Sementara Hubble menjadi ningrat astronomi, penelitiannya dilanjutkan oleh sosok besar lainnya—lebih besar dari kehidupan—George Gamow. Gamow dalam banyak hal berkebalikan dengannya: seorang pelawak, kartunis, terkenal akan lelucon praktisnya dan 20 bukunya tentang sains, banyak dari buku tersebut diperuntukkan bagi orang dewasa muda. Beberapa generasi fisikawan (termasuk saya) dibesarkan dengan buku-bukunya yang informatif dan menghibur mengenai fisika dan kosmologi. Pada masa ketika relativitas dan teori quantum sedang merevolusi sains dan masyarakat, buku-bukunya bertahan sendirian: satu-satunya buku kredibel mengenai sains mutakhir yang tersedia bagi remaja.
Sementara segelintir ilmuwan sering mandul ide, puas dengan cukup menggali tumpukan data kering, Gamow merupakan salah seorang jenius kreatif di masanya, seorang berpengetahuan luas yang dengan cepat
memanfaatkan ide-ide yang akan mengubah arah fisika nuklir, kosmologi, dan bahkan penelitian DNA. Barangkali bukanlah kebetulan bahwa otobiografi James Watson, yang bersama Francis Crick mengurai rahasia molekul DNA, diberi judul Genes, Gamow, and Girls. Sebagaimana dikenang koleganya, Edward Teller, “90 persen teori Gamow salah, dan mudah untuk mengenali bahwa teori-teori tersebut salah. Tapi dia tidak risau. Dia adalah salah satu dari orang-orang yang tidak memiliki kebanggaan khusus atas temuan-temuannya. Dia lemparkan begitu saja ide terbarunya dan lantas menganggapnya sebagai lelucon.” Tapi sisa 10 persen idenya berjalan terus untuk mengubah seluruh bidang ilmiah.
Gamow dilahirkan di Odessa, Rusia, pada 1904, di masa awal pergolakan sosial negeri itu. Gamow mengenang bahwa “pelajaran seringkali ditunda saat Odessa dibombardir oleh kapal perang musuh, atau saat pasukan ekspedisi Yunani, Prancis, dan Inggris melancarkan serangan bayonet di sepanjang jalanan utama kota terhadap pasukan Putih, Merah, atau bahkan Hijau Rusia yang bertahan, atau saat pasukan Rusia dari warna berbeda-beda saling bertempur.”
Titik balik dalam kehidupan awalnya datang ketika dia pergi ke gereja dan secara sembunyi-sembunyi membawa pulang beberapa roti komuni setelah pelayanan. Memeriksa dengan sebuah mikroskop, dia tidak melihat perbedaan antara roti komuni, yang melambangkan daging Yesus Kristus, dan roti biasa. Dia menyimpulkan, “Saya pikir inilah eksperimen yang menjadikan saya seorang ilmuwan.”
Dia dididik di Universitas Leningrad dan belajar di bawah fisikawan Aleksandr Friedmann. Selanjutnya, di Universitas Copenhagen, dia bertemu banyak raksasa fisika, seperti Niels Bohr. (Pada 1932, dia beserta isterinya mencoba, namun tak berhasil, untuk meninggalkan Uni Soviet dengan melayari rakit dari Crimean ke Turki. Berikutnya, dia berhasil meninggalkan Uni Soviet saat menghadiri sebuah konferensi fisika di Brussels, yang membuatnya dijatuhi hukuman mati dari Soviet.)
Gamow terkenal suka mengirim pantun jenaka kepada teman-temannya. Kebanyakan tidak bisa dicetak, tapi salah satu pantun menangkap kegelisahan yang dirasakan para kosmolog saat menghadapi besarnya angka-angka astronomi dan ketakterhinggaan di hadapan mereka:
Ada seorang kawan muda dari Trinitas
yang menerima akar kuadrat ketakterhinggaan Tapi jumlah digit
memberinya kegelisahan;
dia membuang Matematika dan memungut Ketuhanan
Pada 1920-an, di Rusia, Gamow mencetak sukses besar pertamanya ketika memecahkan misteri mengapa pembusukan radioaktif dapat terjadi. Berkat penelitian Madame Curie dan yang lainnya, para ilmuwan tahu bahwa atom uranium tidak stabil dan memancarkan radiasi dalam bentuk sinar alpha (nukleus atom helium). Tapi menurut mekanika Newtonian, gaya nuklir misterius yang menjaga kesatuan nukleus itu semestinya menjadi penghalang (barrier) yang mencegah kebocoran ini. Bagaimana mungkin ini terjadi?
Gamow (dan R. W. Gurney dan E. U. Condon) menyadari bahwa pembusukan radioaktif adalah memungkinkan, sebab menurut teori quantum, prinsip ketidakpastian (uncertainty principle) mengandung arti bahwa seseorang tak pernah tahu persis lokasi dan kecepatan sebuah partikel; oleh karenanya terdapat probabilitas kecil ia dapat “menerowongi/menembus” (tunnel) atau mempenetrasi sebuah penghalang. (Hari ini, ide tunneling ini menjadi pusat seluruh ilmu fisika dan dipakai untuk menjelaskan atribut-atribut perangkat elektronik, black hole, dan big bang. Alam semesta sendiri mungkin diciptakan melalui tunneling.)
Melalui analogi, Gamow membayangkan seorang tahanan yang dipenjara, dikelilingi oleh dinding besar penjara. Di dunia klasik Newtonian, pelarian diri adalah mustahil. Tapi di dunia aneh teori quantum, Anda tak tahu persis di titik mana tahanan tersebut berada atau kecepatannya. Jika tahanan cukup sering memukul dinding penjara, Anda bisa mengkalkulasi peluang bahwa suatu hari dia akan lewat melaluinya, melanggar akal sehat dan mekanika Newtonian. Terdapat probabilitas terhingga dan bisa dikalkulasi bahwa dia akan ditemukan di luar gerbang dinding penjara. Untuk objek besar seperti tahanan, Anda harus menunggu lebih lama dari umur hidup alam semesta untuk terjadinya peristiwa ajaib ini. Tapi untuk partikel alpha dan partikel subatom, hal itu terjadi sepanjang waktu, sebab partikel-partikel ini menghantam dinding nukleus berulang-ulang dengan energi dalam jumlah besar. Banyak yang merasa bahwa Gamow semestinya diberi Hadiah Nobel atas penelitian penting dan vital ini.
Pada 1940-an, minat Gamow mulai bergeser dari relativitas ke kosmologi, yang dia anggap sebagai negeri kaya yang belum ditemukan. Yang diketahui pada masa itu mengenai alam semesta adalah bahwa langit itu hitam dan bahwa alam semesta sedang mengembang. Gamow dipandu oleh satu ide: menemukan bukti atau “fosil” yang membuktikan bahwa terdapat
big bang miliaran tahun lalu. Ini sangat membuat frustasi, sebab kosmologi
bukanlah sains eksperimental dalam pengertian sesungguhnya. Tidak ada eksperimen yang bisa dilakukan oleh seseorang terkait big bang. Kosmologi adalah lebih seperti kisah detektif, sains observasional di mana Anda mencari “relik” atau bukti di tempat terjadinya kejahatan, dibanding sains eksperimental di mana Anda bisa melakukan eksperimen akurat.