@【天体与物理学史上的今天】-公元1904年3月4日的今天,俄裔美国物理学家、宇宙学家乔治·伽莫夫(George Gamow)诞辰。乔治·伽莫夫(George Gamow,出生名Георгий Антонович Гамов,1904年3月4日-1968年8月20日),美籍俄裔物理学家、天文学家、科普作家,热大爆炸宇宙学模型的创立者。在学生时代伽莫夫就对天文学产生了浓厚兴趣,1929年伽莫夫获得列宁格勒大学博士学位,研究方向是量子理论的应用。 2010年新诺贝尔物理学奖授予俄国著名物理学家和天文学家乔治·伽莫夫(G.Gamov),他早年在核物理研究中取得出色成绩,其后又在天体物理学上与勒梅特一起最早提出“大爆炸”理论。伽莫夫主要从事宇宙学和天体物理学研究,发展了大爆炸宇宙模型,并且研究了宇宙初始阶段化学元素起源的问题,这个时期是他学术生涯的顶峰,取得了一系列重要的研究成果。
伽莫夫在物理学、天文学、生物学等领域都做出了先驱性贡献。在天文宇宙学领域他与罗伯特·赫尔曼(Robert Herman)、拉尔夫·阿尔弗(Ralph Alpher)合作研究了早期宇宙状态,他们发展了亚历山大·弗里德曼(Alexander Friedmann)与乔治·勒迈特雷(George Lemaitre)关于宇宙诞生的理论,建立了该理论(即宇宙大爆炸理论)的物理基础,三人可以说是第一批认真研究早期宇宙的学者。1948年,伽莫夫、阿尔弗以及核物理学者汉斯·贝特(Hans Bethe)在期刊《物理学评论》(Physical Review)上署名发表了论文《化学元素的起源》,讨论了大爆炸发生后元素的形成过程,这篇论文后来常以三人姓氏谐音称作《αβγ论文》。
现代宇宙大爆炸理论是在1932年由比利时牧师勒梅特首次提出的。1940年代,伽莫夫与他的两个学生——拉尔夫·阿尔菲和罗伯特·赫尔曼一道,将相对论引入宇宙学,提出了热大爆炸宇宙学模型。热大爆炸宇宙学模型认为,宇宙最初开始于高温高密的原始物质,温度超过几十亿度。随着宇宙膨胀,温度逐渐下降,形成了现在的星系等天体。他们还预言了“宇宙微波背景辐射”的存在。1964年美国无线电工程师阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊偶然中发现了宇宙微波背景辐射,证实了他们的预言。
1940年代,伽莫夫指派阿尔菲研究了大爆炸中元素合成的理论。在阿尔菲1948年提交的博士论文中,伽莫夫说服了汉斯·贝特把他的名字署在了论文上,又把自己的名字署在最后,这样,三个人名字的谐音恰好组成前三个希腊字母α、β、γ。于是这份标志宇宙大爆炸模型的论文以阿尔弗、贝特、伽莫夫三人的名义,在1948年4月1日愚人节那天发表,称为αβγ理论。
αβγ理论(alpha beta gamma theory),对原始氢如何在大爆炸中部分转变为氦,从而提供了制造恒星的原料这一过程的解释。这个理论预言了后来发现充满宇宙的背景辐射的存在。
“αβγ理论”是在宇宙年龄不到一秒钟内,处在极热的高密状态下,且充满了质子、中子、电子及其他基本粒子混合体的时候着手的。在1940年代,乔治.伽莫夫和他的学生拉尔夫.阿尔菲证明,当宇宙从这种火球状态膨胀而冷却时,这些粒子所含质量的75%将以质子(氢核)形态存留下来,25%则转变成α粒子(氦核)。这与用光谱学方法观测的形成宇宙年轻时期的老年恒星中物质混合比相符,并说明了恒星和星系中可见物质的99%来自何处。
这些计算虽然是以阿尔菲的博士论文形式发表,但伽莫夫认为值得在更广的范围交流。于是他写了一篇论文投给《物理学评论》杂志。这时,他的幽默支配了他。正如他后来在其《宇宙创生》(纽约海盗出版社1952年出版)一书中所写,“这篇文章仅由阿尔菲和伽莫夫署名,似乎对希腊字母表不太公平,所以我们(缺席)加上了汉斯.A.贝特博士的名字。”说来也让伽莫夫高兴除了真的以三个人的名字署名外,还巧合地发表在该杂志1948年4月1日一期上;直到今天人们一直依其三个作者姓氏阿尔菲、贝特、伽莫夫而称它为《“αβγ”论文》。1948年较晚些时候,阿尔菲和罗伯特.赫尔曼推广了这个理论,预言了今日宇宙必定到处充斥着温度约为5K的背景辐射。//http://t.cn/A60sxXnX
伽莫夫也是一位多产的科普作家,多年来向数百万读者介绍了相对论、原子和核物理学等概念,著作被翻译成数十种语言在各国畅销。《从一到无穷大》可能是中国读者最熟悉的一本伽莫夫作品。1956年伽莫夫获得联合国教科文组织颁发卡林加科学普及奖,该奖项旨在表彰向非专业人士传播普及科学思想的人士。#历史上的今天[超话]#
