Георгий Антонович Гамов

Георгий Гамов родился в Одессе 4 марта 1904 года в учительской семье. Его отец, Антон Михайлович Гамов, был потомственным дворянином. Преподавал словесность в частной гимназии. Дед был командующим Кишинёвским военным округом. Его мать рано умерла. Её предки принадлежали к южнорусскому духовенству - Арсений Лебединцев был митрополитом, настоятелем одесского Кафедрального собора. Как по отцовской, так и по материнской линии Гамов происходил из известных в Малороссии семей. 

После окончания школы в 1921 году Георгий поступил на математическое отделение физико-математического факультета Новороссийского (Одесского) университета. В 1922 году Гамов решил поступить на физико-математический факультет Петроградского университета, который был центром зарождавшейся советской физической науки.

Еще в Петроградском университете Георгий познакомился с Львом Ландау, Дмитрием Иваненко, Андреем Ансельмом — будущим цветом советской физики. Их компания, лозунг которой был «Не быть знаменитым некрасиво» (в противовес пастернаковскому, вероятно), издавала собственный рукописный шутливый журнал под названием «Отбросы физики», упражнялась в остроумии, обсуждала свежие идеи теоретической физики, посылала друг другу шутливые телеграммы об опровержении самых базовых и подтверждении самых невероятных физических теорий. 

После университета Гамов получил рекомендацию для заграничной стажировки и стал аспирантом Физического института Геттингемского университета. Там он избрал себе нерешенную теоретическую проблему — радиоактивность, точнее, сам процесс распада атомных ядер. В 24 года он выполнил работу почти нобелевского уровня — объяснил альфа-распад (связанный с испусканием двух протонов и двух нейтронов) с помощью квантовой теории, получив хорошие количественные подтверждения идеи туннельного эффекта и тем самым показав, что частицы даже с небольшой энергией могут покинуть ядро. А потому имеет смысл построить установку, которая могла бы разогнать частицы до нескольких сотен тысяч электрон-вольт (кэВ), не дожидаясь того времени, когда их энергии могут достигнуть величины в десятки миллионов электрон-вольт (МэВ). В 1932 году сотрудники Кавендишской лаборатории, построили циклотрон, способный ускорять протоны до энергии в 500 кэВ, и расщепили ядро лития на две альфа-частицы.

Но срок командировки завершался, и ему нужно было вернуться в СССР. Не желая оставаться в стороне от мировых центров теоретической физики, Гамов удачно встретил Нильса Бора в Копенгагене. Впечатленный работой молодого советского физика и получивший рекомендательное письмо на его имя от Иоффе, Бор выхлопотал ему стипендию еще на год. Ненадолго вернувшись в Ленинград в 1929, он снова отправился в Европу, но в 1931 году его виза истекла, и он возвратился в СССР еще на три года.

Гамов сразу же включился в работы по ядерной физике, которые начали проводиться в Радиевом институте, Физико-математическом институте (ФМИ) и Ленинградском университете. Вскоре академик Абрам Иоффе пригласил его консультантом новообразованного Отдела физики ядра в Ленинградском Физико-техническом институте, где уже трудились такие учёные как Николай Семёнов, Игорь Курчатов, Яков Френкель, Владимир Фок и др. В то же время Гамов являлся одним из инициаторов организации Института теоретической физики на базе Физического отдела ФМИ, однако эта инициатива не нашла поддержки у академического руководства. 

В марте 1932 года заслуги Гамова были оценены на очередных выборах в АН СССР: он был избран членом-корреспондентом, он был и остаётся самым молодым из избранных физиков за всю её историю — в 28 лет.

В конце 1920-х — начале 1930-х годов слава юного Гамова уже гремела на всю страну. Поэт Демьян Бедный даже опубликовал в «Правде» следующие строки: 

«СССР зовут страной убийц и хамов. 

Недаром. Вот пример: советский парень Гамов. 

Чего хотите вы от этаких людей? 

Уже до атома добрался, лиходей!»

Все это время Гамов мечтал «перейти в состояние Капицы», как по аналогии с состояниями атомов он называл возможность академика жить с советским паспортом за границей, имея доступ к крупным научным центрам за рубежом, но при этом не быть изгнанником на родине. Однако столь желанный дуализм при существовавшей тогда политической ситуации оказался ему недоступен. Сначала ученого вовсе не выпускали из СССР, и Георгий всеми силами безуспешно пытался выбраться за границу: то на лыжах в Финляндию, то на байдарке из Крыма в Турцию (уже с женой). 

Потом, оказавшись на конгрессе в Брюсселе, начал просить продлить его командировку, и через личные связи получил у Молотова разрешение на визу для жены. Однако через год он не вернулся к крайнему установленному сроку, был отовсюду уволен и исключен из член-корреспондентов АН СССР. После этого он уже не возвращался на родину, поработав в разных университетах Европы и получив приглашение на постоянное место в Вашингтон, где занялся бета-распадом (когда ядро испускает электрон и электронное антинейтрино) и эволюцией звезд. 

Однако, его решение имело неожиданный результат. После того, как Гамов не вернулся из зарубежной командировки, из СССР не выпустили другого ученого — Петра Капицу.

После отъезда из СССР Гамов работал то в Радиевом институте в Париже, то в Кембриджском университете, то в Институте Бора в Копенгагене, но никто не хотел предложить ему постоянное место. Наконец, в 1934 году начали появляться предложения из Америки. Сначала Эрнест Лоуренс попробовал устроить Гамова в Калифорнийский университет в Беркли, однако эта попытка сорвалась из-за финансовых проблем. Вскоре по протекции известного физика Мерла Тьюва он был приглашён на должность профессора в столичный Университет Джорджа Вашингтона, где начал работать с осени 1934 года. Сразу же Гамов инициировал проведение в Вашингтоне ежегодных конференций, на которые собирались крупнейшие физики мира. 

В 1936 году ему, совместно с Теллером, удалось обобщить теорию бета-распада Ферми, сформулировав правила отбора и введя представление о «переходах Гамова — Теллера» (переходы с изменением спина ядра). В 1937—1940 годах Гамов построил первую последовательную теорию эволюции звёзд с термоядерным источником энергии. В 1940—1941 годах вместе со своим учеником Марио Шенбергом он изучил роль нейтрино в катастрофических процессах, происходящих при вспышках новых и сверхновых звёзд (так называемое нейтринное охлаждение). В 1942 году опять же совместно с Теллером он предложил теорию строения красных гигантов, предположив наличие у них устойчивого ядра и оболочки, в которой происходят термоядерные реакции.

В 1941 году Теллер стал участником проекта по созданию атомной бомбы, однако Гамова к этим работам не привлекли по «соображениям безопасности». Он участвовал в решении второстепенных проблем, став консультантом Военно-морского ведомства. Тем не менее, по утверждению П. А. Судоплатова, спецслужбам СССР удалось привлечь Гамова и его жену к сотрудничеству и использовать его широкие связи с ведущими американскими физиками, которые могли обсуждать с ним возможности создания атомной бомбы. В ходе этой деятельности он сблизился в Альбертом Эйнштейном (таким же «непривлечённым»), общение с которым заставило его вспомнить своего учителя Фридмана и обратило его внимание к вопросам космологии. Лишь летом 1948 года Гамов получил от военных соответствующий допуск и смог принять участие в создании водородной бомбы под руководством Теллера.

В 1946 году Гамов активно включился в работу в области космологии, предложив модель «горячей Вселенной» (уточнение теории «Большого Взрыва»). Её основаниями стали представления о расширении Вселенной, данные о современной распространённости элементов (особенно о соотношении водорода и гелия) и оценки возраста Вселенной, который в те годы считался примерно равным возрасту Земли. Исходя из большого значения энтропии ранней Вселенной, в 1948 году Гамов совместно со своими учениками Ральфом Альфером и Робертом Херманом разработал теорию образования химических элементов путём последовательного нейтронного захвата (нуклеосинтез). В рамках этой теории было предсказано существование фонового микроволнового (реликтового) излучения и дана оценка его современной температуры (в диапазоне 1—10 К).

Теория Гамова и его сотрудников не привлекла большого внимания физиков (особенно экспериментаторов) и фактически оставалась долгое время незамеченной. Одной из причин этого было то, что рассуждения о ранней Вселенной в то время считались чисто умозрительными. Более того, концепция «горячей Вселенной» представлялась не самой вероятной: серьёзную конкуренцию ей составляли модель «холодной Вселенной» (Яков Зельдович и сотрудники) и теория стационарной Вселенной Фреда Хойла и соавторов. Поэтому открытие в 1965 году Арно Пензиасом и Робертом Вильсоном реликтового излучения (Нобелевская премия 1978 года) произошло во многом случайно. 

В 1954 году, через год после открытия двуспиральной структуры молекул ДНК, Гамов неожиданно внёс существенный вклад в становление новой дисциплины — молекулярной биологии, впервые поставив проблему генетического кода. Он понял, что структура основных строительных блоков клетки — белков, состоящих из 20 основных (природных) аминокислот, — должна быть зашифрована в последовательности из четырёх возможных нуклеотидов, входящих в состав молекулы ДНК. Исходя из простых арифметических соображений, Гамов показал, что «при сочетании 4 нуклеотидов тройками получаются 64 (43) различные комбинации, чего вполне достаточно для „записи наследственной информации“, и выразил надежду, что «кто-нибудь из более молодых учёных доживёт до его [генетического кода] расшифровки». Таким образом, он был первым, кто предположил кодирование аминокислотных остатков триплетами нуклеотидов.

В 1956 году он переехал в Боулдер, где занял должность профессора Колорадского университета. В том же году Гамов получил от ЮНЕСКО премию Калинга за популяризацию науки. Первые шаги в этой области Гамов совершил зимой 1938 года, когда написал короткий фантастический рассказ о приключениях банковского клерка мистера Томпкинса в мире теории относительности. Поскольку ни один журнал не заинтересовался и не пожелал опубликовать его, Гамов решил больше не возвращаться к этому своему сочинению. Летом того же года на конференции в Варшаве он упомянул об этой неудаче в разговоре с кембриджским физиком Чарльзом Дарвином, внуком знаменитого естествоиспытателя, и тот посоветовал ему отослать рассказ в журнал «Discovery», который издавался в Кембриджском университете под редакцией Чарльза Сноу. Тот согласился напечатать рассказ и предложил написать ещё несколько. Цикл рассказов, объединённый под заголовком «Мистер Томпкинс в стране чудес», был издан отдельной книгой в 1940 году и выдержал множество изданий почти на всех европейских языках. Успех этой книги побудил Гамова написать несколько продолжений приключений мистера Томпкинса (в том числе в мире квантовой механики и молекулярной биологии), а также ряд других научно-популярных книг по физике и астрофизике. 

Георгий Гамов, без всяких сомнений, за свои работы должен был получить не одну, а три Нобелевские премии. Первую – за свои работы по альфа-распаду, вторую – за модель “горячей вселенной”. В 1978 году премию за аналогичную работу получили два американских физика, но Гамов предсказал подобные результаты еще в 1953 году. Третью же премию он должен был получить за работу по расшифровке кода ДНК. За это тоже впоследствии была присуждена премия, и тоже не ему.

Гамов умер в Боулдере 19 августа 1968 года. Одно из высоких зданий, построенных на территории Колорадского университета, носит название «Башня Гамова». В 1990 году он был посмертно восстановлен в звании члена-корреспондента АН СССР. В честь столетия со дня рождения выдающегося ученого 2004 год был объявлен ЮНЕСКО “Международным годом Гамова”. Именем Гамова назван кратер на Луне и малая планета.

В 1994 г., в год 90-летия со дня рождения Гамова, благодаря усилиям одесских астрономов, в Одессе состоялась международная научная конференции, а в Петербургском физико-техническом институте был проведен симпозиум, посвященные памяти ученого. С тех пор Гамовские конференции каждые пять лет собирают в Одессе ученых из многих стран мира. С 2000 г. ежегодно проходят международные летние Гамовские астрономические школы. 

В память об ученом в Одессе на главном здании ОНУ установлена мемориальная доска, именем Гамова назван сквер.