|
|
|
Hrvoje Maljković: |
George Anthony Gamow (1904-1968) |
|
Photo courtesy AIP
|
|
Veliki rusko-američki fizičar George Gamow
rođen je 4. ožujka 1904. u Odesi. Za astronomiju se počeo zanimati kada
mu je otac za trinaesti rođendan darovao mali teleskop. Doktorat iz
fizike stekao je na petrogradskom sveučilištu 1928, a nakon toga odlazi
u Kopenhagen kod
Nielsa Bohra gdje studira nuklearnu fiziku.
Tamo je Gamow predložio hipotezu da
atomske jezgre treba tretirati kao male kapljice "nuklearne
tekućine". To otkriće vodilo je do današnjih teorija fuzije i
fisije. Potom odlazi u Cambridge, u Cavendishev laboratorij kod velikog
Rutherforda i uspješno objašnjava,
pomoću kvantne teorije, njegove pokuse bombardiranja atomskih jezgara
alfa-česticama (jezgrama helija dobivenih iz prirodnog raspada
radioaktivnih elemenata). U Washingtonu Gamow je surađivao sa Edwardom
Tellerom na teoriji beta-raspada,
nuklearnog procesa u kojem se emitira elektron. Sa njim također surađuje
i u određivanju unutarnje strukture zvijezda - crvenih divova. Gamow je
pokazao da je Sunčeva energija proizvod termonuklearnih procesa u
njezinoj unutrašnjosti. Od 1933. do 1956. godine profesor
je na Sveučilištu Georga
Washingtona i u tome razdoblju proučava evoluciju zvijezda, te odnos
mase i svijetloće (luminoziteta) zvijezde.
Beta raspad:
14C ---->
14N + e- +
v
Courtesy
Lawrence Berkeley National Laboratory
Jedan je od glavnih pobornika teorije Velikog Praska, a na njega je
osobito utjecao
Alexander Friedmann, pionir u
izučavanju te teorije. Na temelju teorije Velikog Praska Gamow je
predvidio postojanje mikrovalnog pozadinskog
zračenja, ohlađenog ostatka
zračenja iz ranog Svemira, koje puno kasnije, 1965, slučajno opažaju
Penzias i Wilson (za što su 1978 dobili i Nobelovu nagradu).
U suradnji sa svojim studentom Ralphom
Alpherom ostvaruje vrlo značajan rad o sintezi kemijskih elemenata u
ranom Svemiru. Gamow je imao izraziti smisao za humor, pa je kao autora
naveo i Hansa Bethea, kako bi autori tog rada bili "Alpher, Bethe,
Gamow" što je podsjećalo na prva tri slova grčkog alfabeta: alfa,
beta, gama. Širina njegovih interesa vidi se i iz Gamowljevog velikog
doprinosa kojeg je dao molekularnoj biologiji, genijalnim
dešifriranjem kôda nukleotida (dijelova molekule DNA) kojim oni prenose
obavijesti za sintezu proteina.
Na kraju spomenimo i njegovo sjajno umijeće
pisanja popularno-znanstvenih knjiga (osobito je poznat lik mr.
Thompkinsa koji laike podučava fiziku), za što mu je 1956. dodijeljena
UNESCO-va Kulingova nagrada. Gamow je umro u Boulderu u Coloradu, 20.
kolovoza 1968.
|
|
Prvotna nukleosinteza |
Iz rada Hoylea, Flowera, te Geoffreya i
Margarit Burbidge o
fuziji kemijskih elemenata u središtima zvijezda,
nije se mogao protumačiti opaženi postotak helija od oko 23% u ukupnoj
količini materije u svemiru (ta teorija predviđala je samo 1- 4%), kao
niti opažena količina deuterija (oko 0,001%) i manje količina litija.
Gamow je zaključio da bi ti laki elementi mogli nastati u ranom svemiru.
Naime, tada je temperatura bila toliko
visoka (10^32 Kelvina) da je sva materija bila potpuno ionizirana i
nepovezana. Oko 3 minute nakon Velikog Praska temperatura je pala na oko
10^9 Kelvina i mogla je otpočeti nukleosinteza lakših elemenata. U
kratkom vremenu, sudari protona i neutrona proizveli su prvo deuterij
(teški vodik) koji je pak u sudarima sa drugim protonima i neutronima
proizveo helij i male količine tricija (jedan proton spojen sa dva
neutrona). Također je mogao nastati i litij 7, spajanjem tricija
sa dvije jezgre deuterija.
|
Courtesy
H. Smith
|
Postotak helija, deuterija i litija u
ukupnoj količini svemirske materije kritično je ovisio o gustoći bariona
(neutrona i protona) u vrijeme nukleosinteze. Broj neutrona u odnosu na
protone bio je tada pao na 10-15%. Činjenica da je količina helija u
svemiru zaista oko 23% jedan je od osnovnih dokaza u prilog teoriji
Velikog Praska. Kemijski elementi teži od helija nisu stvoreni
u toj ranoj fazi nastanka svemira, već mnogo
kasnije fuzijom u središtima zvijezda.
MAP satelit
koji je nedavno lansiran moći će
precizno izmjeriti gustoću obične
materije u svemiru i time dodatno potvrditi (ili pak osporiti)
ovu teoriju prvotne nukleosinteze.
|
Fuzija:
2H
+ 3H
----> 4He +
n
Courtesy
Lawrence Berkeley National Laboratory
|
|
Želite li znati više? |
Na ovoj
stranici pročitajte opširniju
biografiju, a ovdje
biografiju popraćenu sa puno fotografija.
Ovdje
možete dodatno pročitati o prvotnoj nukleosintezi.
(Engl.).
|
Literatura:
I. Picek: Velikani naše epohe, George Gamow,
Hrvatski radio, 1994.;
S.Weinberg: Prve tri minute, Izvori, 1998.;
S. Hawking: Kratka povijest vremena, Izvori, 1996.
|
|
|
Send feedback to this page to:
kkumer@phy.hr
|
Last update: 2001-12-15
|
|