Георгий гамов и его открытия. Три его открытия были достойны нобелевской премии

(20-02-1904 г. - 19-08-1968 г.)

Георгий Антонович родился 4 марта 1904 года в Одессе. Отец будущего ученого, Антон Михайлович Гамов, был преподавателем русского языка и литературы в гимназии. Многие из его предков были военными. В роду матери Георгия, Александры Арсеньевны, урожденной Лебединцевой, преобладали священнослужители.

Окончив школу, Гамов в 1921 году поступил в Новороссийский (Одесский) университет на математическое отделение физико-математического факультета. Параллельно студент Гамов подрабатывал вычислителем в Одесской астрономической обсерватории.

Однако в 1922 году он принял решение поступить на физико-математический факультет Петроградского университета. В Петрограде он первое время совмещал с учебой работу наблюдателя на Метеорологической станции Лесного института.

С осени 1923 года и до середины осени 1924 года молодой ученый заведовал полевой метеорологической обсерваторией 1-й Артиллерийской школы, где читал лекции по физике. А в октябре 1924 года Гамов получил приглашение в Государственный оптический институт, где разрабатывал методику отбраковки оптического стекла и изучал аномальную дисперсию света в парах калия.

Весной 1925 года Гамов решил посвятить себя теоретическим исследованиям. В то время его интересовали проблемы общей теории относительности. В своей дипломной работе Гамов исследовал ряд вопросов теории адиабатических инвариантов.

В 1926 году Гамов окончил университет и поступил в аспирантуру. Летом 1928 года он прибыл на стажировку в Германию. Здесь Гамов занялся исследованием проблемы альфа-распада, одного из видов радиоактивности. Молодому ученому удалось установить, что частицы даже с не очень большой энергией могут с определенной вероятностью вылетать из ядра. Выводы Гамова явились первым успешным объяснением поведения радиоактивных элементов на основе квантовой теории. Независимо от Гамова подобную же идею высказали Р. Гёрни и Э. Кондон, однако советскому ученому удалось добиться более существенных результатов количественного характера. В частности, он сумел рассчитать размеры ядер и теоретически обосновать эмпирический закон Гейгера-Неттолла, который связывает энергию вылетающей альфа-частицы со временем альфа-распада (периодом полураспада ядер).

В 1928 году трое членов студенческого кружка, прозванного его участниками «Джаз-бандой», — Г. А. Гамов, Д. Д. Иваненко и Л. Д. Ландау - опубликовали статью «Мировые постоянные и предельный переход», в которой дана иерархия физических теорий на основе системы фундаментальных констант. Авторы считали эту работу всего лишь шуткой, однако впоследствии она стала объектом вполне серьезного внимания исследователей.

В дальнейшем Гамов посетил Данию, Нидерланды, Великобританию, где встречался с крупнейшими учеными своего времени - Н. Бором, П. Эренфестом и др.

С весны 1931 года Гамов принимал участие в исследованиях по ядерной физике, проводившихся в Радиевом институте, Физико-математическом институте и Ленинградском университете. Вскоре по приглашению академика А. Ф. Иоффе он стал консультантом Отдела физики ядра в Ленинградском Физико-техническом институте.

Достижения Гамова были оценены весьма высоко: весной 1932 года 28-летний ученый был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР, самым молодым в ее истории!

В начале 30-х годов XX века в физическом отделе Радиевого института при непосредственном участии Г. А. Гамова, И. В. Курчатова и Л. В. Мысовского был создан первый в Европе циклотрон.

Осень 1931 года стала для Гамова поворотным моментом в его судьбе. После того как ученому не удалось получить от советских властей разрешение на выезд в Рим на Международный конгресс по ядерной физике, куда он был приглашен, Гамов стал искать возможность покинуть СССР.

В 1933 году по рекомендации академика А. Ф. Иоффе Гамов был назначен представителем от СССР на Седьмом Сольвеевском конгрессе в Брюсселе. Ученый принял решение больше не возвращаться на родину после окончания командировки. Однако он предпринял попытку добиться ее официального продления, чтобы иметь возможность посещать СССР. Осенью 1934 года, когда Гамов не вернулся к крайнему установленному сроку, он был уволен из Радиевого института и ФМИ, а в 1938 году исключен из Академии наук СССР.

В 1934 году Гамов был приглашен на должность профессора в университет Дж. Вашингтона. По инициативе ученого в Вашингтоне стали проводиться ежегодные конференции крупнейших физиков мира. Кроме того, в качестве ближайшего сотрудника он пригласил Э. Теллера, совместно с которым они в 1936 году обобщили теорию бета- распада Ферми, сформулировав правила отбора и введя представление о так называемых «переходах Гамова-Теллера».

В 30-х годах XX века Гамов заинтересовался взаимосвязями, существующими между ядерными процессами и источником энергии звезд. Следует отметить, что первые попытки исследований в этой области, предпринятые Ф. Хоутермансом и Р. Аткинсоном в 1930 году, во многом опирались на работы Гамова по альфа-распаду. В конце 1930-х годов сам Гамов совместно с Теллером существенно расширил представления об энергии звезд с учетом последних открытий ядерной физики. Разработки Гамова и Теллера, в свою очередь, сыграли немалую роль в открытии Г. Бете углеродно-азотного цикла в 1938 году.

На рубеже 1930-1940-х годов Гамов продолжал работать над вопросами, связанными с энергией звезд: ученый предложил первую последовательную теорию эволюции звезд с термоядерным источником энергии. Совместно со своим учеником М. Шенбергом Гамов исследовал явление нейтринного охлаждения, то есть значение частицы нейтрино в процессах, которые происходят при вспышках новых и сверхновых звезд. В 1942 году Гамов и Теллер предложили теорию строения красных гигантов, выдвинув гипотезу о наличии у них устойчивого ядра и оболочки, в которой происходят термоядерные реакции.

Кроме того, в начале 1940-х годов Гамов стал консультантом Военно-морского ведомства, однако к разработкам, связанным с бомбой, привлечен не был. В этот период он сблизился с А. Эйнштейном, который также не участвовал в разработке ядерного оружия, и увлекся проблемами космологии. А в 1948 году Гамов все же получил необходимый допуск и принял участие в работах по созданию водородной бомбы под руководством Э. Теллера.

Что же касается исследований Гамова в области космологии, то в 1946 году им была предложена модель «горячей Вселенной», являющаяся уточнением теории «Большого Взрыва». Гамов, в отличие многих ученых своего времени, исходил из того, что возраст Вселенной существенно превосходит возраст Земли. Так, в 1948 году Гамов и его ученики, Р. Альфер и Р. Херман, выдвинули теорию образования химических элементов путем последовательного нейтронного захвата (нуклеосинтез) и высказали предположение относительно существования фонового микроволнового (реликтового) излучения. Однако «теория горячей Вселенной», выдвинутая Гамовым и его коллегами, не привлекла большого внимания специалистов. Позднее же теоретические выводы Гамова получили подтверждение: в 1965 году А. Пензиас и Р. Вильсон открыли реликтовое излучение, то есть «остывшее» излучение, сохранившееся с ранних стадий развития Вселенной.

В 1954 году Гамов обратил внимание на вопросы новой научной дисциплины - молекулярной биологии, в частности на строение генетического кода. Основываясь на том, что структура «строительного материала» клетки - белков, состоящих из 20 основных (природных) аминокислот, - должна зашифровываться последовательностью из 4 возможных нуклеотидов, входящих в состав молекулы ДНК, Гамов указал на то, что «при сочетании 4 нуклеотидов тройками получаются 64 различные комбинации». (Этих комбинаций вполне достаточно для сохранения наследственной информации.) Гамов высказал предположение, что когда-нибудь генетический код будет расшифрован. Георгий Антонович был первым ученым, выдвинувшим гипотезу относительно кодирования аминокислотных остатков триплетами нуклеотидов.

Позднее Гамов предложил схему «сборки» генетического кода, однако исследования других ученых ее не подтвердили. Тем не менее сама гипотеза о триплетном кодировании информации в молекуле ДНК нашла практическое подтверждение в 1961 году благодаря исследованиям Ф. Крика и его коллег, а к 1967 году Р. Холи, X. Коран и М. Ниренберг окончательно расшифровали генетический код.

В 1956 году Гамов занял должность профессора Колорадского университета в Боулдере и был удостоен премии Калинга от ЮНЕСКО за популяризацию науки. Еще в 1938 году ученый написал короткий фантастический рассказ о приключениях некоего мистера Томпкинса в мире теории относительности. По рекомендации физика Ч. Дарвина, внука знаменитого естествоиспытателя, Гамов отослал это произведение в журнал «Discovery», который издавался в Кембриджском университете. Редактор Ч. Сноу не только опубликовал рассказ, но и предложил автору написать еще что-нибудь подобное. А в 1940 году цикл рассказов «Мистер Томпкинс в стране чудес» был издан отдельной книгой и вскоре был переведен на все европейские языки. В дальнейшем ученый написал еще ряд рассказов о приключениях своего героя, в том числе в мире квантовой механики и молекулярной биологии. Кроме того, Гамов является автором ряда статей и других научно-популярных книг по физике и астрофизике.

Георгий Антонович Гамов родился 20 февраля 1904 г. в Одессе в дворянской семье учителя русского языка и литературы Антона Михайловича Гамова и его жены Александры Арсеньевны, урожденной Лебединцевой. Уже в раннем детстве Георгий увлекся точными науками - физикой, химией, биологией. В семье это увлечение поощряли, и в 1913-м мальчик поступил в Одесское реальное училище. Революция и Гражданская война на семье Гамовых не отразились, страну они решили не покидать и остались в Одессе, так что закончил учебу Георгий уже при Советской власти. В 1920 г. он поступил на математическое отделение физико-математического факультета Новороссийского университета и одновременно устроился на работу в вычислительное бюро Одесской астрономической обсерватории.

Два года спустя Георгий принял важное решение - перевестись на физико-математический факультет Петроградского университета. Центр молодой советской физики тогда размещался именно там, а Гамов не хотел оставаться в стороне от новейших тенденций. Вскоре стало ясно, что с выбором вуза он не ошибся. В 1926 г. одаренный студент был оставлен в аспирантуре, где его руководителем стал знаменитый физик Ю. А. Крутков. Тогда же кандидатура Гамова была рассмотрена на предмет научной стажировки за рубежом, правда, документы ему выдали только в мае 1928 г. В Гёттингенском университете Гамов занялся теорией атомного ядра, и уже в июле 1928-го опубликованная в немецком журнале статья 24-летнего советского физика об альфа-частицах прославила его на весь научный мир.

В сентябре 1928 г. по пути в Ленинград Гамов посетил в Копенгагене Нильса Бора. Это стало началом активной зарубежной деятельности молодого советского физика: Бор рекомендовал ему остаться в Дании на год, выхлопотал стипендию. Гамов мог свободно путешествовать по Европе, встречаться с ведущими физиками. В СССР он вернулся в начале 1929 г., но ненадолго - в сентябре уехал в Великобританию, так как получил годовой грант Рокфеллеровского центра для работы в Кавендишской лаборатии в Кембридже. Весной 1931 г. срок действия визы истек, и Гамов в очередной раз вернулся в СССР.

Надо сказать, что такое долговременное пребывание за границей сходило Гамову с рук - он считался одним из талантливейших советских физиков, и ему прощалось многое, в том числе и «буржуазные» привычки, например любовь к мотоциклам и кино. Свидетельством официального признания его заслуг стало избрание в марте 1932 г. членом-корреспондентом Академии наук СССР (Гамов так и остался самым молодым человеком в истории Академии, получившим это звание, - ему было всего двадцать восемь). Внешне в судьбе ученого все выглядело благополучно - он трудился в Радиевом институте, где шли работы над первым в Европе циклотроном, Физико-математическом и Физико-техническом институтах, Ленинградском университете, выпустил книгу «Атомное ядро и радиоактивность». Однако Гамов чувствовал, что ему начинают ставить палки в колеса. Так, его идею о создании Института теоретической физики положили под сукно, а осенью 1931 г. Гамова не выпустили в Рим на Международный конгресс по ядерной физике. Тогда ученый начал вынашивать план побега из СССР. Вместе с женой он даже попытался летом 1932 г., во время отдыха в Крыму, уплыть на байдарке в Турцию, но помешал разыгравшийся шторм.

Только осенью 1933 г. Гамов, назначенный представителем СССР на очередном Сольвеевском конгрессе в Брюсселе, смог вырваться из страны, причем выхлопотал у В. М. Молотова визу и для жены. После завершения командировки на Родину Гамов уже не вернулся. Впрочем, в Советском Союзе еще довольно долго считали Гамова «своим»: только в октябре 1934 г. его уволили из Радиевого института, а в апреле 1938 г. лишили членства в Академии наук. Так молодой физик стал «невозвращенцем».

После бегства из СССР Гамов не сидел без работы - его наперебой звали то в Копенгаген, то в Кембридж, то в Париж. Наконец в октябре 1934 г. ученый окончательно перебрался в США, где получил должность профессора в Университете Джорджа Вашингтона. Там Гамов заинтересовался новой для него проблемой происхождения Вселенной и эволюции звезд. В 1941 г. ученого привлекли к проекту по созданию атомной бомбы, а семь лет спустя - водородной бомбы. По свидетельству П. А. Судоплатова, в это время Гамов и его жена поддерживали связи с советской разведкой, снабжая ее сведениями по продвижению атомных проектов.

Гамов внес огромный вклад в развитие двух далеко отстоящих друг от друга наук - космологии и молекулярной биологии. В первой он стал автором теории «горячей Вселенной», во второй - существенно уточнил формулу ДНК. «По следам» работ Гамова американские ученые Р. Холли, Х. Коран и М. Ниренберг получили в 1968 г. Нобелевскую премию.

Прославился Гамов и как блестящий популяризатор науки. Он придумал смешного персонажа - обычного американца мистера Томпкинса и «провел» его через множество приключений, от исследования собственного тела изнутри до постижения модели Вселенной. Книжки о Томпкинсе стали настольными для нескольких поколений американских школьников. Не меньшим успехом пользовались и его книги «Рождение и смерть Солнца» и «Биография Земли». За свои научные достижения ученый был удостоен премии Калинга (1956), присуждаемой ЮНЕСКО, избран членом Национальной академии наук США, Королевской академии наук и искусств Дании, Международного астрономического союза, Американского физического общества.

С 1956 г. Гамов жил в городе Боулдер, штат Колорадо, где работал профессором Колорадского университета. Там же, в Боулдере, он и скончался 19 августа 1968 г. в возрасте 64 лет. Могила знаменитого физика находится на кладбище «Грин-Маунтин».

Гамов известен своими работами по квантовой механике, атомной и ядерной физике, астрофизике, космологии, биологии. Он является автором первой количественной теории альфа-распада, одним из основоположников теории «горячей Вселенной» и одним из пионеров применения ядерной физики к вопросам эволюции звёзд. Он впервые чётко сформулировал проблему генетического кода. Широкую известность Гамову принесли его научно-популярные произведения, в которых живым и доступным языком рассказывается о современных научных представлениях.

Биография

Происхождение и юность (1904-1922)

Отец поощрял увлечение Гамова науками, физикой, астрономией, биологией. Поэтому после окончания школы в 1921 году он поступил на математическое отделение физико-математического факультета Новороссийского (Одесского) университета, где его преподавателями были физик Николай Кастерин и математик Вениамин Каган . Одновременно Гамов подрабатывал вычислителем в Одесской астрономической обсерватории.

Учёба в Ленинградском университете (1922-1928)

В 1922 году Гамов решил поступить на физико-математический факультет Петроградского университета, который был центром зарождавшейся советской физической науки. Чтобы иметь дополнительные средства к существованию, после прибытия в Петроград в июле 1922 года Гамов устроился наблюдателем на Метеорологическую станцию Лесного института, трижды в день снимая показания приборов. Он оставался на этой работе, полученной по протекции старого знакомого его отца профессора В. Н. Оболенского, до сентября 1923 года, совмещая её с учёбой в университете.

С сентября 1923 по октябрь 1924 года Гамов заведовал полевой метеорологической обсерваторией 1-й Артиллерийской школы, читал там лекции по физике. В октябре 1924 года Гамов был приглашён Дмитрием Рождественским в Государственный оптический институт, где молодой сотрудник занимался разработкой методики отбраковки оптического стекла и изучением аномальной дисперсии света в парах калия. Это сотрудничество продолжалось до апреля 1925 года, когда Гамов решил окончательно сосредоточиться на теоретических исследованиях. Он хотел специализироваться в области общей теории относительности, и вскоре его руководителем стал Александр Фридман. После безвременной смерти последнего (в сентябре 1925 года) руководство Гамовым принял

Был лишь один человек, три открытия которого должны были быть отмечены Нобелевскими премиями, но премии за эти открытия или их приложения и развитие получили другие, продолжившие его работы. Имя этого человека - Георгий Антонович Гамов, столетие которого отмечается 4 марта 2004 года.

Нобелевские премии по науке (в отличие от премий Мира, да отчасти, пожалуй, и по литературе) давно уже считаются высшей и наиболее объективной наградой за крупные открытия. Но премии присуждаются людьми, и потому досадные пропуски, а иной раз и пристрастия или даже некое давление на членов Нобелевского комитета - неизбежны. За прошедшие 103 года этих премий удостоены более двухсот физиков, но можно назвать и многих других выдающихся учёных, безусловно эти премии заслуживших: А.Зоммерфельд, П.Ланжевен, Л.И.Мандельштам и Г.С.Ландсберг, Лиза Мейтнер (её называют «еврейской бабушкой» атомной бомбы), Е.К.Завойский, Э.Хаббл, В.И.Векслер. Несколько премий могли быть присуждены и Альберту Эйнштейну, а ею отмечена лишь его квантовая теория света. По две премии получили только четыре человека: Мария Кюри (физика и химия), Л.Полинг (химия и премия Мира), Дж. Бардин (обе по физике) и Ф. Сэнджер (обе по химии).

И был лишь один человек, три открытия которого должны были быть отмечены Нобелевскими премиями, но премии за эти открытия или их приложения и развитие получили другие, продолжившие его работы. Имя этого человека - Георгий Антонович Гамов, столетие которого отмечается 4 марта 2004 года, а три его основных, «Нобелевских» открытия включают теорию квантовых туннельных переходов, на основе которой, в частности, были развиты представления о работе квантовых устройств современного хай-тека, теорию Большого Взрыва, т.е. происхождения Вселенной, и теорию генетического кода, способов передачи наследственной информации.

Но вести рассказ о выдающемся учёном, его удивительной судьбе и его открытиях нужно с начала.

Георгий Гамов родился в Одессе. Отец его преподавал русский язык и литературу в гимназии, среди его учеников был Л.Д. Троцкий, помянувший об этом в автобиографии. По происхождению Гамовы были запорожскими казаками, так что Г.А., неисправимый шутник, включил в автобиографию репродукцию с известной картины Репина.

Дед по матери был одним из высших иерархов Православной церкви, настоятелем Кафедрального собора Одессы, мать рано умерла, и воспитанием, тщательным и широким, занимался отец. О полученном им образовании говорит и знание языков - в анкете Гамов писал: «Читает и переводит со словарём - древнегреческий, читает и может объясняться - французский, владеет свободно - немецкий, английский, датский», однокашники отмечали его образованность, умение писать и рассказывать. И это не слова: научно-популярные книги Г.А.Гамова, написанные по-английски, завоевали широкую популярность, некоторые из них сейчас наконец-то переведены и на русский язык, а единственная награда, которой он был удостоен при жизни, - это первая премия Калинги, самая престижная в мире премия по популяризации науки, присуждаемая ЮНЕСКО.

Вернемся, однако, к хронологической последовательности событий. Книг в доме было много, мальчик начитался Жюль Верна: «В возрасте семи лет я читал Жюля Верна… и мечтал о путешествии на Луну… Уже в то время мною было сделано некоторое исследование по физике: я пытался сконструировать электрический звонок, присоединяя обычный маленький звонок к электрической батарейке» (Здесь и ниже цитаты по книге: Дж. Гамов «Моя мировая линия (неформальная автобиография)». М., Наука, 1994, к книге приложены и воспоминания ряда современников).

Увлечение телескопом и микроскопом привели его к первому «открытию». Вот как его описывает сам Гамов: «Однажды отец купил мне маленький микроскоп, и я решил провести важный эксперимент по проверке церковной догмы. В русском православии считается, что во время причастия красное вино и хлеб, опущенный в него, превращаются в кровь и плоть нашего Спасителя, Иисуса Христа. Как-то раз священник дал мне чуточку превращённого вина и крошку хлеба на позолоченной ложке, я сохранил кусочек хлебной крошки за щекой, быстро прибежал домой и положил её под микроскоп. Для сравнения я заранее приготовил маленькую хлебную крошку, вымоченную в красном вине. Смотря в микроскоп, я не мог увидеть разницы между двумя образцами. Микроструктура двух кусочков хлеба была совершенно одинаковой и совсем не походила на микроструктуру тонких кусочков моей кожи, которую я предварительно срезал с пальца острым ножом. Цвет образца (…) был всё ещё красноватым, но мой микроскоп был недостаточно сильным, чтобы увидеть (…) отдельные эритроциты. Поэтому это было только полудоказательство, но я думаю, это был эксперимент, который сделал меня учёным».

После школы Гамов поступает в Одесский университет, но вскоре переводится в Петроград. Здесь он слушает лекции гениального, рано скончавшегося Александра Александровича Фридмана (1988-1925), математика, метеоролога, воздухоплавателя и физика, первым показавшего, что из общей теории относительности может следовать вывод о расширении Вселенной.

Здесь же в университете учится Л.Д. Ландау, он на четыре года младше, но явно опережает свой возраст. Гамов и Ландау, по-видимому, слишком разные - во всяком случае, у них нет совместных работ: Ландау виртуозно владеет математической техникой и с самого начала своей деятельности стремится в равной степени и на одной основе охватить всё здание физики, воспитать учеников по образу своему и подобию; Гамов по складу ума скорее интуитивист и индивидуалист, его интересуют качественные закономерности, в то время как математическая техника откровенно слаба (в этом из выдающихся учёных своего времени он схож, наверное, лишь с Нильсом Бором).

Университетский курс Гамов прошел за три года, окончил его в 1924 г. и занялся, в ожидании лучшего, вопросами отбраковки оптического стекла в Государственном Оптическом институте. Однако экспериментальная работа не шла: «Все эти неудачи в моей экспериментальной работе в конце концов убедили меня, что недостаточно просто желания иметь собственную комнату в институте, чтобы стать физиком-экспериментатором, и я также понял тщетность моего плана быть наполовину экспериментатором и наполовину теоретиком».

В 1928 г. Ленинградский университет получил, благодаря Фонду Рокфеллера, возможность командировать одного из молодых сотрудников в Германию, в Гёттинген, ведущий центр квантовой физики, наряду с Копенгагеном, Мюнхеном и Лейденом.

В один из первых же дней в Гёттингене Гамов прочёл свежую статью Рёзерфорда о ядерных реакциях при бомбардировке урана быстрыми альфа-частицами тория, увидел слабость идеи Рёзерфорда и написал революционную работу о туннелировании альфа-частиц(1). (Почти одновременно необходимость существования туннельного эффекта, как он позже был назван, была отмечена гораздо более опытными американскими физиками Э.Кондоном и Э.Гёрни). Явления туннелирования лежат в основе термоядерных реакций, множества процессов в квантовой электронике - в полупроводниках, сверхпроводящих контактах и т.д. и т.д.

Для того чтобы оттенить новаторство Гамова, заметим, что эффекты туннелирования наблюдались, фактически, много раньше: еще Ньютон видел «незаконное» явление нарушенного полного отражения, частичного захода света в область, в классической теории запрещенную. Но никто на протяжении более двухсот лет не смог эти явления объяснить…

Статья Гамова была сразу же опубликована, по его словам, основную часть работы он выполнил за два дня, сумев к тому же впервые вычислить радиус атомного ядра. Но Гамов не был бы Гамовым, если бы не вспомнил потом такие детали своей работы: «Для оценки этой формулы нужно было вычислить интеграл выражения, а я не знал, как это сделать. Поэтому я пошёл навестить своего друга Н.Кочина - русского математика, который тоже проводил лето в Гёттингене. Он не мог поверить, что я не могу взять такой простой интеграл, и сказал, что поставил бы «неуд» любому студенту, который не справился бы с такой элементарной задачей. После того, как я написал статью для публикации, в конце её я выразил благодарность Кочину за помощь в математических расчётах. Позже, когда статья появилась, он написал мне, что стал посмешищем среди своих друзей, когда те узнали, какого рода «интеллектуальную» математическую помощь он оказал мне».

Первое же практическое применение этого туннельного перехода произошло так. В лаборатории Рёзерфорда работал Дж. Кокрофт. Вместе с П.Л.Капицей он разрабатывал мощные магниты и решил применить их для ускорения тех же альфа-частиц. Но как это сделать? Все альфа-частицы одинаково заряжены и потому друг от друга отталкиваются. Но тут Кокрофт прочитал статью Гамова 1928 г. о том, что альфа-частицы могут туннелировать сквозь барьер, хотя, согласно классической теории, это невозможно. Когда Гамов посетил Кавендишскую лабораторию, Кокрофт расспросил его о возможности обратного процесса, о том, могут ли альфа-частицы малой энергии проникнуть в ядро, несмотря на силы отталкивания. Гамов подсчитал, что такие случаи можно обнаружить, если направить на ядро достаточно большое число альфа-частиц, т.е. фактически заложил основы теории таких ускорителей. И в 1932 г. ускоритель Кокрофта-Уолтона был построен (его создание и полученные результаты увенчаны Нобелевской премией по физике 1951 г., Гамов в решении Нобелевского комитета не упоминался. Впрочем, за открытия, в основе которых лежат явления туннелирования, присуждено с тех пор много таких премий).

Гамов продолжал заниматься в Гёттингене ядерной физикой. Он предложил, в частности, первую модель ядра как капли жидкости (такие модели до сих пор используются при расчете ядерных реакций), вместе с другими разрабатывал теорию ядерных реакций в звёздах. Затем, на обратном пути в Ленинград, Гамов знакомится с Н.Бором, который добивается для него еще одной годичной командировки. Работа кипит, статьи выходят одна за другой.

Но всё когда-то кончается, и в 1931 г. Гамов возвращается в Ленинград, начинает работать с Курчатовым и Алихановым, экспериментаторами, в Ленинградском Физико-Техническом институте, тогда институте А.Ф.Иоффе. К этому времени относятся многочисленные истории и анекдоты, бытующие до сих пор в научном фольклоре, о бесчисленных его шутках, карикатурах (Гамов нередко иллюстрировал ими свои популярные книги). Необычным по тому времени было его поведение, стиль одежды: экстравагантный в манерах и одежде, он выделялся из группы физтеховской молодёжи, этого «детского сада» «папы» Иоффе. Это видно и на фотографиях: высокий стройный блондин с прямой трубкой в зубах, в популярных на Западе гольфах и элегантной куртке - английский джентльмен на фоне характерной тогда рабоче-крестьянской серости.

На родине Гамова как будто ждало признание: в 1932 г. в возрасте 28 лет его избирают членом-корреспондентом Всесоюзной академии наук (так она тогда называлась). Однако, несколько раньше, в 1931 г., произошло, по словам Гамова, «римское фиаско»: ему не разрешили поездку в Италию, на конгресс, куда был представлен его доклад по физике ядра. Гамов понял, что политический климат в стране меняется, стиль советской жизни его явно не устраивал, и он стал взвешивать возможности эмиграции.

В том же 1931 г. Гамов женился, его избранницей стала студентка-математик Любовь Вахминцева, которую он называл Ро. Даже это событие он не может описывать серьёзно: «Причина нашей женитьбы была основана на законах генетики или, можно сказать, хиромантии. Дело в том, что расположение трёх линий на моих ладонях имеет вполне определённый смысл для цыганских предсказателей судьбы. Две нижние линии никогда не сходятся, в то время как у большинства они сходятся… Так вот, на обеих ладонях Ро линии не сходились, так же как не сходились, как она сказала мне, линии на руках её отца. Возник вопрос о том, является ли эта характеристика наследственной, и существовал единственный возможный способ найти ответ. И в самом деле, когда значительно позже, в ночь на 4 ноября 1935 г., я примчался в родильный покой женского госпиталя в Джорджтауне, чтобы впервые увидеть моего новорождённого сына Рустема-Игоря, сестра, которая вынесла мне ребёнка, была крайне удивлена, когда первым делом я посмотрел на его ладони. На обеих ладонях линии не сходились вместе!»

Теперь уже нужно было думать, как выехать вдвоём. Поскольку официально сделать это представлялось невозможным, единственным выходом был побег, переход границы. Первоначальный план, переход по сухопутью в Финляндию, был быстро признан нереальным. Гамовы решаются на ещё более фантастический - переплыть на байдарке из Крыма в Турцию: Гамов - одессит и уверен в своих мореходных знаниях.

Они правдами и неправдами организовывают совместный отдых в Крыму, запасаются продовольствием - и безлунной ночью, с одним компасом, отправляются в путь. Может, авантюра и удалась бы, но долговременных прогнозов еще не было, начинается осенняя буря, выгрести против таких волн невозможно и их выносит почти на крымские скалы. Хорошо, подвернулись рыбаки, незадачливых путешественников вытащили и даже поверили в случайность романтической поездки: никому в голову даже не пришло, что эти молодые люди плыли - на байдарке! - в Турцию…

В 1933 году они с женой добиваются всё же разрешения на поездку в Бельгию на международный конгресс: Гамов в одиночку ехать отказывается, а его доклад должен закрепить славу советской науки. Разрешение им, по просьбе Бухарина (того просил П.Ланжевен), дал лично Молотов. Уехав на конгресс, Гамов затем переезжает во Францию - для работы, по приглашению Марии Кюри, в Институте радия.

Здесь решается вопрос о том, возвращаться в СССР или нет. П.Ланжевен, выдающийся учёный, симпатизирующий советской власти, говорит Гамову, что он обязан вернуться: Ланжевен поручился за него - ситуация безвыходная, подвести Ланжевена Гамов не может. К счастью, о конфликте узнаёт Мария Кюри: она-то ведь урождённая подданная Российской империи и куда лучше прекраснодушного идеалиста понимает, что может ждать Гамова по возвращении. И Ланжевен сдаётся - Гамовы остаются.

Вскоре Гамов переезжает в Кембридж к Рёзерфорду, затем в Копенгаген к Бору, а потом в Америку - читать лекции в Мичиганском университете. В Россию он уже никогда не вернётся.

Вскоре он становится профессором Университета Джорджа Вашингтона в Вашингтоне, где и протекала основная часть его научной работы. Здесь Гамов начинает активно сотрудничать с Эдвардом Теллером, замечательным физиком, эмигрантом из Венгрии - будущим «отцом американской водородной бомбы». Теллер был яростным антикоммунистом. По его словам, он стал им еще в 1919 году, во время коммунистического путча в Венгрии, и укрепился в своих взглядах под влиянием бесед с Гамовым и известий об аресте Ландау в СССР.

Теллер откровенно высказывал свое мнение о советском строе, особенно после начала «Холодной войны»: он настоял на разработке водородной бомбы, утверждая - и, как позже подтвердилось, правильно, - что Советы обязательно такую сверхбомбу создадут. Поэтому от него отвернулись, объявили ему бойкот многие либерально-настроенные американские ученые, а в советской прессе Теллера называли кровожадным империалистом и людоедом. Гамов был гораздо осторожней в высказываниях, помнил об оставшихся друзьях и т.д., но всё равно в советских газетных статьях 40-50-х годов он фигурировал как «мракобес и прислужник мирового империализма Джордж Гэмоу». Истиной в этих инвективах было только то, что в Америке его называли Джорджем, это написание сохраняется сейчас и в русских переводах его книг.

Гамов и Теллер построили один из вариантов теории радиоактивного распада: правила Гамова-Теллера вошли в ядерную физику именно под таким названием. Но еще большее влияние на развитие науки оказало их общее увлечение астрофизикой: в последней совместной работе Гамов и Теллер разрабатывают теорию красных гигантов(2).

Теорию эволюции звёзд Гамов продолжал и потом. Неожиданное её подтверждение принесло чрезвычайно редко наблюдаемое явление - взрыв Сверхновой 1987 г. в Большом Магеллановом Облаке, ближайшей к нам галактике. Оказалось, что интенсивность потока нейтрино, дошедших к нам из нее, как раз подтверждает теорию взрыва звёзд, развитую Гамовым вместе с Шёнбергом еще в 1941 г.

Однако полную теорию ядерных реакций в звёздах смог построить только Ганс Бете: он знаменит необычной даже для физиков-теоретиков скрупулёзностью и точностью расчётов. В последующем Бете, эмигрант из Германии, возглавил теоретические работы по атомной бомбе, но Гамова к ним не привлёк - вероятно, потому, что их подходы к расчётам, более качественные у Гамова, резко различались.

Гамов же продолжал интересоваться астрофизикой и от неё перешёл к проблемам космологии. С космогонией, т.е. с представлениями о том, как возникла Вселенная (если вообще возникла, а не существовала вечно), дело обстояло совсем худо: Второй закон термодинамики, в котором уже никто не сомневался, утверждает, что все процессы в мире идут так, что энергия от более горячих тел переходит к более холодным, но ни в коем случае не наоборот. Значит, температуры различных тел должны постепенно сближаться, а источники свободной энергии - истощаться. Но если Вселенная существует вечно, то все эти источники должны были давным-давно иссякнуть, а звёзды - потухнуть. Так почему они всё же существуют?

После создания Эйнштейном общей теории относительности в 1916 году появились некоторые новые возможности подхода к этим проблемам: сам Эйнштейн в 1917 г. рассматривал Вселенную как некое статическое, не меняющееся во времени образование. Но А.А.Фридман в 1922-24 годах и независимо аббат Жорж Леметр в 1927 г. нашли, что уравнения Эйнштейна допускают и такое решение: вся Вселенная первоначально сосредоточена в одной точке, которую назвали «папа-атом», затем он начинает расширяться - так появляются галактики и звёзды в них. Таким образом, противоречия с термодинамикой снимаются - Вселенная вовсе не существует вечно, потому её источники энергии и не успели еще истощиться. (Эйнштейн вначале был против, даже считал работу Фридмана ошибочной, но потом с ним согласился).

Однако, физика - наука экспериментальная: физики привыкли многократно повторять свои измерения, чтобы избежать ошибок. А как проверить такую основополагающую теорию?

Выдающийся астроном Эдвин Хаббл доказал своими тщательными измерениями, что давно известные туманности, ранее считавшиеся всего лишь облаками газа (например, туманность Андромеды), являются галактиками, ничуть не меньшими нашей и удалёнными порой на миллиарды световых лет, и что эти галактики движутся, «убегая» от нас со скоростями, тем большими, чем дальше они отстоят. Наиболее вероятное объяснение открытия Хаббла - некогда все галактики, вся материя Вселенной находилась в одной точке. Но почему и как она вдруг столь прихотливо распределилась по миру?

И вот тут на сцену снова вступает Гамов. Он показывает, что этот самый Папа-атом не просто начал вдруг расширятся во Вселенную (так называемая «холодная модель»), он должен был взорваться. Модель эту - Big Bang (Большой Взрыв), как он её назвал, Гамов изложил в заметке 1946 г., а затем в статье 1948 г. «Происхождение химических элементов», написанной вместе с его учеником Ральфом Альфером.

В этой статье Гамов тоже не смог обойтись без розыгрыша. Как пишет известный физик А.Абрахам, близко его знавший, Гамов и Альфер «… взяли в соавторы Бёте (не спрося его) лишь потому, что Гамову понравилась комбинация «альфа, бета, гамма»… Как позже вспоминал Гамов, он просил своего сотрудника Германа, также работавшего над этой теорией, сменить фамилию на «Дельтер», чтобы ряд был полным, но тот «…с тупым упрямством отказывался», как сокрушался Гамов». Теория эта довольно долго так и цитировалась: «теория альфа-бета-гамма…».

Розыгрыш этот далеко не единственный. Тот же Абрахам вспоминает и такое: «Он был большой шутник. Например, в своей книге о строении ядра, выпущенной издательством Оксфордского университета в 1937 году, он ссылается на публикацию Ландау в несуществующем журнале «Червоный гудок», название которого выдумал», а зарубежные библиотеки пытались выписать новый журнал со странным названием…

Теория Гамова позволила распределить по времени и по температуре стадии образования Вселенной: сейчас общепринятыми стали выражения (и, конечно, теории): «стадия образования кварков», «стадия нуклеосинтеза», «отделение излучений», «формирование групп галактик» и т.д. Первоначально споры между сторонниками холодной и горячей моделей не утихали. Самым принципиальным вопросом был следующий: если такой взрыв имел место, то уже на довольно ранних стадиях должно было возникнуть пронизывающее весь мир электромагнитное излучение, распределение частот которого должно было соответствовать температуре в момент излучения (многие миллиарды градусов). Но по мере расширения Вселенной частоты этого первичного (его назвали «реликтовым») излучения должны были, вследствие так называемого эффекта Допплера, убывать, и к настоящему времени, по оценкам Гамова, соответствовать температуре около трех-четырех градусов Кельвина, т.е. быть сосредоточены в районе длин волн в несколько сантиметров.

Заключение это казалось абсолютно абстрактным, а теория Гамова - совершенно фантастической. Ещё в начале 60-х, в статье в журнале «Успехи физических наук», посвящённой моделям Вселенной, в особенности «холодной», превалировавшей в Советском Союзе, выдающийся советский физик Я. Б. Зельдович назовёт Гамова, автора «горячей модели», «человеком жалкой судьбы»(3).

И вдруг, в 1965 году А.А.Пензиас и Р.В.Вильсон, конструировавшие антенны для радиотелескопов, обнаруживают равномерно идущее во всех направлениях электромагнитное излучение, соответствующее температуре в 3 Кельвина! Тщательные поиски неисправностей аппаратуры или посторонних шумов ни к чему не привели. Теоретики в соседнем университете посоветовали им посмотреть старые статьи Гамова, и учёные поняли, что совершили нежданное открытие: это было то самое излучение, свидетельствующее о Большом Взрыве, которое предсказал Гамов(4)!

В первой статье Пензиас и Вильсон даже не упомянули имени Гамова. Это, конечно, его огорчило в какой-то степени, но такие вещи никогда не стояли у него на первом месте. Тем не менее, через несколько месяцев у Гамова всё же представился случай заявить о своём первенстве в этом открытии - когда он председательствовал на конференции, посвященной обнаруженному Пензиасом и Вильсоном излучению. Вот описание этого эпизода самим Пензиасом: «Свои замечания он завершил комментариями, которые, если мне не изменяет память, звучали примерно так: «Если я потерял монетку, а кто-то другой нашел монетку, я не сумею доказать, что она принадлежала мне. Но я-то потерял монетку в том самом месте, где ее нашли». Последовали долгие и продолжительные аплодисменты из зала».

Это была вторая Нобелевская премия, которой Гамов не был удостоен…

Теперь нужно перейти к третьему замечательному открытию Гамова и к третьей неполученной премии. Но сначала некоторые замечания.

Мы уже говорили, что математическая техника Гамова была не на высоте. «Будучи ещё студентом в Одессе, вспоминает Гамов я собирался стать математиком, и для меня настоящая «чистая» математика ассоциировалась с такими её областями, как теория чисел, топология и теория множеств. Но так называемые исчисления, охватывающие обыкновенные, в частных производных и интегро-дифференциальные уравнения, никогда не были для меня хоть сколько-нибудь привлекательными, и я всегда терялся в них. Разумеется, я знал, что они абсолютно необходимы для решения сложных научных и инженерных задач, но всё равно не любил их».

Довольно долго Гамов занимался, если можно так выразиться, нумерологией: как и выдающийся физик П.Дирак он верил, что можно найти некие достаточно простые соотношения между основными физическими величинами, и они смогут просто объяснить основные законы мироздания - увлечение, связанное у обоих с любовью к теории чисел.

Тут мы опять отдаём слово самому Гамову. «В 1954 году я сделал довольно экстравагантное отклонение в биологию. Это был год, когда американский биолог Джеймс Уотсон и британский кристаллограф Френсис Крик успешно сконструировали правильную модель ДНК… Прочитав в Nature в мае 1953 г. статью Уотсона и Крика, которая объясняла, как наследственная информация хранится в молекулах ДНК в форме последовательности четырёх групп, известных как «основания» (…) я задался вопросом, как эта информация переводится в последовательность двадцати аминокислот, которые образуют молекулы протеина. Простая идея, которая пришла мне в голову, состояла в том, что можно «получить 20 из 4» подсчётом числа всех возможных триплетов, образующихся из четырёх различных сущностей».

Тут, конечно, требуются некоторые пояснения. Уже довольно давно было установлено, что наследственные элементы должны содержаться в хромосомах клеток и что в них помимо белков имеются длинные молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Но как они соотносятся друг с другом? Где хранится наследственная информация и как такие малые особенности организма, как форма линий на ладони, передаются потомкам? Задача не менее, если не более сложная, чем история происхождение Вселенной…

Мы не можем вдаваться здесь в историю этих поисков (они великолепно, хоть и не совсем беспристрастно, описаны в книге Дж. Уотсона «Двойная спираль»). Для нас сейчас важно только напомнить, что, как показали Уотсон и Крик, две длинные молекулы ДНК свиваются в длинную двойную спираль, участки которой соединяются мостиками: либо парой пуринов аденин-гуанин (АГ), либо парой пирамидинов цитозин-тимин (ЦТ). Эта спираль может раскручиваться и разделяться на две длинные молекулы, к каждой из которых пристраиваются недостающие части, таким образом, происходит удвоение хромосом - теперь они могут разойтись в две тождественные, если не считать возможных «сбоев» конструкции, клетки.

Итак, начинает проясняться механизм дублирования наследственного материала, но как в этом материале записана информация? Имеется всего два типа соединительных мостиков между молекулами ДНК, сами молекулы, в первом приближении, совершенно однородны по всей длине, а информацию хранят колоссальную - вот вам и проблема…

Гамов подходит к этой проблеме с позиций столь любимой им теории чисел: имеется двадцать разных аминокислот и две пары оснований. Так может быть, каждой аминокислоте соответствует определённое количество оснований-мостиков? Перебираются разные возможности, и в итоге Гамов придумывает «Первичный алфавит» ДНК: каждой аминокислоте соответствует своя комбинация трех оснований. Так, если мы обозначим пары по их первой букве, то какой-то аминокислоте соответствует комбинация ААА, второй - ААЦ, третьей - АЦА и т.д. Если при этом учесть тождественность зеркальных отображений и некоторые другие тонкости числовых комбинаций, то получается как раз 20 трехбуквенных сочетаний, соответствующих 20 аминокислотам.

Таким образом, первичный код ДНК построен: теперь можно подсчитать, сколько всего комбинаций возможно и доказать, что они достаточны для хранения и передачи всех наследственных свойств.

По какому-то недосмотру цензуры эта статья Джорджа Гамова была сразу же переведена на русский и опубликована в СССР - мы можем свидетельствовать об ажиотаже, охватившем тогда научное сообщество: такое простое и элегантное решение проблемы несомненно говорило о гениальности автора.

Существование именно трехбуквенного кода ДНК, каждое такое «слово» было названо кодоном, было подтверждено экспериментально в начале 60-х годов. Нобелевской премии 1968 года были удостоены американские биохимики М.У.Ниренберг, Р.У.Холли и Х.Г.Корана - имя Гамова опять-таки не всплывало…

Гамов продолжал работать. В те годы он придумал для своих студентов занимательную игру: они должны были представить себе цивилизацию высокого уровня, в которой не додумались только до одной вещи - до введения вращающихся элементов, в частности, колёс. В задаче спрашивалось, какие механизмы и машины будут изобретены такой цивилизацией, как там будут жить люди. Студенты увлеклись этой игрой - писались даже романы об особенностях жизни в таком обществе, но между делом было сделано немало вполне практичных изобретений…

И, конечно, Гамов продолжал писать книги, иллюстрированные его же остроумными рисунками и фотографиями, они пользуются во всём мире огромной популярностью. Э.Теллер охарактеризовал их так: «Георгий Гамов… был физиком с редкостным вкусом. По оценке Бете, человека, помешанного на точности, научно-популярные книжки Гамова точны процентов на 90. Я подозреваю, что книжка, точная на 99 и 44 сотых процента может оказаться ужасно нудной».

Георгий Антонович Гамов скончался 20 августа 1968 года в возрасте 64 лет от болезни печени. Наград при жизни, кроме премии Калинги, он не удостаивался. Через 22 года после смерти ученого, в 1990 г., имя Гамова было восстановлено в списках членов Академии наук СССР, откуда его вычеркнули в 1938 г.

Почему же всё-таки при жизни он не был удостоен ни одной из тех наград, которые по праву заслужил. Можно предположить, что неполученные Нобелевские премии - это плата Гамова за его невозвращение в Советский Союз, за право жить в свободном мире: ведь премии не получили и химики-невозвращенцы Ипатьев и Чичибабин, а также эмигрант с 1919 г. В.К. Зворыкин, изобретатель телевидения. Можно не сомневаться, что шведы всерьёз и не без оснований опасались коварного соседа (они, несомненно, получили дипломатическую взбучку за Нобелевскую премию по литературе И.А.Бунина 1933 г. и за отказ в ней М.Горькому).

Но с позиций вечности - всё это несущественно. Время - безжалостный, но единственно объективный судья в науке. И в этом смысле Георгий Антонович Гамов - человек великой судьбы, ибо все его революционные идеи оказались верными.

* * *

В заключение несколько штрихов из воспоминаний дружившего с Гамовым знаменитого польско-американского математика Станислава Улама(5): «В нём не было ничего от бездушного сухаря. Воистину «трёхмерный» человек, он источал энергию, был полон жизни и очень неравнодушен к обильной пище, любил анекдоты и коварные шутки, которым мог отдаваться, не зная меры… Было удивительно наблюдать, как при тех сложных и труднопостижимых уровнях, на которых применялась нами математика, он мог заходить так далеко в использовании интуитивных образов и аналогий, черпая их из исторических и даже художественных сопоставлений. (…)

Будучи стопроцентным дилетантом в области биологии (некоторые его завистники сказали бы, что даже шарлатаном), Гамов, следуя своим поразительно непогрешимым инстинктам, предложил несколько идей о том, как на самом деле работает генетический код… В его деятельности, помимо всех других выдающихся его достоинств, можно усмотреть, пожалуй, последний пример дилетантизма в науке, представленного в столь грандиозном масштабе. (…)

Всем его письменным трудам присущ естественный поток идей, простое, лишенное витиеватости представление, легкий, ни в коем случае не громоздкий, занимательный, но никогда не фривольный стиль. Он писал легко, быстро… После обеда он любил читать для своих друзей славянского происхождения длинные отрывки из русской поэзии: он мог целый час декламировать Пушкина или Лермонтова…».

* * *

Книги Гамова на русском языке (помимо указанной автобиографии): «Приключения мистера Томпкинса», «Мистер Томпкинс внутри самого себя» (совместно с М. Ичесом), «Занимательная математика» (совместно с М.Стерном), «Биография физики», «Звезда по имени Солнце», «Планета, называемая Землей», «Сотворение Вселенной», «Атом и его составляющие», «Атомная энергия (во Вселенной и в человеческой жизни)». Все они вышли или выходят в издательстве РХД, Москва-Ижевск.

____________________________________________

1 Альфа-частицы, ядра атома гелия, испускаемые при радиоактивном распаде некоторых элементов, в то время были единственным орудием исследований атомных ядер.

Проблема состояла вот в чём. Уран сам при распаде испускает альфа-частицы, но их энергия примерно вдвое меньше, чем у частиц, испускаемых торием, которыми Рёзерфорд облучал ядра урана. Почему же более энергичные частицы не проникают в то ядро, откуда вылетают более медленные, т.е. почему в ядре существует некий барьер, пропускающий частицы только в одну сторону, как он может быть устроен?

Дело еще в том, что если рассчитывать в рамках классической теории энергию альфа-частицы, испущенной ядром тория, то она должна быть равна 26 МэВ (миллионов электрон-вольт), а на опыте оказывалось, что она около 5 МэВ, что явно недостаточно для вылета из ядра. Единственное объяснение, которое смог придумать Рёзерфорд, состояло в аналогии с выходом большого судна из порта: альфа-частица может выйти потому, что её тянут несколько «буксиров», а вот снаружи таких «буксиров» нет, и поэтому вовнутрь её ничто не затягивает. А вот что это за «буксиры», какова их природа это оставалось абсолютно не понятным!

Гамов сразу же понял всю слабость такого объяснения: нужно ли вводить какие-то новые сущности? Ведь только-только, как объяснял Макс Борн , становилось ясно, что в квантовой области все состояния описываются так называемыми волновыми функциями, квадрат которых (точнее, квадрат модуля) даёт вероятность нахождения частицы в той или иной точке. А эти самые волновые функции ядерных частиц на границе ядра не обрываются, не могут резко обращаться в нуль, но тогда для ядерных частиц существует вероятность оказаться снаружи, вне ядра, хотя энергии для такого перехода у них и недостаточно.

Вот аналогия этого чисто квантового явления. Если за высокой непроницаемой и абсолютно гладкой стеной находится узник, то единственный способ сбежать из тюрьмы состоит в том, чтобы подпрыгнуть выше стены, т.е. получить энергию для такого подъёма. А в квантовой теории положение иное: всегда, как мы теперь знаем благодаря Гамову, существует вероятность, пусть и малая, просочиться сквозь стену на уровне своего роста, туннелировать сквозь неё.

2 Красные гиганты - определённый тип звёзд. Образуются они таким образом. При сжатии первоначального газового облака, состоящего в основном из водорода, в протозвезду этот газ разогревается и начинает, как всякое нагретое тело, испускать электромагнитное излучение, давление которого на газ должно вести к расширению протозвезды. Таким образом, уже на ранних этапах эволюции возникают две противоборствующие силы: гравитационного сжатия и радиационного давления. К тому же при достижении определенной критической температуры в звезде начинаются процессы ядерного синтеза: в основном это превращение четырёх ядер водорода в ядро гелия, главный источник излучения звёзд. Картина достаточно запутанная, её исследование продолжается немало лет и по сию пору не может считаться законченным.

Еще в 1911 году датский астроном-самоучка Э. Герцшпрунг и независимо американский астроном Г.Н.Рассел заметили, что существует некая связь между видимым цветом звёзд и излучаемой ими энергией. Расположение всех звёзд на графике с осями цвет-светимость (оба зависят от температуры звезды) называется с тех пор диаграммой Герцшпрунга-Рассела, а разгадка ее особенностей одна из главных задач астрофизики: сейчас принимается, что звезды в ходе своей эволюции проходят из правого нижнего угла диаграммы к левому верхнему, меняя по ходу развития свои светимость и цвет. Такие звёзды находятся, как говорят, на главной последовательности (наше Солнце - примерно в её середине). Существуют, однако, и добавочные ветви. Первым, по воспоминаниям знаменитого астронома В.Бааде, взаимосвязь такой ветви малых по размеру звёзд с главной последовательностью разгадал Гамов: сообщил об этом в частном письме и даже не стал публиковать. Опубликовали они с Теллером только теорию красных гигантов как звёзд (к ним относится известная с древности яркокрасная Бетельгейзе), в которых берут начало цепочки термоядерных процессов.

3 Неприятию его теории способствовала и сохранявшаяся долгие годы неприязнь к «невозвращенцу» со стороны некоторых коллег-физиков; многим казалось, что именно из-за «невозвращенцев» власти запрещают научные командировки на Запад.

4 За это открытие А.А.Пензиас и Р.В.Вильсон в 1978 г., уже после смерти Гамова, были удостоены Нобелевской премии.

Выдающийся ученый Георгий Антонович Гамов известен своими работами по квантовой механике, атомной и ядерной физике, астрофизике, космологии и биологии. Он является автором первой количественной теории альфа-распада, один из основоположников теории “горячей Вселенной” и одним из пионеров применения ядерной физики к вопросам эволюции звезд. Впервые четко сформулировал проблему генетического кода. Широкую известность Гамову принесли его научно-популярные произведения, в которых живым и доступным языком, с присущим ученому юмором, изложены современные научные представления.

Георгий Гамов родился 4 марта 1904 года в Одессе в учительской семье. Его отец, А.М. Гамов, преподавал русский язык и литературу в Одесском реальном училище Св. Павла, мать – А.А. Гамова (Лебединцева) – историю и географию в гимназии С.И. Видинской.

В 1913 году мать Георгия умерла, и его воспитание легло на плечи отца. В том же году Гамов поступил в Реальное училище В.А. Жуковского, которое окончил в 1920 году. В 1920-1921 гг. учился в Физико-математическом институте, где его педагогами были такие известные математики, как В.Ф. Каган, С.О. Шатуновский и молодой тогда преподаватель, впоследствии профессор Мичиганского университета Ю.Г. Рабинович (G.Y. Rainich).

Следующий год провел в Одессе, работал вычислителем в Одесской обсерватории, был секретарем физико-химической секции Одесского отделения Русского общества любителей мироведения.

В 1922 г. поступил в Петроградский (Ленинградский) университет, где слушал лекции по оптике В.К. Фредерикса, по электричеству М.М. Глаголева, по механике А.И. Тудоровского. Курс по аналитической механике и семинар по статистической физике вел Ю.А. Крутков, который стал руководителем диссертации Гамова, посвященной адиабатическим инвариантам в приложении к квантовой теории колебаний маятника.

В университете Гамов подружился с Л.Д. Ландау, Д.Д. Иваненко и М.П. Бронштейном. У каждого из них было прозвище: Джонни, Дау, Димус и Аббат. К талантливой и называвшей себя “джаз-бандом” или “тремя мушкетерами” остроумной компании примыкал еще ряд юношей и девушек, в частности А.И. Ансельм (Олди), В.А. Кравцов (Бобби), В.А. Амбарцумян (Амбарчик), Ирина Сокольская, талантливо рисовавшая карикатуры, и Евгения Канегиссер, легко слагавшая стихи. С А.И. Ансельмом Гамов познакомился еще в Одессе по общей работе в любительской обсерватории, в которой вели наблюдения мироведы.

В 1926-1928 гг. Гамов совместно с Иваненко и Ландау опубликовал свои первые работы по теоретической физике.

В 1924 г. Гамов закончил университет. Сам Гамов в автобиографии относит это событие к 1929 г.: к этому времени он сдал экзамены и защитил диссертацию. Еще в 1924 г. профессор Д.С. Рождественский рекомендовал его в аспирантуру. Однако с поступлением возникли трудности в связи с тем, что университетский курс был пройден Гамовым не за четыре, а за три года. Тогда Д.С. Рождественский предложил ему стать сотрудником Государственного оптического института, директором которого он был. Там Гамов занимался далекими от фундаментальной науки вопросами отбраковки оптического стекла, а потом выполнил свою единственную работу по оптике.

В 1925 г. Гамов начал занятия в аспирантуре под руководством Ю.А. Круткова, одновременно несколько месяцев работал в Ленинградском физико-техническом институте и Главной геофизической обсерватории. В 1928-1929 гг. он был в заграничной командировке, сначала в Геттингене, который был тогда центром развития квантовой механики, а затем в Копенгагенском институте теоретической физики у Н. Бора. За время командировки им было опубликовано семь научных работ. Выдвинутая Гамовым теория альфа-распада получила признание мирового научного сообщества.

Весной 1929 г. Гамов вернулся в Ленинград известным ученым. Лето он провел сначала в Одессе у отца, а затем в Крыму. Осенью 1929 г. он вновь едет за границу в качестве стипендиата фонда Рокфеллера. Год он работает в Англии, в Кавендишской лаборатории у Э. Резерфорда, публикует статьи по теории ядра, пишет серию обзоров для “Успехов физических наук”, которые составили основу его книги “Атомное ядро и радиоактивность”. Книга увидела свет в 1930 г., затем была переведена на английский и немецкий, в 1932 г. вышло второе издание.

Еще шесть месяцев Гамов проводит в Дании у Н. Бора и осенью 1931 г. возвращается в Ленинград. Он становится активным участником ядерных исследований, которые проводились в Физтехе под руководством И.В. Курчатова и А.И. Алиханова, а в Радиевом институте – под руководством В.Г. Хлопина и Л.В. Мысовского. Работал он также в Институте физики Ленинградского университета и преподавал в самом университете.

В октябре 1931 г. в Риме состоялся международный конгресс. Гамов получил приглашение, подготовил и послал доклад “Квантовая механика ядерных структур”. Однако разрешения на поездку ему на этот раз не дали. Именно тогда, скорее всего, он начал задумываться об отъезде из СССР.

В 1932 г. Гамов женился на Любови Николаевне Вохминцевой. Она закончила физико-математический факультет МГУ по специальности теоретическая физика и была на год моложе мужа. В этом же году Гамов был избран член-корреспондентом Академии наук СССР при счете голосования 42:1. Его рекомендовали В.И. Вернадский, В.Г. Хлопин, Л.В. Мысовский. Гамов, которому в то время только что исполнилось 28 лет, оказался самым молодым членом академии.

Летом 1932 г. Гамов вместе с женой предпринял попытку нелегально пересечь границу СССР. Однако добраться на шлюпке из Крыма в Турцию им не удалось.

В сентябре 1933 г. в Ленинграде собирается Всесоюзная ядерная конференция. Гамов выступает на ней с докладом “Квантовые уровни ядра”. После окончания конференции ряд ее участников, в том числе и Гамов, отправляются в Брюссель, где 22 29 октября собирается 7 й физический Сольвеевский конгресс, посвященный физике атомного ядра. Гамов добивается разрешения на поездку вместе с женой. Разрешение дает В.М. Молотов, перед которым за Гамова ходатайствовал Н.И. Бухарин.

Больше в СССР Гамов не вернулся. Проведя два месяца после Сольвеевского конгресса в Институте радия в Париже, он переезжает в Кембридж к Резерфорду. В начале 1934 г. Гамов уже в Копенгагене – по приглашению Бора, а в июне уезжает в США и начинает чтение лекций на физическом факультете Мичиганского университета. С осени 1934 до 1956 г. Гамов был профессором Вашингтонского университета Джорджа Вашингтона.

В 1935 г. у Гамова и Л.Н. Вохминцевой родился сын Рустем-Игорь Гамов. В 1940 г. Гамов получил американское гражданство, а в 1948 г. был извещен, что может быть допущен к работам государственной важности. Он включился в исследования, проводимые в Лос-Аламосской лаборатории по созданию водородной бомбы.

В середине 1950 х годов в личной жизни ученого произошли изменения: он развелся с Л.Н. Вохминцевой и женился на американке Барбаре Перкинс. В результате он переехал в Боулдер, штат Колорадо и был профессором Университета Колорадо до самой своей смерти, которая последовала на 65 м году жизни.

Член Национальной академии наук США (1953). В 1938 году Г.А. Гамов был лишен звания члена-корреспондента АН СССР, через 52 года, в 1990 г., он был восстановлен в этом звании. 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.

Инна Рикун, главный библиограф
Одесской национальной научной библиотеки

Главная » Глаголы » Георгий гамов и его открытия. Три его открытия были достойны нобелевской премии