乔治·伽莫夫

美籍俄裔物理学家、宇宙学家、科普作家

乔治·伽莫夫

乔治·伽莫夫(原名格奥尔基·安东诺维奇·伽莫夫,俄语:Георгий Антонович Гамов[1],英文名:George Gamow,1904年3月4日—1968年8月20日),美籍俄裔物理学家、宇宙学家、科普作家,1956年联合国教科文组织卡林格科学普及奖获得者。[0][3][6]伽莫夫出生在敖德萨城(今乌克兰南部),童年屡经战乱。1922年,他进入新罗西亚大学数理学院学习,不久转入列宁格勒大学物理系,期间他曾在红十月炮兵学校担任物理学讲师。1928年夏,伽莫夫前往德国哥廷根大学,参加物理系的领头人马克斯·玻恩(Max Bom)主持的暑期学习班。之后,他在物理学家尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)的帮助下成为哥本哈根研究所的访问研究员。次年,伽莫夫前往英国剑桥大学,在实验物理学家卢瑟福(Ernest Rutherford)门下从事研究。[2][3][11]1931年,伽莫夫回到苏联,在列宁格勒大学担任教授,然而由于政治环境的影响,他的研究和国际交流变得非常困难。[2][12]1933年10月,伽莫夫借参加第七届索尔维(Solvay)会议之机离开苏联,辗转前往美国。他先在密歇根大学任教,不久被乔治·华盛顿大学聘为教授,任教直至1956年,期间他不仅从事科学研究,还撰写科普读物。[5][6]第二次世界大战期间,伽莫夫为美国海军部高爆研究室担任顾问。[13]1956年,他转至科罗拉多大学任教,1968年8月20日因病在科罗拉多州去世,享年64岁。[0][2]

乔治·伽莫夫(原名格奥尔基·安东诺维奇·伽莫夫,俄语:Георгий Антонович Гамов[2],英文名:George Gamow,1904年3月4日—1968年8月20日),美籍俄裔物理学家、宇宙学家、科普作家,1956年联合国教科文组织卡林格科学普及奖获得者。[1][4][7]

伽莫夫出生在敖德萨城(今乌克兰南部),童年屡经战乱。1922年,他进入新罗西亚大学数理学院学习,不久转入列宁格勒大学物理系,期间他曾在红十月炮兵学校担任物理学讲师。1928年夏,伽莫夫前往德国哥廷根大学,参加物理系的领头人马克斯·玻恩(Max Bom)主持的暑期学习班。之后,他在物理学家尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)的帮助下成为哥本哈根研究所的访问研究员。次年,伽莫夫前往英国剑桥大学,在实验物理学家卢瑟福(Ernest Rutherford)门下从事研究。[3][4][12]1931年,伽莫夫回到苏联,在列宁格勒大学担任教授,然而由于政治环境的影响,他的研究和国际交流变得非常困难。[3][13]1933年10月,伽莫夫借参加第七届索尔维(Solvay)会议之机离开苏联,辗转前往美国。他先在密歇根大学任教,不久被乔治·华盛顿大学聘为教授,任教直至1956年,期间他不仅从事科学研究,还撰写科普读物。[6][7]第二次世界大战期间,伽莫夫为美国海军部高爆研究室[注1]担任顾问。[14]1956年,他转至科罗拉多大学任教,1968年8月20日因病在科罗拉多州去世,享年64岁。[1][3]

伽莫夫在众多领域做出了开拓性的贡献,[4]他发展了宇宙“大爆炸理论”;用量子隧道效应(Quantum tunneling effect,又称核势垒隧道效应)[4]解释原子核的α衰变;与爱德华·特勒(Edward Teller)共同描述自旋诱发的原子核β衰变;在原子核物理中始创液滴模型;在恒星反应速率和元素形成方面引入“伽莫夫”因子;建立红巨星超新星中子星模型;首先提出遗传密码有可能如何转录[1]伽莫夫一生出版了25本书[注2][8]此外,他还著有30余篇科普性文章。这些著作内容涉及空间、几何、数、粒子、引力、生命、太阳宇宙等方面。[15]

早年经历

伽莫夫于1904年3月4日,出生在敖德萨城(位于今乌克兰南部),他的父母均在私立学校任教,他的父亲安东·米哈伊洛维奇·伽莫夫(Антон Михайлович Гамов)[2]高中教授俄语和文学,母亲列别金采娃(Лебединцева)[2]在一所女子学校教授地理和历史。他的祖父科罗系尔·米切尔·伽莫夫(Korolev Mikhail Gamow),担任基什尼奥夫(今东欧国家摩尔多瓦的首都)军区的司令员,其中三个儿子(即乔治·伽莫夫的三个叔叔)是军官,分别在日俄战争第一次世界大战第二次世界大战中阵亡。他的外祖父为敖德萨的大主教,有一个儿子阿尔塞尼(Arseni Arseniewich,与其父同名,伽莫夫的舅舅)是化学家和鱼类学家,研究黑海的水质、与渔业等有关的化学;还有一个孙子(伽莫夫的表兄)是天文学家。[10][16]

伽莫夫从小受到良好的家庭教育,家中有图书馆,他的母亲列别金采娃教会他法语(当时主教的子女接受法式教育),并教7岁的伽莫夫读凡尔纳的小说,但在伽莫夫9岁时,她就去世了。伽莫夫还从家庭女教师那里学会了德语,他在8、9岁时已能流利使用法语、德语。伽莫夫在大学期间学习了英语并且变得流利。他早期的大部分出版物都是德语或俄语,但后来他在技术论文和非专业读者中都使用英语。[10][16]

1914年,伽莫夫读中学时,第一次世界大战爆发,三年后又发生了俄国革命和国内战争。由于伽莫夫的家乡敖德萨战略要地,因此,他的童年是在战乱中度过的。学校的教育时断时续,获取知识的主要途径是依靠自学,伽莫夫对天文学和物理学兴趣浓厚。[3][4][12]

大学生涯

1922年俄国内战结束后,伽莫夫进入敖德萨的新罗西亚大学数理学院学习,主攻数学,在这里他首次接触到相对论的知识。一年后,伽莫夫转入列宁格勒大学物理系学习,主修数学系教授亚历山大·弗里德曼(Alexander Friedmann,1888年一1925年,俄国数学家、宇宙学家)开设的“相对论的数学基础”课程。他从教授那里获得了宇宙膨胀理论的一些早期认识,直到1925年弗里德曼早逝,他才不得不更换论文导师。伽莫夫在列宁格勒大学期间和后来成为理论物理学家的朗道(L.Landan)、伊万年科(D.Ivanienko)是同学,他们在学校中被称为“三个火枪手”,经常一起讨论和分析那些年发表的关于量子力学的突破性论文,并尝试用新的量子理论来改进统计物理学[3][4][12]在后来的研究生涯中,伽莫夫曾于与朗道合作发表了“恒星内部的温度”的论文;[3][17]与伊万年科合作将薛定谔(E·Schrodinger)的波函数引入相对论的四维时空中,并发表在权威性的《物理学杂志》上。[3][18]

伽莫夫一边在大学上课,一边还在红十月炮兵学校担任物理学讲师,根据当时施行的条例,需要按伽莫夫的薪金授给他一个军衔,于是伽莫夫被授予上校军衔。伽莫夫移居美国后,因为安全部门的材料表明他曾经作为一名上校红军服役,在麦卡锡时代还困扰了他一段时间。[12][10]到1925年春,伽莫夫通过了取得学位证书所需的全部考试。1928年夏,当他读博士的第二学年末,在几位导师的竭力推荐下,伽莫夫去德国哥廷根大学参加暑期学习班。[3][4][12]

海外深造

1928年6月,伽莫夫抵达世界数学中心哥廷根,哥廷根大学物理系的领头人马克斯·玻恩(Max Bom)是这个暑期班的主持人,伽莫夫和玻恩建立了亲密的师生关系。在哥根廷大学,伽莫夫用量子隧道效应(Quantum tunneling effect,又称为核势垒隧道效应)[1]来解释α粒子的放射,几乎和美国的康登(E.Condon)、澳大利亚的戈内(R.Gurney)同时建立了原子核α衰变的量子理论。[3][4]在此期间,伽莫夫还结识了奥地利物理学家弗里茨·郝特曼斯(Fritz Houtermans),伽莫夫和他谈到自己在α衰变半衰期方面所做的研究,弗里茨认为这项研究必须在精确程度和详尽程度上再提高一步。[19]

同年秋,伽莫夫在哥廷根暑期学习班结束后,专程去哥本哈根拜访了他十分敬佩的著名物理学家尼尔斯·玻尔(Niels Bohr),并向玻尔讲述了自己有关放射性α衰变的量子理论研究。在玻尔的帮助下,伽莫夫顺利地获得了丹麦皇家科学院卡尔斯伯(Carlsberg)研究基金的资助,并成为哥本哈根研究所的访问研究员,以及尼尔斯·玻尔的得力助手和合作者。在哥本哈根研究所,伽莫夫继续研究核势垒隧道效应理论,并把α自发衰变的情况颠倒过来考虑,计算α粒子从外部轰击原子核内部的穿透概率。玻尔鼓励伽莫夫把他的计算结果拿给在英国剑桥卡文迪什实验室的物理学家卢瑟福(Ernest Rutherford)接受检验,于是伽莫夫前往英国剑桥做短暂访问,他的成果受到卢瑟福的赏识。[3][4]伽莫夫由英国返回哥本哈根后,收到当时在柏林大学工作的弗里茨·郝脱曼斯的邀请,弗里茨正与访问学者——英国天文学家罗伯特·阿特金逊(Robert d'Escourt Atkinson)一起研究关于太阳和其他恒星释放核能的可能性设想,两人邀请伽莫夫一起探讨原子核之间剧烈的热碰撞是否能产生足够的能量以维持恒星表面的辐射。伽莫夫前往奥地利,与弗里茨和罗伯特讨论如何从纯理论的角度计算出恒星内部的热核反应速率[19]

1929年夏,伽莫夫在哥本哈根为期十个月的卡尔斯伯研究基金资助已经到期,玻尔卢瑟福又一次帮助了他,为他在剑桥争取到工作一年的洛克菲勒(Rockefeller)研究基金。同年夏季,伽莫夫回到列宁格勒拿到博士学位后,[20]秋季又来到了剑桥卢瑟福的门下。在剑桥大学,伽莫夫得出了用质子去轰击原子核的能量值,卢瑟福对他的研究成果极其满意。伽莫夫立即敦促卢瑟福建造高压倍加器来加速质子,卢瑟福将这项工作交给他的助手科克罗夫特(Cockemh)与沃尔顿(Walon)完成,两人在1931年建造了一台可以把质子能量加速到770keV的高压倍加器,投入运行,并在较低能量下顺利地砸开了锂核、硼核和碳核等,实现了用质子轰击轻核的人工核蜕变科克罗夫特和沃尔顿因此共获1951年度诺贝尔物理学奖[4][21]当伽莫夫结束剑桥研究员的任期后,又到哥本哈根玻尔一起合作了六个月,之后他回到苏联[3][4]

1931年的布拉格实验室工作人员:布拉格(William Henry Bragg,坐中央):物理学家A. 列别杰夫(最左)、乔治·伽莫夫(最右)
1931年的布拉格实验室工作人员:布拉格(William Henry Bragg,坐中央):物理学家A. 列别杰夫(最左)、乔治·伽莫夫(最右)

辗转出逃

1931年,伽莫夫回到前苏联任列宁格勒大学教授,不久,他邂逅了莫斯科大学的物理研究生,柳波芙·沃克敏采娃(俄语:Любовь Вохминцева),并与其结婚。伽莫夫根据希腊文第十七个字母的读音,给自己的妻子取绰号“罗”。[13]同年,28岁的伽莫夫当选为苏联科学院通讯院士,是该院历史上最年轻的院士之一。1931年-1933年期间,伽莫夫在由维塔利-赫洛宾(Vitaly Khlopin)领导的镭研究所(列宁格勒)物理部工作。在伊戈尔-库尔恰托夫(Igor Kurchatov)、列夫-米索夫斯基(Lev Mysovskii)和伽莫夫的指导和直接参与下,设计出了欧洲第一台回旋加速器。1932年,伽莫夫和列夫-米索夫斯基将设计草案提交给镭研究所学术委员会审议,并获得批准。[5][22][23]

当时前苏联把科学分为“资本主义科学和社会主义科学”,于是,俄国科学家同资本主义国家的科学家“亲善"便成了一种罪名。同时,要求科学必须服从政府官方的辩证唯物主义哲学一一即马克思、恩格斯、列宁在其著作中用来解释社会问题的哲学。随着清除知识分子和学术界内部思想斗争的愈演愈烈,朗道等人的教师职务相继被解除,科学家出访的机会也日益受到限制。在这样的环境下,伽莫夫的研究和出访都变得极为困难。[13]

1932年,伽莫夫曾试图借美国密执安大学“夏季学院”邀请他的机会离开祖国,但未能获准。之后,伽莫夫和妻子罗决定逃离前苏联,他们尝试从克里米亚半岛最南端划皮划艇渡海到土耳其,然而由于天气原因未能成功;伽莫夫还计划从摩尔曼斯克港(位于北冰洋,靠近挪威边境)通过雪橇越境前往挪威,然而也没有成功。1933年10月,伽莫夫在玻尔和时任法苏科学协作委员会法国方面的主席、法国物理学家郎之万(P.Langevin)的帮助下,[24]获得参加第七届索尔维(Solvay)会议的机会。伽莫夫以自己的妻子罗也是物理学家,且是他的科学秘书,负责照管整理他的论文、笔记为理由,为妻子争取到一同出行的机会。[11]

在会议期间,伽莫夫又获得居里夫人(M.Cuie)的帮助,先在巴黎的居里研究所和英国伦敦大学作短期研究,后于1934年4月再次来到哥本哈根,同玻尔一起对原子核结构理论进行了深入探讨。为了阐明各种新发现的与中子有关的核反应,他们共同提出了原子核的“液滴”模型。这一核模型对推动当时的核物理学发展起到了重要的历史作用。之后,他获得美国密执安大学暑期学校的工作机会,前往美国。[3][4]

第七届索尔维耶夫斯基会议参与者。乔治·伽莫夫站在会场中心,正好在角落里
第七届索尔维耶夫斯基会议参与者。乔治·伽莫夫站在会场中心,正好在角落里

移居美国

1934年夏,伽莫夫移居美国,他先在密执安大学任教,不久又被乔治·华盛顿大学聘为教授。伽莫夫建议华盛顿大学聘请匈牙利物理学家爱德华·特勒(Edward Teller)来华盛顿大学工作,[6]同时,他还建议华盛顿大学每年举办一次类似于哥本哈根的理论物理会议。此举不仅吸引了全美乃至来自欧洲的一大批优秀的物理学家,有力地推动了诸如核裂变机制等许多重要理论的产生;而且由于特勒的加盟,大大促进了美国核科学的发展和核政策的制定;同时大幅度提高了华盛顿大学的学术水准。[3]伽莫夫与罗的儿子伊戈尔·伽莫夫1935年11月4日出生在华盛顿,并于1940年加入美国国籍,伊戈尔后来学习生物学。[10][25]乔治·华盛顿大学任教期间,伽莫夫与爱德华·特勒合作研究“不可能裂变的原子核”,两人于1936年共同提出了“伽莫夫-特勒定则的β衰变公式”,用于描述嬗变过程中电子如何离开原子核的问题。[3][6]

到20世纪30年代末,伽莫夫的兴趣转向了天体物理学和宇宙学。伽莫夫对他的启蒙导师弗里德曼哈勃(EdwinPowell Hubble)、勒梅特(Georges Lematre)倡导的宇宙膨胀学说,及贝特倡导的恒星热核反应过程始终保持着浓厚的兴趣,并对这些思想加以发展。1945年,他与人合作撰写了一篇论文,支持德国理论物理学家卡尔·弗里德里希·冯·魏茨泽克(Carl Friedrich von Weizsäcker)关于早期太阳系行星形成的研究。1948年,伽莫夫和他的学生拉尔夫·阿尔弗(Ralph Alpher)一起在美国《物理评论》上发表题为“化学元素的起源”的论文。这篇文章认为,宇宙起源于一次大爆炸,地球上和宇宙中发现的原子都是大爆炸的产物。该论文的署名为“阿尔法一贝特一伽莫夫”,实际上这篇论文的作者只有伽莫夫和他的学生阿尔弗,贝特的名字是伽莫夫出于幽默加上去的,其效果刚好为希腊字的头三个字母αβγ,以此来象征宇宙之始。因此,也有人将伽莫夫宇宙起源的假说称为αβγ理论。[4][26]同年,伽莫夫还在英国自然》杂志上发表了另一篇论文,其中他提出了原始星系(通常包含约一千亿颗恒星,每颗恒星的质量与太阳相当)的质量和半径方程[10][27]

第二次世界大战期间,伽莫夫被美国海军部聘在一所高爆研究室(该研究室隶属美国海军部军械局,又译为高级炸药处[14])中做顾问,当时爱因斯坦也在研究中担任顾问。伽莫夫每隔一周前往普林斯顿,向爱因斯坦介绍研究情况并听取意见,并把爱因斯坦的评论意见向负责军械局的将军汇报。伽莫夫借此机会和爱因斯坦共同探讨天体物理学和宇宙学方面的问题。[8][15]1954年,伽莫夫成为伯克利加利福尼亚大学客座教授。之后,他的研究方向大幅度改变,转入了生物科学领域。[1][10]

晚年生活

1956年,伽莫夫转去科罗拉多大学博尔德分校任教,并在此度过了余下的职业生涯。[3]同年,伽莫夫成为物理科学研究委员会(PSSC)的创始成员之一,该委员会后来对后斯普特尼克时代的高中物理教学进行了改革。1959年,伽莫夫、汉斯-贝特(Hans Bethe)和维克多-魏斯科夫(Victor Weisskopf)公开支持弗兰克·奥本海默重新回到科罗拉多大学教授大学物理(J. 罗伯特-奥本海默是弗兰克-奥本海默的哥哥,两人都曾参与过曼哈顿计划,后因麦卡锡主义而放弃了物理学事业)。在科罗拉多期间,弗兰克·奥本海默对通过简单的动手实验教授科学越来越感兴趣,他最终搬到旧金山创办了探索馆。 [10]

在1961年出版的《原子及其原子核》一书中,伽莫夫提议将化学元素周期表表示为一卷连续的磁带,元素按原子序数依次缠绕成直径逐渐增大的三维螺旋状(与传统周期表的长行相对应)。伽莫夫在科罗拉多大学任教期间,越来越多地专注于为公众编写教科书和科普书籍。他写了18本给一般读者看的科普读物,30余篇科普文章。[8][15]

伽莫夫晚年身患重病,经历了循环系统手术、糖尿病以及肝脏问题后,伽莫夫因肝功能衰竭而奄奄一息,他称肝脏是无法承受其他压力的"薄弱环节"。伽莫夫与曾经的学生拉尔夫·阿尔弗一直保持书信往来,两人在信中讨论数学问题,伽莫夫通过与试图重新理解他与保罗-狄拉克在早期研究中使用的一些概念。1968年夏季,伽莫夫在英国剑桥开设关于宇宙学的讲座。这时,他的循环系统疾病突然恶化,随即返回科罗拉多州,在8月18日写给拉尔夫·阿尔弗的信中,伽莫夫说自己腹部疼痛难忍,无法停止。[1][10]

逝世

8月20日,伽莫夫因循环系统疾病恶化而医治无效,在美国科罗拉多州逝世,享年64岁。他去世后葬于博尔德的绿山公墓。[1][10]

位于美国科罗拉多州博尔德市,格林山公墓内的乔治·伽莫夫墓
位于美国科罗拉多州博尔德市,格林山公墓内的乔治·伽莫夫墓

学术成就

伽莫夫在其40余年的科研生涯中,涉猎了众多的前沿领域,并分别在原子核物理学天体物理学、热大爆炸宇宙学和生物学领域,均取得了重要成就。[28]

原子核物理学

伽莫夫运用量子理论处理了原子核问题,将α粒子的放射视为对核势垒的量子效应,并使用薛定谔方程得到了结果,符合实验结果。1929年至于1931年间,他最早提出了原子核的液滴模型思想,用以解释受激核的γ发射。[28]

在剑桥时,伽莫夫提出了采取质子代替α粒子轰出原子核的理论,并证明加速能量只需后者的1/16,促使了质子加速器的建造。到美国后,他和特勒合作提出了关于β衰变的“伽莫夫-特勒选择定则”,补充了费米(E·Fermi)的β衰变理论,指出在讨论β衰变时还应考虑原子核内核子自旋的相互作用。[28]

天体物理学

伽莫夫研究了红巨星的演化问题,这是对元素在恒星内部合成的早期讨论之一。这项工作对理解恒星演化过程具有重要意义。他与森伯格(M·Schöenberg)合作提出了Urca过程的理论,该过程指出某些恒星内部的核反应会产生大量中微子和反中微子,并由于能量突然释放而引起星体塌缩,从而解释了超新星现象。这一理论已成为天体物理学中的标准部分。伽莫夫还提出了关于白矮星机制、大星云起源和恒星内部元素产生的设想,这些设想对后续的研究具有重要价值。[28]

热大爆炸宇宙学

伽莫夫创立了热大爆炸宇宙学的基础,他将广义相对论的膨胀宇宙论和化学元素形成理论结合起来。他和他的研究生拉尔夫·阿尔弗(R·A·Alpher)合作,提出了核素俘获时间和密度的推测,揭示了宇宙早期状态的特点。这使物理学和宇宙学两个领域出现了新的结合点。伽莫夫的研究改变了爱因斯坦相对论宇宙理论的态度,丰富了现代宇宙学的知识。伽莫夫提出了较重元素主要是在宇宙膨胀后某个时期形成的观点,并为宇宙学的大数假说作出了解释。这一新思想对后来的物理学和宇宙学有着重大的现实价值和指导意义。[28]

生物学领域

1953年,伽莫夫针对沃森(J.Watson)和克里克(F.Crick)发现DNA双螺旋结构的论文,提出了大胆的猜测,即DNA中的核苷酸序列可以通过三联体编码翻译成氨基酸序列。尽管他的关于双股DNA作为蛋白质合成模板的设想是错误的,但他清楚地意识到了密码的重叠限制,并通过研究已知的核gān酸序列来验证或否定各种重叠密码的可能性。后来,伽莫夫的猜测得到了证实,这使伽莫夫作为一个开拓者,在分子生物学领域内占有一席之地。[28]

人物著作

伽莫夫一生出版了25本书[注2],其中18本为写给一般读者的通俗科学读物,3本学术专著,3本大学教科书,1本自传。[8]此外,他还著有30余篇科普性文章。这些著作内容涉及空间、几何、数、粒子、引力、生命、太阳宇宙等方面。[15]其中代表作品有:《从一到无穷大》(《One Tws Three ... lnfinily》)、《物理世界奇遇记》(《Mr. Tompkins in Paperback》)、《太阳的生与死》(《The Birth anl Death of the Sun》)、《给孩子讲量子力学》(《Thirty Years Thal Shook Physics 》)、《给孩子讲万有引力》(《Cravily》)、《地球简史》(《Biography of the Eartn》)等。[8][9]

科普书籍写作背景

乔治·伽莫夫移居美国以后,发现公众对20世纪初的科学成就,如相对论、量子论和原子结构理论等都一无所知。他试图向普通读者介绍这些新理论,为此,伽莫夫创造了一个普通银行小职员形象“汤普金斯先生”作为故事的主角。从1938年起,他在英国剑桥大学出版社的支持下,发表了汤普金斯先生系列科学故事。1940年,他把第一批故事汇集成他的第一部科普著作《汤普金斯先生身历奇境》出版;1944年又把其后的故事汇集成《汤普金斯先生探索原子世界》一书。这两本书出版后,深受读者欢迎。1965年,为了补充介绍新的物理学进展,也为了使作品的内容更紧凑,他便把上述两本书合并、补充、改写后重新出版即《物理世界奇遇记》。《物理世界奇遇记》中,伽莫夫试图向一般读者解释空间弯曲、膨胀宇宙理论以及原子世界。[29]

从一到无穷大》初版于1946年,伽莫夫在前言中说他之所以写这样一本书,是为了尽可能地搜集现代科学中最有趣的事实和理论,从微观到宏观,为读者描绘一幅全面的宇宙图景,让他们知道如今科学家眼里的世界是什么样子。书中介绍了譬如原子、恒星、星云、熵和基因;譬如人能不能弯曲空间,火箭为什么会缩短等等问题。伽莫夫在书的献词说 "献给我的儿子伊戈尔,他是个想当牛仔的小伙子"。1961年该书再版的时候,很多读者问伊戈尔实现他的理想了没有,伽莫夫回复说没有,伊戈尔学的是生物,打算毕业后从事基因方面的工作。[30]

《从一到无穷大》的献词
《从一到无穷大》的献词

出版书籍

出版时间书名出版社类型
1931年《The Conslilution of Alomic Nuclei and Rndioactivily》(《原子核的构成和放射性》)Oxford. England: Clarendon Press(英国牛津:克莱伦登出版社)学术专著[7]
1937年《Structure of Alomic Nuclci ond Nuclem Transforma-tions》 (《原子核和核转变的结构》) Oxford,England: Clarendon Press
(英国牛津:克莱伦登出版社)
学术专著[7]
1939年《Mr. Tompkins in Wonderland. London》(《汤普金斯先生在仙境中》)Cambridge University Press(伦敦:剑桥大学出版社科普读物[7]
1940年《The Birth anl Death of the Sun》(《太阳的诞生与死亡》) New York: The Viking Press(纽约维京出版社科普读物[7]
1941年《Biography of the Eartn.》(《地球简史》) New York: The VikingPress(纽约:维京出版社)科普读物[7]
1944年《Mr. Tompkins Explores the Atom》(《汤普金斯先生探索原子》)London: Cambridge University Press(伦敦:剑桥大学出版社)科普读物[7]
1947年《Atomic Encrgy in Cosmic and Human Life》(《宇宙和人类生活中的原子能》)London:Cambridge University Press(伦敦:剑桥大学出版社)科普读物[7]
1947年《One Tws Three ... lnfinily》(《从一到无穷大》)New York: The Viking Press(纽约:维京出版社)科普读物[7]
1949年《Theory of Atomic Nucleus and Nuclear Encrgy Sources (with C.Critchfeld)》(《原子核理论和核能源来源》与克里奇菲尔德合著)Oxford. England: Clarendon Press(英国牛津:克莱伦登出版社)学术专著[7]
1952年《The Creation ofthe Universe》(《宇宙的诞生》)New York: The Viking Press(纽约:维京出版社)科普读物[7]
1953年《Mr. Tompkins Learns the Facts of Life》(《汤普金斯先生了解生活的真相》)London: Cambridge University Press(伦敦:剑桥大学出版社)科普读物[7]
1953年《The Moon》(《月亮》)New York: Henry Sehuman(纽约:亨利塞曼出版社)科普读物[7]
1958年《Puzzle-Math (with M. Stern)》(《数学难题》与M. Stern合著) New York: The VikingPress(纽约:维京出版社)科普读物[7]
1958年《Maller, Earth, Sky》(《微小的,地球,天空》)New York: Prentice-Hall(纽约:普林提斯·霍尔出版社)大学教科书[7]
1960年《Physics: Foundalions ,Fronlicrs (with J. M. Cle-veland)》(《物理学基础与前沿》,与 J. M. Cle-veland合著)New York: Prentice-Hall(纽约:普林提斯·霍尔出版社)大学教科书[7]
1961年《The Atom and Its Nucleus》(《原子及其核心》)New York: Prentice-Hall(纽约:普林提斯·霍尔出版社)科普读物[7]
1961年《Biography of Physics》(《物理学传记》)New York: Harper & Row(纽约:哈珀&罗出版社)科普读物[7]
1962年《Cravily (Science Study Serics)》(《重力(科学研究系列)》)New York: Doubleday & Co(纽约:双日出版社)科普读物[7]
1963年《A Plancl Called Earth》(《行星地球》)New York: The Viking Press(纽约:维京出版社)科普读物[7]
1964年《A Star Called The Sun》(《恒星太阳》)New York: The Viking Press(纽约:维京出版社)科普读物[7]
1965年《Mr. Tompkins in Paperback》(《物理世界奇遇记》)New York: Cambridg University Press(纽约:剑桥大学出版社)科普读物[7]
1966年《Thirty Years Thal Shook Physics (Scicnce Study Series)》(《震动物理学的三十年(科学研究系列)》)New York: Doubleday & Co(纽约:双日出版社)科普读物[7]
1967年《Mr. Tompkins Inside Himself(with Martinas Ycas)》(《汤普金斯先生内心深处》)New York: The Viking Press(纽约:维京出版社)科普读物[7]
1970年《My World Line: An Informal Autobiography》(《我的世界线:一部非正式自传》)New York: The Viking Press(纽约:维京出版社)自传[7]
/《Basic Thcovies in Modern Physics》(with Richard Blade)(《现代物理学基本理论(与Richard Blade合著》)Academic Press(由美国学术出版社编写)学术专著&大学教科书[7]

科普文章

发表时间题目发表刊物
1941年《How Stars Are Born》(《星星是如何诞生的》)American Weekly(美国周刊)[26]
1942年《Many More Vorlds like Qurs?》(《像地球一样的世界还有很多吗?》)American Weekly(美国周刊)[26]
/《Universal Spin》(《宇宙自旋》)Newsweek(新闻周刊)[26]
/《Sun's Atomic Fuel》(《太阳的原子燃料》)Science Illustrated(科学插图)[26]
1948年《Galaxies in Flight》(《飞行中的星系》)Scientific American(科学美国人)[26]
1948年《Origin of the Ice》(《冰的起源》)Scientific American(科学美国人)[26]
/《Reality of Neutrinos》(《中微子的现实》)Physies Today(物理学今日)[26]
/《Near thk End?》(《接近终点?》)Time(时代周刊)[26]
1949年《Supernovae》(《超新星》)Scientific American(科学美国人)[26]
/《Existence ofthe Neutrino》(《中微子的存在》)Physikalische Blatter(物理学报告)[26]
1952年《Turbulence in Space》(《空间湍流》)Scientific American(科学美国人)[26]
/《Start of Thing》(《万物之始》)Newsweek(新闻周刊)[26]
1954年《Modern Cosmology》(《现代宇宙学》)Scientific American(科学美国人)[26]
1955年《Information Transfer in the Living Cell》(《生命细胞中的信息传递》)Scientific American(科学美国人)[26]
1956年《Evolutionary Universe》(《进化的宇宙》)Scientific American(科学美国人)[26]
1957年《A Rocket around the Moon》with Krafft A. Ehrick(《绕月球的火箭》)与 Krafft A. Ehrick合作Scientific American(科学美国人)[26]
1958年《The Principle of Uncertainty》(《不确定性原理》)Scientific American(科学美国人)[26]
1958年《The Creation of the Universe》(《宇宙的创造》)The Sewanee Re-vtew(西纳大学评论)[26]
1959年《The Exclusion Principle》(《排斥原理》)Scientific American(科学美国人)[26]
1961年《The Heart on the Other Side》(《另一边的心脏》)University of Colo-rado Literary Magnzine(科罗拉多大学文学杂志)[26]
1961年《Gravity》(《重力》)Scientific American(科学美国人)[26]
/《Articles in Encyclooaedia Britannica (see E. B. index)》(为《大英百科全书》写的文章(请参阅EB索引))Encyclooaedia Britannica(大英百科全书)[26]
/《Articles in Encyclooaedia Britannica (see E. B. index)》(为《百科美国全书》写的文章(请参阅EA索引))Encyclopedia Americana(美国百科全书)[26]
1962年《The Physical Sciences and Technology》(《物理科学和技术》)TheGreal Ideas Today. Chicago: Encyclopaedia Britannica,Inc,(为《伟大的今日思想》一书所写的文章,该书由芝加哥:大英百科全书出版社出版)[26]
1963年《Nicls Bohr,the Man Who Explained the Atom》(《尼尔斯·玻尔,解释原子的人》)Scicnce Digest(科学文摘)[26]
/《What is Life ?》(《什么是生命?》)Transactions o' the Bose ResearchInstitute(印度加尔各答伯斯研究所)[26]
/《Astronomy on Christmas Eve》(《圣诞前夕的天文学》)Boys'Life(男孩生活杂志)[26]
1963年《Epilogue. On Lunar Theory》(《结语。关于月球理论》)The Hopkins Mannscript by R.C.Sheriff. New York:Macmillan(为《R.C.谢里夫的霍普金斯手稿》一书所写的文章,该书由纽约麦克米伦出版社出版)[26]
/《The Origin of Life》(《生命的起源》)Transactions o' the Bose ResearchInstitute(印度加尔各答伯斯研究所)[26]
1966年《Review of Niels Bohr: The Man, His Seience, and the World They Changed by Ruth Moore》(《对露丝·摩尔<尼尔斯·玻尔:他的科学和他们改变的世界>的评论》) The NewYork Times Book Review(纽约时报书评)[26]
1966年《Review of Otto Hahn: A Scientific Autobiography》(《对奥托·哈恩<科学自传>的评论》)New York World-Journal-Tribune(纽约世界-新闻论坛)[26]

相关评价

美国生物化学家、1962年诺贝尔医学奖获得者沃森(J.D.Watson)评价:“伽莫夫是一个大顽童,从原子跳到基因,又跳到空间旅行。他同时涉足这些领域,从不指望每次探索都有结果,因而总是在过程中寻找乐趣。”[1]

美籍波兰裔数学家乌拉姆(S.MUlam)评价:“人们在伽莫夫的研究中除了能看到各种出类拔萃的特点之外,还能看到业余性质的研究可以在很广的科学领域中进行的最新例证。”[1]

文学史家约尔广(W.Yourgan)评价:“伽莫夫作为一个科学家和个人,具有引起争论的形象——受到尊敬,遭到贬抑;得到荣耀,却被忽视。”[15]

伽莫夫的学生拉尔夫·阿尔弗(Ralph Alpher)评价:“伽莫夫的想法总是令人振奋,并在许多方面都超越他的时代,他在生前并没有得到合适的或充分的承认。”[15]

个人生活

伽莫夫在1935年与第一任妻子柳波芙·沃克敏采娃(绰号“罗”)生有了一个儿子伊戈尔·伽莫夫。他们的儿子后来成为了科罗拉多大学微生物学教授,同时也是一位发明家。1956年,伽莫夫与第一任妻子离婚。1958年,他与芭芭拉·珀金斯(又称为“珀基”)结婚,她是他的一位出版商的编辑。伽莫夫是一位无神论者。[10]

家庭关系

关系姓名身份简介
父亲安东·米哈伊洛维奇·伽莫夫出生于一个军官家庭,其父有四子一女,其中三人都成为军官,只有他后来成为敖德萨一所私立男子中学的俄语俄罗斯文学教员[2][16]
母亲列别金采娃其父为大主教,她后来成为敖德萨一所私立女子中学的史地教员,在伽莫夫九岁时去世[2][16]
第一任妻子柳波芙·沃克敏采娃绰号“罗“,莫斯科大学物理研究生,后与伽莫夫一同移居美国。她生有一子,与伽莫夫在1956年离婚[25][7]
第二任妻子巴巴拉·珀金斯又称为“珀基”,1958年与伽莫夫结婚,她是出版社秘书[7][10]
儿子伊戈尔·伽莫夫1935年11月4日出生于美国华盛顿,1940年加入美国籍,学习生物,毕业后从事基因方面的工作[11][10][30]

学术相关人物

关系姓名身份简介
老师弗里德曼(A·A·Friedmann)1888年一1925年,俄国数学家、宇宙学家。1922年,他对爱因斯坦的广义相对论方程进行了分析,并在德国学术杂志《物理学杂志》(Zeitschrift fr Physik)上发表了《论时空的弯曲》一文。爱因斯坦后来承认自己的计算错了,弗里德曼是正确的.[3][31]
老师马克斯·玻恩(Max Bom)1882年—1970年,德国物理学家,1954年获得诺贝尔物理学奖。1933年,由于是犹太人,他遭受纳粹迫害侨居英国,直到1953年退休后才西德。伽莫夫在1928年,参加哥廷根大学暑期班学习,时为哥根廷大学物理系的领头人的玻恩是这个班的主持人[4][32]
老师尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)1885年一1962年,丹麦物理学家,他提出了原子的玻尔模型,并在量子理论的发展中起了主导作用。在20世纪20年代中期,他和爱因斯坦就量子力学进行过辩论。他获得1922年度诺贝尔物理学奖。[33]
老师欧内斯特·卢瑟福(Ernest Rutherford)1871年—1937年,新西兰物理学家,世界知名的原子核物理学之父。学术界公认他为继法拉第之后最伟大的实验物理学家,他获得1908年诺贝尔化学奖[4][21]
同学列夫·达维多维奇·朗道(Lev Davidovich Landau)1908年—1968年,苏联物理学家,曾参与苏联的核武器研制计划,1962年因为对凝聚态物质特别是液氨的开创性工作而获得了诺贝尔物理学奖。他16岁入读列宁格勒大学,与同学伽莫夫、伊万年科号称“三个火枪手”[3][17]
同学伊万年科(D.Ivanienko)1904年—1994年,苏联理论物理学家,在列宁格勒大学读书时,与同学伽莫夫、郎道号称“三个火枪手”[3][18]
合作者爱德华·特勒(E.Teller)1908年—2003年,美国匈牙利裔理论物理学家,被誉为“氢弹之父。伽莫夫在华盛顿大学任教时,邀请他来华盛顿大学工作[3][6]
学生拉尔夫·阿尔弗(Ralph Alpher)1921一2007年,物理学家、宇宙学家。在华盛顿大学读本科生、研究生期间,是伽莫夫的学生,伽莫夫还是他的博士生导师[4][26]
上级爱因斯坦(Albert Einstein)第二次世界大战期间,伽莫夫被国海军部军械局下属的高级炸药处聘为顾问,当时爱因斯坦也在研究中担任顾问。伽莫夫每隔一周前往普林斯顿,向爱因斯坦介绍研究情况并听取意见[34]

获奖与荣誉

1956年,伽莫夫获联合国教科文组织的卡林格科学普及奖。[7]

伽莫夫是美国物理学会、华盛顿哲学学会、国际天文联合会、美国天文联合会、美国国家科学院,以及丹麦皇家科学与文学院会员。[15]1965年秋季,他成为剑桥大学丘吉尔学院国外研究员。[7]1938年,伽莫夫被剥夺了苏联科学院通讯院士的头衔,在52年后的1990年,他恢复了这一头衔。[2]

纪念物

2004年4月,乔治·华盛顿大学物理系为纪念伽莫夫而建造了纪念铭牌。[1]

乔治·华盛顿大学建造的伽莫夫纪念铭牌
乔治·华盛顿大学建造的伽莫夫纪念铭牌

科罗拉多大学博尔德分校物理系的塔楼以伽莫夫的名字命名。[10]

位于美国科罗拉多大学博尔德分校的乔治·伽莫夫塔楼
位于美国科罗拉多大学博尔德分校的乔治·伽莫夫塔楼

乌克兰敖德萨国立大学主楼设有一块纪念牌匾,以纪念伽莫夫。[2]

敖德萨国立大学的伽莫夫纪念牌匾
敖德萨国立大学的伽莫夫纪念牌匾

月球上有一个以伽莫夫名字命名的撞击坑。[2]

纪念活动

1994年,在伽莫夫诞辰90周年之际,在伽莫夫的故乡敖德萨,举办了一次国际科学会议;圣彼得堡物理技术学院举办了一个专门致敬这位科学家的研讨会。从那时起,每五年在敖德萨举行伽莫夫会议,邀请来自世界各国的科学家参加。从2000年开始,敖德萨每年都举办国际夏季伽莫夫天文学校。2004年,为纪念伽莫夫诞辰100周年,联合国教科文组织宣布当年为“伽莫夫国际年”。[2]

参考资料 34

  1. 参考 1
  2. Они оставили след в истории Одессы — odessa-memory
  3. 参考 3
  4. 参考 4
  5. Для молодежи — Радиевый институт Разработка: Екатерина Волгина
  6. 参考 6
  7. 参考 7
  8. 参考 8
  9. 乔治·伽莫夫 — 微信读书
  10. Oral History Transcript — George Gamow — Niels Bohr Library & Archiveswith the Center for History of Physics
  11. 参考 11
  12. 参考 12
  13. 参考 13
  14. 参考 14
  15. 参考 15
  16. 参考 16
  17. 参考 17
  18. 参考 18
  19. 参考 19
  20. 参考 20
  21. 参考 21
  22. ГАМОВ Георгий Антонович (04.III.1904 - 20.VIII.1968) — Радиевый институт Разработка: Екатерина Волгина
  23. ХРОНОЛОГИЯ — Радиевый институт Разработка: Екатерина Волгина
  24. 参考 24
  25. 参考 25
  26. 参考 26
  27. 参考 27
  28. 参考 28
  29. 参考 29
  30. 参考 30
  31. 参考 31
  32. 参考 32
  33. 参考 33
  34. 参考 34

注释

  1. 该研究室隶属美国海军部军械局,又称为高级炸药处。
  2. 若加修订本,为26本。
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