Gamow
Van atoomkern tot kosmos
Rob van den Berg

Bij veel mensen zal de naam Gamow (1904-1968), in tegenstelling tot bijvoorbeeld Einstein, Bohr of Heisenberg, niet de gedachte oproepen van een geniale natuurkundige. Gamow mag dan bij het grote publiek onbekend zijn, hij was zonder twijfel geniaal en dat op een zeer breed terrein dat varieerde van de kwantummechanica tot de kosmologie en de biologie.
Bovenal was hij een uiterst creatief theoretisch fysicus, die als geen ander in staat was om op artistieke wijze analogieën te zien tussen modellen voor natuurkundige theorieën, in een tijd waarin juist steeds meer gebruik werd gemaakt van geavanceerde wiskundige modellen.

Gamow werd geboren in Odessa, toenmalig het Keizerrijk Rusland tegenwoordig de Oekraïne en studeerde achtereenvolgens aan de universiteit van Odessa (1922-23) en Leningrad (1923-29).
In 1928 maakte hij zijn eerste buitenlandse reis naar Göttingen in Duitsland, waar hij zich verdiepte in de radioactiviteit van uraniumatomen die alfadeeltjes uitzenden en hij toonde als één van de eersten aandat bij kwantumsprongen alles draait om waarschijnlijkheden.
Vervolgens vertrok hij naar het instituut van Bohr in Kopenhagen, waar een grote mate van vrijheid heerste, je kon komen en gaan wanneer je wilde en dit was op het lijf geschreven van Gamow die als veel theoretisch fysici laat naar bed ging en niet van vroeg opstaan hield.

Via een tussenstop in Leiden bij de daar pas aangestelde Paul Ehrenfest verbleef hij drie weken in Cambridge bij de befaamde Rutherford. Rutherford schiet in een experiment met alfadeeltjes op aluminiumfolie om meer inzicht te krijgen in de kern van het atoom. Zijn medewerkers John Cockcroft en Ernest Watson probeerden een bundel geladen deeltjes te maken om daardoor effectiever de atoomkern te kunnen onderzoeken. Geladen deeltjes kun je namelijk aanzienlijk versnellen door ze een spanningverschil te laten doorlopen. Rutherford rekent dan uit dat om de kernbarrière te doorbreken een spanningsveld van een paar miljoen volt nodig zou zijn en dat was met de toenmalige apparatuur onmogelijk te verwezenlijken. Gamow komt dan met het briljante idee om in plaats van alfadeeltjes protonen te gebruiken en rekent dan voor dat een paar honderdduizend volt al voldoende zal zijn. Het resultaat was dat enkele jaren later de eerste deeltjesversneller werd gebouwd.
Toen Gamow terugkeerde naar de Sovjet-Unie werd hij als een held ontvangen, maar toch probeerde hij niet lang daarna samen met zijn vrouw Rho meermalen vergeefs te ontsnappen.

‘Ik wilde niet naar een concentratiekamp gestuurd worden vanwege mijn ideeën over de wereldether, de onzekerheidsrelaties of de erfelijkheidsleer – en dat zou op den duur kunnen gebeuren.’

Als hij later als afgevaardigde samen met zijn vrouw naar een Solvayconferentie over kernfysica in 1933 in Brussel gaat, zal hij daarna nooit meer terugkeren naar zijn vaderland.
Gamow vertrekt naar de Verenigde Staten waar hij samen met Edward Teller wordt aangesteld als hoogleraar aan de George Washington University. In 1948 zal hij samen met Ralph Alpher zijn meest beroemde artikel publiceren The origin of the chemical elements , waarin zij berekeningen aan de eerste levensfase van het heelal beschrijven en daarmee de oerknaltheorie een stevige steun in de rug geven. Gamow organiseerde ook veel wetenschappelijke conferenties en in 1946 wordt de negende Washington Conference gewijd aan de ‘Natuurkunde van de Levende Materie’. Tijdens deze conferentie waar natuurkundigen en biologen samenwerkten kwamen veel onderwerpen aan de orde die veel microbiologen vandaag de dag nog intensief bezighouden. Als Crick en Watson in 1953 de chemische structuur van DNA achterhalen zal Gamow zich met veel enthousiasme in dit vakgebied werpen om de genetische code te achterhalen.
Voor Gamow bestonden nauwelijks scheidslijnen en ook voor de geïnteresseerde leek bleek hij een meester te zijn in het populariseren van de wetenschap, vooral door zijn grote vermogen begrijpbare dagelijkse analogieën te vinden voor de uiterst abstracte natuurkunde van de kwantummechanica en de kosmologie.

De biografie wisselt het persoonlijke leven en het karakter van Gamow goed af met zijn wetenschappelijke betekenis. Het is een vlot leesbaar verhaal dat uitstekend ondersteund wordt door de vele sfeervolle foto’s en illustraties.

ISBN 9789085713784 | Hardcover | 168 pagina's | VBK Media | december 2011
Met illustraties 

© Cavendish, 17 februari 2012

Lees de reacties op het forum en/of reageer: