Самыми значительными достижениями Георгия Гамова стали космология Большого
Взрыва.
Джордж
Гамов, 1961 г.
Большой взрыв. “Космология Большого Взрыва”— так Гамов назвал свою
концепцию, известную у нас больше как теория горячей Вселенной.
По Гамову, вначале был взрыв. Он произошел одновременно и повсюду во Вселенной,
заполнив пространство горячим веществом, из которого через миллиарды лет
образовались все наблюдаемые тела Вселенной — Солнце,
звезды, галактики, планеты
и мы сами. Ключевым (и новым) в этой теории было слово «горячее», относящееся
к космическому веществу.
Первой космологической проблемой, к которой он обратился, было происхождение
галактик. Затем с середины 40-х годов он заинтересовался ранней историей
Вселенной, начальными этапами космологического расширения. Побудительным
мотивом в этом обращении к космологам стало стремление объяснить происхождение
химических элементов, их относительную распространенность во Вселенной.
Вещество Вселенной — это почти на три четверти (по массе) водород,
около одной четверти приходится на гелий и совсем мало — до двух процентов
— на все более тяжелые элементы: углерод, кислород, кальций, кремний, железо
и т. д. Таков химический состав Солнца и других “обычных” звезд, т. е.
звезд, которых в нашей Галактике и других галактиках
подавляющее большинство. Как сложился универсальный химический состав космического
вещества, как возникло, прежде всего “стандартное” соотношение между водородом
и гелием, двумя первыми элементами таблицы Менделеева — вот проблема, за
решением которой физики обратились к звездным недрам, где, как уже тогда
было известно, интенсивно протекают реакции превращения атомных ядер. Вскоре,
однако, выяснилось, что при “обычных” условиях, которые осуществляются
в центральных областях звезд, подобных Солнцу, никакие элементы тяжелее
гелия не могут образоваться в сколько-нибудь существенных количествах.
Таково было заключение, к которому пришли крупнейшие физики тех лет — Ш.
Чандрасекхар, Г. Бете, К. Ф. фон Вейцзеккер и др.
В итоге этой большой многолетней коллективной деятельности ученых разных
стран, инициированной Гамовым, стало очевидным, что космическая распространенность
двух главных элементов — водорода и гелия — действительно может быть объяснена
ядерными реакциями в горячем веществе ранней Вселенной. Более тяжелые элементы
должны, по-видимому, синтезироваться иным путем, например, при вспышках
сверхновых звезд. Что же касается фонового
излучения, то оно должно иметь в нашу эпоху температуру, весьма близкую
к абсолютному нулю, в пределах от 1 до 10 кельвинов.
В 1965 г. предсказанное Гамовым и ею коллегами космическое излучение,
пронизывающее всю Вселенную, было открыто американскими исследователями
А. Пензиасом и Р. Вилсоном. Его температура оказалась равной 3 кельвинам.
Это открытие было отмечено Нобелевской премией 1978 г. Гамова к этому времени,
увы, уже не было в живых.
Историко-астрономичекские исследования
«На рубежах познания Вселенной»
Джордж
Гамов, 1961 г.