослідженнями ДНК. Структура дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) була вперше відкрита Френсісом Кріком, Розаліндою Франклін та Джеймсом Д. Ватсоном за рік до цього, у 1953 році, і це відкриття зачарувало його. Гамов намагався з’ясувати, як чотири різні основи (аденін, цитозин, тимін і гуанін), що містяться в ланцюгах ДНК, можуть контролювати синтез білка з амінокислот, і запропонував ідею “генетичного коду”, що вимагає послідовності з трьох основ для виробництва однієї амінокислоти.

У 1956 році Гамов отримав посаду професора фізики в Університеті Колорадо в Боулдері, яку він обіймав до самої смерті. У 1958 році він одружився з Барбарою Перкінс.

Наукові книги

На додаток до своїх досліджень він писав науково-популярні книги, які знайомили пересічних читачів з такими поняттями, як теорія відносності, атомна та ядерна фізика. Його перша книга “Містер Томпкінс у країні чудес” була опублікована в 1939 році, давши початок серії з чотирьох книг про містера Томпкінса.

Серед інших популярних творів – “Раз, два, три. . . Нескінченність: Факти і спекуляції науки” у 1947 році та “Зірка на ім’я Сонце” у 1964 році.
Він також є автором багатьох наукових підручників.

Помер у Колорадо 19 серпня 1968 року від печінкової недостатності у віці 64 років.

Додаткові посилання та цитати

Пов'язане
Есеї про спадщину