4宇宙烟花乔治加莫夫和宇宙大爆炸
哈勃确定星系在宇宙中四处逃散，就像一群逃避灾难的人。但是什么是星系逃散？什么让星系开始彼此远离？
哈勃从来没有给出过这些问题的答案，但是其他科学家却做出了回答。1922年，在哈勃和赫马森公布宇宙膨胀证据之前，俄国气象学家和数学家亚历山大弗里德曼（Alexander Friedmann）认为宇宙源于一场爆炸。比利时天文学家、数学家和牧师乔治亨利勒梅特（Georges Henri Joseph eduard Lemaitre）在1927年提出了相似的观点。
弗里德曼和勒梅特的结论都建立在爱因斯坦相对论的基础上，相对论推断宇宙要么在膨胀，要么在收缩（直到1917年爱因斯坦改变了相对论的规则）。勒梅特用斯莱弗和哈勃早期的银河系光谱红移标尺表明膨胀是最有可能的选择。爱因斯坦最初的理论让弗里德曼和勒梅特推断在遥远的过去的某一时刻，宇宙的所有物质和能量是汇聚在一点的爱因斯坦把这叫做奇点。由于未知的原因，奇点发生爆炸，勒梅特称之为无法想象的美丽烟花。
起初很少有宇宙学家知道弗里德曼和勒梅特的观点，相信折中观点的人就更少了。不过，在20世纪40年代晚期和20世纪50年代，出生在俄国的科学家乔治加莫夫（George（）amow）让他们的理论广为人知并且可以被实验证明，他还做了大量工作使这一理论被人们接受。加莫夫是一个知识渊博的人，他在核物理学、基因科学和天文学、宇宙学领域都作出了杰出贡献。他是第一个把当时对原子内部的发现和星体本质以及宇宙起源联系起来的科学家。
量子天才
加莫夫1904年3月4日出生在当时俄罗斯的敖德萨（Odessa），是吉奥吉加莫夫的儿子。他的父母都是老师。加莫夫在小时候就对数学和科学产生了浓厚的兴趣，后来当他父亲在他13岁生日时给了他一个小型望远镜后，他的兴趣里又增加了天文学。
1922年，年轻的加莫夫在敖德萨的诺卧罗萨大学（the Novorossia University）学习数学。1923年，他转到列宁格勒大学（the University of Leningrad），即现在的圣彼得堡大学（the University of St.Petersburg），在那里他的课程包括物理、宇宙学和数学。他在列宁格勒大学学习到1929年，不过可能没有获得学位。
1928年，在德国格廷根大学（the University of Gottingen）的一次夏季课程让加莫夫接触到核物理学的伟大发现，其中就包括量子力学叙述了物理规律对原子和亚原子的影响，比如说电子、质子和中子。加莫夫立刻把这些新知识应用到原子通过放射性自然衰变的理论。量子力学之前也曾经被用来描述原子的结构，但是加莫夫却是第一个把它应用到原子核层面的科学家。
19281929年，对这个俄国年轻人印象深刻的著名丹麦物理学家尼尔斯玻尔（Niels Bohr）安排加莫夫在丹麦哥本哈根大学（the University of Copenhagen in Denmark）的理论物理研究所（the Institute for Theoretical Physics）工作。加莫夫对能量的计算需要用质子轰击原子核使其裂变，这样的研究为后来的科学家对核裂变和核聚变的研究打下了基础。他还开始研究太阳和其他恒星内部的高热原子核反应。他的一些研究成果后来被用于氢弹开发和致力于和平的核能研究领域。
作为洛克菲勒的合作伙伴，加莫夫接下来的几年（19291930年）与另一位著名的物理学家恩那斯特卢瑟福（Ernest Rutherford）在英国剑桥大学的卡文迪什实验室（Cavendish Laboratory）共事。在卢瑟福的指导下，加莫夫设计的一个实验为爱因斯坦的物质能量守恒定律提供了强有力的支持。加上这一早期成果，就像依曼哈珀（Eamon Harper）在2000年年初在《乔治华盛顿大学学报》上写到的一样，加莫夫在自己的25岁生日前把自己排人了核物理领军人物的行列。
加莫夫在哥本哈根大学又度过一年（19301931年）之后，苏联政府为他在列宁格勒大学提供了一份教师职务，并且坚决要求他回国接受这份工作。从1931年起，加莫夫在列宁格勒大学教了几年物理，但是他却一直想要离开这个国家。他曾经有过一次和妻子试图乘橡皮艇穿越黑海的失败纪录。最终，他和他的妻子柳波娃沃明泽娃（LyubovVokhminzeva）（二人在1931年完婚）借着1933年10月到布鲁塞尔参加国际索尔韦理论物理会议（the International Solvay congt-ess ontheoretical plwsics）的机会成功离开了苏联，并且再也没有回去。
从原子到恒星
加莫夫在巴黎皮埃尔库里研究所（Pierre Curie Institute）和英国伦敦大学简短停留一段时间后，1934年来到了美国。他进入了乔治华盛顿大学，在那里度过了他职业生涯的大部分时间。1939年，加莫夫很自然地成为了美国公民。
在乔治华盛顿大学的第一年，加莫夫继续对核物理的研究。1936年，他和匈牙利裔美国物理学家爱德华泰勒（Edward Teller）提出了描述衰变的理论：一个原子核会释放出一个高速的电子（粒子）。这是加莫夫对核物理所作出的最后一个重要贡献。
之后加莫夫开始把他对核物理的专业知识应用到天文学上一一个被哈伯称为在当时大胆至极的决定。加莫夫和少数几个天文学家在当时开始相信化学元素是由太阳和其他恒星炽热的内部发出的高热原子核反应产生的，但是他们无法确定这一过程是如何实现的。首先，被认为构成恒星内部的质子非常强烈的相互排斥（因为它们带有同属性的电荷）着，因此无法相互融合成比氢重的元素。不过，在加莫夫早期解释放射性自然衰变的核势垒隧道效应理论中，加莫夫认为，根据量子力学，质子可以非常频繁地穿越电子势垒而完成聚变，完美地解答了这一问题。
在1938年和1939年，在加莫夫的启示下，德国著名物理学家汉斯贝特（Hans Bethe）和曾经做过加莫夫学生的美国物理学家查尔斯克里奇菲尔德（Charles.Critchfield）提出了一系列反应，通过这些反应，氦以下的轻量元素可能在恒星内部形成。同时，加莫夫自己也叙述了在称为超新星的爆炸星体中可能发生的核反应。1942年，加莫夫再度与泰勒合作，加莫夫用他早期的一些核物理成就发展出预测红巨星内部结构的理论。
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