Ранняя смерть Фридмана в 1925 г. в возрасте всего 37 лет заставила Гамова изменить тему научных занятий. Он занялся квантовой механикой под руководством профессора Юрия Андреевича Круткова, ученика П. Эренфеста и университетского коллеги Фридмана. Это именно Крутков убедил Эйнштейна при личных встречах в Лейдене в 1923 г. в правильности фридмановской космологии, которую Эйнштейн, как известно, поначалу резко (и даже несколько высокомерно) отвергал.
Квантовая механика увлекла Гамова не меньше, чем космология. Эта наука еще только формировалась, принцип неопределенности, лежащий в ее фундаменте, был открыт и сформулирован В. Гейзенбергом только что, в 1927 году. Гамову повезло - университет посылает его на научную стажировку в Германию, в Институт теоретической физики в Геттингене, где молодым ассистентом был Гейзенберг, и 11 июня 1928 года Гамов туда приезжает. Он сразу включился в работу институтского семинара и вскоре представляет на нем свою новую работу. Это была теория альфа-распада, одного из самых загадочных явлений ядерной физики тех лет.
Гамов применил к атомному ядру квантовую механику и доказал, что альфа-частицы вылетают из ядра путем квантовомеханического туннелирования, просачиваясь сквозь потенциальный барьер (который удерживает частицы внутри ядра). Теория Гамова очень хорошо объясняла экпериментальные данные об альфа-распаде и прежде всего, эмпирический закон Гейгера-Нэттола, открытый еще в 1911 г. в лаборатории Резерфорда в Кембридже. Она позволила также дать оценку размеров атомных ядер. Радиус ядер, как оказалось, составляет по порядку величинны 10-13см, что в сто тысяч раз меньше радиуса ятома водорода.
Эта работа получила необычайно высокую оценку Макса Борна (хотя, правда, и не сразу), а также Е. Вигнера, В. Паули и затем Бора и Резерфорда. Она сделала Гамова в его 24 года общепризнанным классиком теоретической физики.
Идея квантового туннелирования альфа-частиц, как видно, носилась в воздухе, и практически одновременно с Гамовым ее высказали (правда, в менее разработанном виде) английский физик Р. Герни и американец Э. Кондон. Позже в Штатах Гамов дружил с ними обоими.
После окончился стажировки в Гетингене, Гамов получил приглашение Бора поработать еще год в Копенгагене. Потом были поездки к Резерфорду в Кембридж и в Лейден к Эренфесту. В январе 1929 г. Гамов рассказал Эренфесту о своей идее рассматривать атомные ядра как капельки жидкости, обладающие поверхностным натяжением и способные испытывать "капилярные колебанния". Отсюда вытекало, в частности, что ядра могут испускать гамма-лучи, "сбрасывая" таким образом энергию своих колебаний. Кроме того, капельная модель ядра подсказывала возможность деления ядер; но это выяснилось 10 лет спустя благодаря работам Я.И. Френкеля, Н. Бора и А. Уилера. Вспоминая о капельной модели ядра в своем последнем интервью, данном историкам физики весной 1968 года, Гамов сказал: Я и сам мог бы тогда предсказать деление ядер, - если б был поумнее.
На родине с интересом и симпатией следили за научными успехами Гамова. Физики активно обсуждали и цитировали его статьи. Похвалила его и главная газета страны "Правда"; в ноябре 1928 года она писала: "24-летний аспирант ленинградского университета Г.А. Гамов сделал открытие, произведшее огромное впечатление в международной физике. Молодой ученый разрешил проблему атомного ядра". За этим сообщением в газете следовали нелепые вирши Демьяна Бедного, которые потом изустно передавались в более складном виде:
| В стране рабов и хамовЕсть славный парень Гамов. |
(У Бедного это был монолог западного "буржуя", изумленного достижениями пролетарской науки.)
Весной 1929 года Гамов вернулся в Ленинград, а с осени он снова за границей - работает в Копенгагене и Кембридже, много путешествует по Европе в каникулярное время. Веселый, остроумный и общительный, он становится популярной фигурой и среди отечественнных физиков, и в европейском сообществе теоретиков. К этому времени он расправил плечи, выпрямился во весь рост (метр девяносто два) и больше не носил краноармейского "полковничьего" мундира.
Во время одной из командировок в Москву он встречается с выпускницей физического факультета МГУ Любовью Вохминцевой, самой хорошенькой девушкой на факультете. 1 ноября 1931 года она становится его женой и затем переезжает в Ленинград.
10 декабря 1931 года В.И. Вернадский, В.Г. Хлопин и Л.В. Мысовский, руководители Радиевого института, основного места работы Гамова (он работал по совместительству еще в Физтехе и двух других местах в Ленинграде) рекомендуют Гамова в Академию наук. 29 марта 1932 года его избирают в члены-корресподенты с рекордным счетом 42:1. Он был самым молодым членом Академии.
Все, казалось бы, идет прекрасно; но неожиданно Гамову отказывают в паспорте для поездки на очень важную для него заграничную конференцию - 1-й Международный конгресс по ядерной физике в Риме, где он должен был выступить с лекцией "Квантовая механника ядерных структур". Текст лекции Гамова зачитал на конгрессе его приятель по Копенгагену Макс Дельбрюк, будущий Нобелевский лауреат. Из Рима Гамов получил открытку с приветами и сожалениями о его отсутствии, подписанную М. Кюри, В. Паули, С. Гоудсмитом, П. Эренфестом, Э. Ферми, Л. Метнер, Р. Милликеном, Р. Фауллером и многими другими. После этого его вновь и вновь приглашают в Европу и США, но ни на одну из новых поездок власти не дают разрешения. Что это - домашний арест?
И вдруг новость: летом 1933 г. правительство включает его в состав официальной советской делегации на Сольвеевский конгресс в Брюсселе. Правда, ему не разрешают взять с собой жену; но он и это улаживает, добившись личной встречи в Кремле с Молотовым, вторым человеком в государстве. Переиграть власть на ее поле - подвиг, достойный многогрешных персонажей ренессансных плутовских рассказов. Заметим кстати, что свою книгу Гамов начинает длинной цитатой из Бенвенуто Челлини.
4. Отъезд
Ночью 15 октября 1933 их поезд пересек государственную границу у Сестрорецка, Гамов и Ро (прозвище, которое получила в Ленинграде его жена) проехали Финляндию и Швецию и прибыли в хорошо знакомый Гамову Копенгаген. Оттуда вместе с Нильсом Бором и его женой Маргарет Гамовы отправились дальше в Брюссель.
Из гамовской автобиографической книги можно узнать, что до путешествия в купе международного поезда Гамов и Ро предприняли вместе две весьма рискованные попытки пересечь государственную границу нелегальным путем. Сначала на надувной лодке они попробовали переплыть через Черное море из Симеиза в Турцию, а в другой раз собирались на лыжах перейти с Кольского полуострова в Норвегию. Обе авантюры кончились ничем; и им еще повезло - не утонули в разбушевавшемся море и не замерзли в полярных снегах. Да и остались незамеченными пограничниками.
Из Брюсселя после Сольвеевского конгресса Гамовы приезжают в Париж. Мария Кюри приглашает Гамова поработать в ее институте. Имеются приглашение и от Ланжевена, Бора, Резерфорда. Гамов просит ленинградское начальство продлить ему заграничную команировку на один год. Наверняка они уже решили не возвращаться в СССР и только искали способ сделать это в легальной или по крайней мере нескандальной форме. Разрешение на продление командировки не было получено. Осенью 1934 года Гамовы уезжают из Европы в Америку.
5. Невозвращенец
Приехав в Вашингтон, Гамовы зарегистрировались, как полагалось советским гражданам, в советском посольстве и первое время часто появлялись в клубе при посольстве на киносеансах. Пока еще Гамов числился в советской Академии. Но в 1938 году академики исключили его из своих рядов - конечно, по указанию властей - за невозвращенство. Через 52 года общее собрание Академии наук СССР единогласно отменило это решение.
Гамов считал, что в том же 38-м Лубянка приговорила его к расстрелу за "отказ возвратиться из-за границы в СССР". Такова формулировка статьи Уголовного кодекса, которая носит общее название "Измена Родине". Невозвращение в СССР приравнивалось тогда, как и много позже, к "особо опасным государственным преступлениям", как то "переход на сторону врага, шпионаж,... заговор с целью захвата власти". В этом списке невозвращение стоит после шпионажа и непосредственно перед заговором. За все это предусматривались наказания вплоть до смертной казни. Формально статья отменена Конституционным Судом России - в части невозвращения - лишь в 1995 году. "Хожу под смертным приговором," - говорил Гамов друзьям в Америке.
Имелся и другой приговор - единодушное мнение советской научной общественности, как это тогда называлось. Десятилетия подряд в советских академических кругах, среди важных "организаторов науки" было принято говорить о Гамове в таком роде: Он ушел на Запад, так как полностью себя исчерпал, и там уже ничего существенного не смог создать.
Случалось, при этом ссылались на Ландау как на высший авторитет среди физиков; ему приписывали резкие высказывания о Гамове. Например: Продался за доллары. Лодырь. Работать никогда не любил. Что о нем говорить - самоликвидировался. Перестал работать и впал в ничтожество.
Конечно, хвалить невозвращенца при свидетелях никто особенно не решался. Но если Ландау действительно так говорил, то он и на самом деле так думал.
В стенах ленинградского Физтеха можно было услышать от старожилов лет 30-40 назад: Он ведь не очень хороший человек; уехал, бросил слепого отца. Подвел Абрама Федоровича (Иоффе), который за него поручился. После этого физиков перестали пускать за границу.
Возможно, кто-то и вправду считал тогда, что это как раз из-за Гамова "перестали пускать".
Отголоски давних обсуждений и осуждений бывают слышны и до сих пор; вот слова, сказанные совсем недавно, в 2003 г., одним из корифеев отечественной науки: Гамова я сам, естественно, не знал, но как личность он мне крайне антипатичен. И снова о слепом отце, и т.д. Историк Ю.И. Лисневский специально проверял в Одессе эти сведения и надежно установил, что все четыре года, с 1933 г. и до своей кончины, Гамов-старший получал от сына "много продуктовых посылок"; слепым не был, но его зрение ухудшалось, мучили болезни, одиночество, постоянный страх, "что за ним придут". Антон Михайлович не переставал "гордиться успехами сына", этим, вероятно, и держался, сколько мог.