George Gamow se narodil 4.března 1904 v Oděse. Jeho otec byl učitelem ruštiny a literatury na soukromé chlapecké škole, matka učila na soukromé dívčí škole dějepis a zeměpis. V letech 1922 - 1923 Gamow studoval na univerzitě v Oděse, v letech 1923 - 1929 na univerzitě v Leningradě.

Brzy ho začala zajímat Einsteinova speciální a zvláště obecná teorie relativity, takže v Leningradě se přirozeně rozhodl navštěvovat přednášku "Matematické základy teorie relativity" Alexandra Alexandroviče Fridmana z katedry matematiky.

První model vesmíru vycházející z obecné teorie relativity vytvořil Albert Einstein v roce 1917. Jeho model byl stacionární v čase. Alexander Fridman studoval Einsteinovu práci z čistě matematického hlediska a všiml si, že v důkazu, že vesmír musí být nutně stacionární v čase, udělal Einstein chybu, kdy totiž ve svém výpočtu dělil své rovnice výrazem, který se za určitých okolností mohl rovnat nule. Právě v těch případech, kdy Einsteinův důkaz neplatil, se ukázala možnost existence vesmíru, který se s časem mění - rozpíná nebo smršťuje. Fridman o tom Einsteinovi napsal, ale nedostal odpověď. Tehdy však profesor Jurij Krutkov, teoretický fyzik z leningradské univerzity, při své návštěvě v Berlíně s Einsteinem o Fridmanových výsledcích promluvil. Einstein pak napsal Fridmanovi, podle slov Gamowových, "krátký a trochu nevrlý dopis", v němž souhlasil s jeho argumentem. Fridman naneštěstí nemohl své modely dlouho rozvíjet. Zabýval se totiž dynamikou atmosféry. Během jednoho ze svých letů v meteorologickém balónu se silně nachladil a na zápal plic zemřel.

George Gamow proto nemohl realizovat svůj plán - zvolit si za téma doktorské práce relativistickou kosmologii. Jeho vedení převzal profesor Krutkov a zadal mu téma, které Gamowovi připadalo zcela nudné. K neočekávané změně došlo v roce 1928, kdy mu profesor Chvolson navrhl, že by ho mohlo inspirovat několik měsíců studia na některé zahraniční univerzitě. Gamow odjel na univerzitu do Göttingenu, která tehdy v matematice a v teoretické fyzice patřila k nejvýznamnějším na světě.

Město Göttingen tehdy žilo kvantovou teorií, přesněji vlnovou a maticovou mechanikou, které vznikly pouhé dva roky před Gamowovým příjezdem. Seminární místnosti, studovny i kavárny a restaurace byly plné hovorů o aplikacích kvantové teorie na atomy a molekuly. George Gamow se této horečné aktivity nezúčastňoval. Vždy raději pracoval v oblastech, na něž nebyla právě soustředěna největší pozornost. Výpočty struktury atomů a molekul pomocí kvantové teorie navíc vyžadovaly složitý aparát diferenciálních a integrálních rovnic, jehož důležitost Gamow sice chápal, ale často se v něm ztrácel a nenašel v rovnicích nikdy zalíbení. V mládí ho přitahovaly nejvíce základy teorie čísel, topologie a teorie množin. Když přijel do Göttingenu, rozhodl se proto zjistit, k čemu by kvantová teorie mohla vést nikoliv v případě atomu, nýbrž v případě atomového jádra. Při prohlížení nové literatury o jaderné fyzice nalezl Rutherfordův článek z roku 1927, v němž byl popsán experiment o rozptylu částic alfa na jádrech uranu. Výsledek tohoto pokusu byl ve zdánlivém rozporu s tím, že uran je radioaktivní prvek, který dokáže emitovat částice alfa s nízkou energií. Ernst Rutherford sice v článku podal vysvětlení, to se však Gamowovi zdálo velmi nepřirozené. Ve své autobiografii "Moje světočára" (My World Line, Viking Press, New York, 1970) píše, že to, co se s částicemi alfa skutečně děje, věděl dříve, než zavřel časopis. Při radioaktivním rozpadu unikají z jader částice.

Když se Gamow vrátil z knihovny domů, vyvstal problém. Musel spočítat integrál z výrazu \sqrt(1 - a/r) dr. A tak šel za svým přítelem, ruským matematikem Kočinem, který právě pracoval v Göttingenu. Ten nemohl uvěřit, že by Gamow nebyl schopen spočítat něco, co musel umět každý student na univerzitě. Gamow na konci později slavného článku Kočinovi poděkoval za pomoc v matematice a Kočin mu pak napsal, že se stal terčem posměchu mezi svými kolegovi, když se dozvěděli, o jakou "komplikovanou" matematickou pomoc se jednalo.

Další rok George Gamow strávil v Kodani u Nielse Bohra, který "měl schopnost vidět ve fyzice dopředu dále než kterýkoliv jiný žijící člověk", užijeme-li slov Johna Archibalda Wheelera, přímého Bohrova spolupracovníka z třicátých let (Umění vědy - rozhovor s profesorem Johnem Archibaldem Wheelerem, Československý časopis pro fyziku, svazek 28, str. 364, 1978). Gamow bezprostředně s Bohrem nespolupracoval. Pokračoval ve studiu rozptylu částic alfa a začal se zajímat o jaderné reakce v nitru hvězd - o tématiku, která ho poutala takřka po celý život.

V létě 1929 se vrátil do Leningradu, již na podzim však odjel k Ernstu Rutherfordovi do Cambridge jako stipendista Rockefellerovy nadace a po roce stráveném v Cambridge pracoval další rok opět u Nielse Bohra v Kodani. V zimě 1930 - 1931 Gamowa hostil opět Niels Bohr a potom ho Guglielmo Marconi pozval na kongres do Říma. Jenže Gamowovi přestal platit pas a na velvyslanectví stanovili, že podmínku jeho prodloužení je návrat na léto do Sovětského svazu.

Za dva roky, co byl George Gamow v zahraničí stačil Stalin a jeho soudruzi rozdělit vědu na špatnou kapitalistickou a dobrou proletářskou. V letech 1931 - 1933 působil jako profesor na univerzitě v Leningradě. Soudruzi nadále odmítali Gamowa a jeho manželku kamkoliv pustit.

Gamowovi se proto rozhodli ze Sovětského svazu uprchnout. Jako nejméně hlídaná se jim zdála cesta po moři do Turecka. Koupili si skládací kajak a odjeli na dovolenou k Černému moři. Jedné letní noci roku 1932 vyrazili na kajaku na moře. Po dvou nocích a dnech na neklidném moři vyčerpáni dopluli k pobřeží na sovětské straně. Verze, že při projížďce je vítr zahnal na moře, byla soudruhy přijata, protože i sovětským úředníkům připadal tento způsob útěku jako příliš šílený.

Druhý pokus podnikli Gamowovi v zimě 1932 - 1933. Chtěli za polárním kruhem přejet na lyžích ze Sovětského svazu do Finska, ale po zkušenostech na moři se nakonec do mrazivých bílých plání neodhodlali.

V roce 1933 byl Gamow překvapivě sovětskou vládou delegován na jeden ze Solvayských kongresů v Bruselu, na nichž se v nevelkém počtu scházeli přední fyzikové světa. Solvayské kongresy nesly jméno Ernsta Solvaye (1838 - 1922), významného mecenáše a organizátora vědy.

Sovětská vláda ale odmítala s Gamowem pustit do zahraničí jeho manželku Ljubov. Když nepomohla ani intervence u předsedy vlády Molotova, Gamow odmítl svůj pas převzít a začal se balit do gulagu, jímž mu soudruzi vyhrožovali. Teprve po čtyřech dnech obdržela pas také jeho manželka.

Gamow se na kongresu musel vzdát pohostinnosti krále Alberta, který pořádal pro účastníky večeři, protože pozvánka vyžadovala frak, ale on neměl ani smoking, ani "slušný černý oblek". Gamow později litoval, že nemohl využít pozvání ani dalších dvou belgických králů. Příště byl totiž pozván na Solvayský kongres v říjnu 1939, kdy Německo napadlo Polsko, a kongres byl zrušen. Velké naděje si pak dělal v roce 1958, kdy Solvayský kongres byl věnován "struktuře a vývoji vesmíru" a Gamow byl uznávanou autoritou teorie expandujícího vesmíru s velkým třeskem na začátku. V roce 1958 byla však právě velmi populární teorie stacionárního vesmíru a Gamow nebyl na kongres pozván.

Od roku 1934 až do své smrti 20.srpna 1968 působil Gamow ve Spojených státech, a to nejprve na univerzitě George Washingtona ve Washingtonu a od roku 1956 na univerzitě v Boulderu v Coloradu.

Brzy po příchodu do Spojených států se začal opět intenzívně zajímat o jaderné procesy v nitrech hvězd. Po čase však došel k názoru, že různé chemické prvky ve vesmíru nemohly vzniknout ve hvězdných nitrech, ale spíše vznikaly "kosmologicky" brzy po velkém třesku, kdy hmota byla dostatečně hustá a její teplota dosahovala miliardy Kelvinů. Gamow tuto hmotu nazýval "Ylem", což podle Websterova slovníku znamená prvotní substanci, ze které se měly tvořit prvky.

George Gamow byl velkým popularizátorem moderní fyziky a vědy vůbec. V zimě roku 1938 napsal krátkou, vědecko-fantastickou povídku, v níž se pokoušel populárně vysvětlit základní myšlenky teorie zakřiveného prostoru a expandujícího vesmíru. V povídce se rozhodl zvětšit existující relativistické efekty do takové míry, aby je mohl snadno pozorovat hrdina povídky C.G.H. Tompkins, bankovní úředník zajímající se o moderní vědu (iniciály pana Tompkinse vznikly ze tří základních fyzikálních konstant - rychlosti světla c, gravitační konstanty G a Planckovy kvantové konstanty h).

Rukopis poslal do časopisu Harper's Magazine a dostal ho s krátkou odmítavou poznámkou zpět. Totéž s jeho článkem udělalo i několik dalších časopisů. V létě téhož roku se Gamow zúčastnil mezinárodní konference z teoretické fyziky, kterou organizovala Společnost národů ve Varšavě. Tam se setkal se sirem Charlesem Darwinem, vnukem Charlese Darwina (autora slavného díla "O původu druhů") a zmínil se mu o svých problémech s povídkou. Ten mu poradil, aby svoji povídku zaslal Dr. C.P. Snowovi, který byl redaktorem populárně vědeckého časopisu Discovery, vydávaného nakladatelstvím Cambridge University Press. Gamow se řídil Darwinovou radou a o týden později obdržel od Snowa telegram, že jeho povídka bude otištěna a aby zaslal další. Tak se v číslech Discovery objevila řada povídek o panu Tompkinsovi, v nichž byla popularizována teorie relativity a kvantová teorie. V roce 1940 vydavatelství navrhlo Gamowovi, aby články dále rozšířil o několik dalších povídek a vydal je jako knihu. Kniha vyšla pod názvem Pan Tompkins v říši divů v roce 1940.

První vydání knihy Pan Tompkins v říši divů věnoval Gamow Lewisovi Carrollovi, reverendovi a profesorovi matematiky (vlastním jménem Charles Lutwidge Dodgson), autorovi "Alenky v říši divů" a Nielsu Bohrovi, jednomu z hlavních tvůrců kvantové teorie. U Carrola se inspiroval nejen názvem a vymýšlením nevídaných situací v neobyčejných světech, ale také některými rekvizitami (Alenka našla lahvičku s cedulkou "Vypij mne", pan Tompkins viděl u řezbáře krabičku s označením "Neutrina, zacházej opatrně a nepouštěj ven") nebo vkládáním veršů do textu. Novější vydání "Pana Tompkinse" si Gamow ilustroval sám.

V roce 1948, přesně 1. dubna, vyšel článek od Alphera, Betheho a Gamowa o tvoření prvků v počátečních stádiích expandujícího vesmíru. Gamow tento článek napsal svým studentem Ralphem Alpherem. Gamow, který si rád zažertoval, přesvědčil jaderného fyzika Hanse Betheho, aby k jejich práci připojil své jméno. V nadpisu práce pak bylo "Alpher, Bethe, Gamow" - jako řecká písmena alfa, beta a gama, což bylo obzvláště vhodné pro článek o počátku vesmíru. Bethe sám k článku ničím nepřispěl, ale pracoval na teorii jaderných reakcí v nitrech hvězd a o dvacet let později, v roce 1968 dostal za své příspěvky k této teorii Nobelovu cenu.

Gamow poslal svůj článek také Albertu Einsteinovi, s nímž se pravidelně setkával v Princetonu, protože zprostředkovával kontakt "Výboru pro silné třaskaviny" s Einsteinem. Einstein pracoval pro výbor jako konzultant, který prakticky každý technický návrh komentoval jen slovy "velmi zajímavé, velice chytré" a generálové byli šťastni, když jim Gamow referoval, že Einstein souhlasí. Einstein na článek reagoval okamžitě dopisem, v němž se o teorii tvorby prvků na počátku vývoje vesmíru vyjádřil velmi souhlasně. Tento Einsteinův dopis z 4.8.1948 se zachoval - i s Gamowovou poznámkou na spodním okraji: "Samozřejmě, starý pán dnes souhlasí takřka se vším." (Reprodukce dopisu byla ve sborníku Cosmology, Fusion & Other Matters, George Gamow Memorial Volume, editor: Frederick Reines, nakladatelství Adam Hilger, London, 1972).

Koncem 40. let 20. století Gamowova škola, do níž kromě Ralpha Alphera patřil ještě Robert Herman (který po léta tvrdošíjně odmítal Gamowovo přemlouvání, aby si změnil příjmení na Delter), předpověděla existenci reliktního záření, za jehož objev dostali Arno Penzias a Robert Wilson z Bell Telephone Laboratories v New Jersey v roce 1978 Nobelovu cenu.

George Gamow pak přispěl několika znamenitými pracemi k rozvoji jaderné fyziky a kosmologie. Zajímal se také o poněkud mystickou část kosmologie, tzv. kosmonumerologii, jejíž představitelé (mezi něž patřili i tak proslulí teoretikové 20.století, jako Paul Dirac a Arthur Eddington) byli fascinováni číselnými shodami některých kombinací základních přírodních konstant, jako je rychlost světla, Planckova kvantová konstanta a gravitační konstanta.

Jako byl Hanse Bethe fiktivním autorem práce o původu chemických prvků, měl se pan Tompkins stát spoluautorem Gamowovy práce o struktuře molekul desoxyribonukleové kyseliny DNA. V květnu 1953 Gamow četl slavný článek Jamese Watsona a Francise Cricka, později nositelů Nobelovy ceny za fyziologii a medicínu, o molekulární struktuře nukleových kyselin a jejich významu pro přenos genetické informace v živé hmotě.

Francis Crick popisuje, jak George Gamow přispěl k molekulární biologii: "Myšlenka kódování velmi pomohlo zjištění struktury DNA, která byla publikována v roce 1953. Její jednoduchost zapůsobila na mnohé badatele, mezi nimi i na kosmologa George Gamowa. Zkrácená verze Gamowovy práce nejprve vyšla jako krátký dopis v Nature v roce 1954 a pak se objevil další výklad v Proceedings of the Royal Danish Academy. Jsem pyšný na to, že vlastním jednu z prvních verzí tohoto článku, který byl nazván "Syntéza proteinu pomocí molekul DNA"; autory jsou G. Gamow a C.G.H. Tompkins! (Gamow mi jednou vyprávěl, že tento článek poslal nejprve do Proceedings of the National Academy, ale zde měli námitky proti imaginárnímu panu Tompkinsovi jako spoluautorovi, takže článek byl publikován až Dánskou královskou společností, ačkoliv nakonec i zde s Gamowem jako jediným autorem). Práce se zakládá na myšlence, že syntéza proteinu probíhá na povrchu dvojité spirály DNA. Význam Gamowovy práce byl v tom, že uvedla opravdu abstraktní teorii genetického kódování a nebyla zatížena spoustou nepotřebných chemických podrobností; jeho myšlenka, že dvojitá spirála DNA je podložkou pro syntézu proteinu, byla ovšem chybná..."

George Gamow se tvořivě zajímal o vědu až do konce života, v průběhu let se však stále více věnoval psaní populárních knih. Napsal jich dvacet, a to s tématikou velmi odlišnou: od "Stvoření vesmíru", "Životopis Země", až po "Jedna, dvě, tři... nekonečno", "Matematické hádanky" (opět společný zájem s Lewisem Carrolem) a samozřejmě sérii "tompkinsovskou", do níž náleží i dvě biologické knihy: "Pan Tompkins se dovídá o životě" a "Pan Tompkins uvnitř sama sebe" z roku 1953 a 1967.

Lidé se často Gamowa ptali, proč začal popularizovat vědu - odpovídal, že patrně proto, že rád chápe věci jasným a jednoduchým způsobem. A když se je snažil zjednodušit pro sebe, přišel na to, jak to udělat pro druhé.

Literatura:

[1] Gamow, Gorge: Pan Tompkins v říši divů. Mladá fronta, 1986, doslov doc. RNDr. Jiřího Bičáka, DrSc.

[2] Jockusch, Harald: Kód života. Orbis, Praha 1977

[3] Houdek, František: Vědec, pro nějž byla fyzika dobrodružstvím. Lidové noviny, 17. srpna 2001, str. 18.