[G. Gamow]
[Prilog čitatelja]

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

[Beta raspad]
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.

[G.Gamow]
Photo courtesy NASDA


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.

[Prvotna nukleosinteza]
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

[Prvotna sinteza helija]
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.



Home || Portreti velikana | Povijest svemira | Tamna tvar | Crne rupe | Pitanja | Sitemap

Send feedback to this page to: kkumer@phy.hr Last update: 2001-12-15