Astronomické výročí  – březen 2024

George Gamow, (Georgij Antonovič Gamov)  4. 3. 1904 Oděsa, Rusko (dnes Ukrajina) – 19. 8. 1968, Boulder, USA 

Dne 4. 3. uplyne 120 let od narození amerického fyzika ruského původu, kosmologa a genetika George Gamowa.

George Gamow. Zdroj: nuclearsecrecy.com

Je nesnadné psát o člověku, který vstoupil do mnoha vědeckých oborů, ve kterých zanechal minimálně výraznou stopu, a obsáhnout vše.

George Gamow se narodil v Oděse, která v roce 1904 byla součástí carského Ruska. Tam také započal studium fyziky. Tato studia zakončil v roce 1926 na Leningradské univerzitě (dnešní Sankt – Petěrburg). Zde byl žákem Alexandra Friedmanna (16. 6. 1888 – 16. 9. 1925), který je dnes známý prvními solidními kosmologickými modely.

V roce 1928 už jako významný sovětský vědec byl vyslán na univerzitu v německém Göttingenu. V době svého působení na této univerzitě úspěšně vysvětlil tzv. alfa rozpad. Tento druh radioaktivního rozpadu atomových jader některých prvků je doprovázen vyzařováním jader hélia, které jsou též z historických důvodů nazývány alfa částicemi. Podstatou Gamowova vysvětlení byl tunelový jev, což je kvantový efekt, který stojí například i za uvolňováním energie ze Slunce a jiných hvězd.

Od roku 1931 pracoval v Leningradském fyzikálním ústavu. V roce 1933 byl vyslán na fyzikální kongres do Bruselu. Vzhledem k tomu, že vízum dostala i jeho manželka, rozhodl se do Sovětského svazu už nikdy nevrátit. Této emigraci však předcházely dva pokusy přeplout pomocí člunu z Krymu do Turecka a poté z Murmansku do Norska. Ani jedna z těchto plaveb se nevydařila, naštěstí však nebyly ani zaznamenány ze strany tajné policie (NKVD).

Dva z mnoha Gamowových objevů, alfa rozpad jádra atomu a Velký třesk. Zdroj: wondersofphysics.com

Gamow se v roce 1934 přestěhoval do USA. Tam přednášel na Univerzitě George Washingtona a posléze na University of Colorado. Jeho obory byly fyzikální: kvantovou mechanikou počínaje, kosmologií konče. Byl známý jako výtečný řečník, skvělý popularizátor a všeobecně jako zábavný a vtipný člověk, pravý fanatik do vědy, v dobrém slova smyslu.

Ve svém bádání vycházel z vize Georgese Lemaîtra (1894 – 1966) který tvrdil, že náš rozpínající se vesmír musel být na svém prvopočátku malý, hustý a horký. Gamow Lemaîtreovu myšlenku rozvedl více. Byl to on, kdo vyslovil pamětnou větu:  „Náš vesmír je vlastně obrovská exploze, která pokračuje dodnes!“

Původně si Gamow představoval, že při Velkém třesku vznikly všechny prvky, tj. včetně těžkých, nicméně na základě prací o vývoji hvězd, zejména z pera Freda Hoyla, byl nucen své názory přehodnotit. Dnes jsme přesvědčeni, že v podstatě všechny prvky za lithiem vznikly až později v jádrech hvězd, při výbuších supernov, srážkách neutronových hvězd a dalšími procesy, které s velkým třeskem přímo nesouvisí.

Avšak nejenom to. Předpověděl i existenci reliktního záření, tedy elektromagnetického záření, které je považováno za pozůstatek konce žhavé fáze vývoje našeho vesmíru. Toto záření bylo přímo změřeno až šestnáct let po této předpovědi.

Reliktní záření a jeho vlastnosti Gamow publikoval ve slavném článku „O původu chemických prvků“ napsaném společně se svým doktorandem Ralphem Alpherem. K autorům článku, který vyšel na Apríla roku 1948, byl Gamowem přidán i významný teoretický fyzik Hans Bethe, a to čistě prosto, aby jména autorů dohromady připomínala počáteční písmena řecké alfabety. Zálibou v alfabetě byl ostatně Gamov proslulý, svou manželku oslovoval řeckým písmenem P (Ró), ačkoli se jmenovala Ljubov.  

Odpůrcem žhavého počátku vesmíru byl zastánce stacionárního vesmíru Fred Hoyle, jenž vytvořil pro nové vnímání vzniku kosmu posměšný název Big Bang (Velký třesk). Po objevu reliktního záření v roce 1965 byl tento název oficiálně přijat, k určité Gamowově nespokojenosti.

Gamow se proslavil také ilustracemi ke svým popularizačním knihám: na tomto obrázku je Gamowův pokus o klasické vysvětlení principu neurčitosti, který v moderní kvantové teorii vysvětluje neexistencí přesných trajektorií částic. Thirty Years That Shook Physics , 1966. Zdroj: lindahall.org

George Gamow za druhé světové války nebyl zapojen do projektu Manhattan, avšak již krátce po svržení atomové na Nagasaki vznáší k patřičným místům dotaz, co vše se může a co už nesmí vyučovat v jaderné fyzice. Kdyby, podle jeho mínění, došlo k nějakým omezením, fyzika by se stala výhradně elitní a částečně utajovanou vědou.

V 50. letech minulého století Gamow pracoval také na studiu genetických mechanismů v buňce. V době objevu DNA v roce 1953 objasnil souvislost mezi genetickým kódem a posloupností aminokyselin.

Vydal celou řadu populárně naučných knih, známá je jeho popularizace vědeckých poznatků pro mládež Pan Tompkins v říši divů. Za pozornost rovněž stojí jeho životopis: Moje světočára: neformální autobiografie. Knihy mnohdy sám ilustroval.

Knihy George Gamowa vycházejí i v češtině. Kniha Pan Tompkins v říši divů se dočkala i aktualizace o nové pojmy jako jsou například černé díry, antihmota, kvarky aj. Britský atomový fyzik Russell Stannard (1931 – 2022) se díla zhostil s precizností a vtipem, které byly důstojným pokračováním Gamowa. Zdroj: databazeknih.cz

Po Gamowovi je pojmenován i velký impaktní kráter kráter na odvrácené straně Měsíce a také planetka (8816) Gamow. Svého místa ve Vesmíru se dočkal i pan Tompkins, planetku (12448) Mr. Tompkins objevili v roce 1996 čeští astronomové Miloš Tichý a Zdeněk Moravec z hvězdárny na Kleti.

Gamovovy obrázky z knihy Pan Tompkins v říši divů. Cyklista ve světě, kde je rychlost světla pomalejší. Na prvním obrázku je pozorován kolemstojícími, na druhém je pozoruje. Pro upřesnění: například člověk jedoucí na kole městem neuvidí úzké domy, ale pootočené (a poněkud deformované) – konkrétní ukázka videa je na spacetimetravel.org  (pro vysvětlení a případný obrázek viz spacetimetravel.org/tuebingen ) Zdroj: lindahall.org

Gamow se v roce 1956 rozvedl a o dva roky později podruhé oženil. Z prvního manželství měl syna Igora Gamowa, (1935 – 2021) jenž byl profesorem mikrobiologie a vynálezcem.

George Gamow zemřel  19. 8. 1968 na selhání jater způsobeném nestřídmým požíváním lihovin v pokročilejším věku.

Zdroje:

Hvězdářský kalendář 2024

https://www.wondersofphysics.com

https://www.databazeknih.cz

https://www.databazeknih.cz

https://cs.wikipedia.org

https://www.lindahall.org

https://cs.wikipedia.org

Články