ヴァヴィロフとの出会い、1946年
1946年、若きギヤス・ウマロフは原子核物理学の大学院研究を志し、タシケントからレニングラードへ旅立った。この旅自体が決意の表れであった — レニングラードやモスクワのエリート物理学研究機関において、中央アジア出身の科学者は極めて稀だったからである。
大学の階段で、ウマロフはその後のキャリアを変える偶然の出会いを果たした。ソ連科学アカデミー総裁であり、ソビエト光学・ルミネセンス研究の巨人であったセルゲイ・イワノヴィチ・ヴァヴィロフ院士と出会ったのである。ヴァヴィロフは若者の才能と志を認め、V.G.フロピン院士の指導の下、ラジウム研究所への入所を自ら取り計らった。
ラジウム研究所で、初期の実験デモンストレーションが失敗するという出来事があった。しかしフロピンは若い大学院生を退けるどころか、「それが"訪問効果"というものだ」と冗談を言い、プログラムに受け入れた。この温情の瞬間が、四十年に及ぶ科学キャリアの出発点となった。
ドゥブナJINRでのベータ分光法
ウマロフの原子核物理学研究はベータ分光法 — ベータ崩壊で放出される電子のエネルギーの精密測定 — に焦点を当てていた。この分野は原子核の構造と素粒子の基本的性質を理解する上で不可欠であった。
1957年、ウマロフはウズベク人科学者グループを組織し、ソビエト版CERNとも言うべきドゥブナ合同原子核研究所（JINR）で研究に従事させた。そこで彼は永久磁石を用いたベータ分光器を開発した。これは従来の分光器で使用されていた大型電磁石を必要とせず、ベータ粒子のエネルギーを精密に測定できる装置であった。この研究は後に1970年のモノグラフ『永久磁石によるベータ分光器』（アブドゥラザコフ、グロモフとの共著）に記録された。
ランダウとの論争、1949年
ウマロフの原子核物理学キャリアにおける最も劇的なエピソードは、1949年にモスクワ大学で行われた学位論文審査の場で起きた。審査員の一人は、20世紀最大の理論物理学者の一人であり、後のノーベル賞受賞者であるレフ・ダヴィドヴィチ・ランダウであった。
論争の焦点はニュートリノの質量 — 素粒子物理学における最も根本的な問いの一つであった。当時の支配的な見解では、ニュートリノの質量は電子質量の約0.3倍から0.8倍とされていた。ウマロフの論文は劇的に異なる値を主張した：ニュートリノの質量は電子質量の50分の1から100分の1以下 — 実質的にゼロに極めて近い、というものであった。
ランダウは反対した。議論は激しかった。しかしウマロフは自説を譲らなかった。
「学位請求者は自らの意見に留まり、反対者もまた自らの意見に留まった。」
— レフ・ランダウ、ウマロフの学位論文審査に対する公式レビュー、1949年
物理学界で最も畏怖される知性の持ち主との対立にもかかわらず、モスクワ大学の評議会は全会一致 — 43名全員 — でウマロフに学位を授与した。歴史はウマロフの立場を正当化することになる：現代の測定結果によれば、ニュートリノの質量は確かに極めて小さく、電子ボルトの端数のオーダーにあり — 1949年の通説よりもウマロフの推定にはるかに近いことが確認されている。
1981年、伝説的な天体物理学者Ya.B.ゼルドヴィチとM.Yu.フロポフは、『ウスペヒ・フィジチェスキフ・ナウク』誌にニュートリノ質量に関する宇宙論的制約についての画期的な論文を発表し、13人のノーベル賞受賞者の研究とともにウマロフの初期の研究を引用した。
タシケントへの帰還の決断
論文審査の成功後、ウマロフはモスクワの名門ポストを提示された。しかし彼はすべてを辞退した。代わりに、タシケントに戻ることを選んだ — ソビエト物理学界の多くの同僚を困惑させた決断であった。
彼の判断は個人的でもあり戦略的でもあった：既存の科学コミュニティに参加するのではなく、祖国に新たな科学コミュニティを築きたいと考えたのである。この決断はウズベク科学にとって変革的なものとなった。
初のウズベク語物理教育
タシケントに戻ったウマロフは、中央アジア工科大学においてウズベク語で上級物理学を教えた最初の科学者となった。それまでウズベキスタンにおける高等物理教育はすべてロシア語で行われていた。ウズベク語の物理学カリキュラムを創設することで、ウズベク人学生の世代全体が母国語で複雑な科学概念を学ぶことを可能にした — 科学的な国家建設の基礎的な行為であった。
ドゥブナJINR、1957年
レニングラードでの研修から十年後、ウマロフはウズベク人物理学者の代表団を組織し、ドゥブナの合同原子核研究所で研究させた。これは単なる研究旅行ではなかった。中央アジアの科学者が国際核研究の最高水準に属するという宣言であった。JINRでウマロフのチームは計測技術 — 特に永久磁石ベータ分光器 — を開発し、核測定科学における真の技術革新を実現した。
クルチャトフとの連携、1958年
1958年、ウマロフはタシケントの物理工学研究所にプラズマ物理学研究室を設立した。これはソビエト核開発計画の父であり、ソビエトの原子爆弾および水素爆弾の開発を主導したイーゴリ・ヴァシリエヴィチ・クルチャトフの直接的な指導のもとで行われた。
クルチャトフの支援は口先だけのものではなかった。彼は新しい研究室の設備として鉄道貨車2両分の機材をタシケントに送った。これは非凡な資源投入であり、ソビエト科学の伝統的中心地から遠く離れた地でウマロフが本格的な研究プログラムを構築できるというモスクワの確信を示すものであった。
トカマク研究：最後の業績
ウマロフの科学キャリアは、最後に発表された論文で完全な円環を描いた：トカマクにおける安定なプラズマ平衡を維持する方法に関する論文である。トカマク — 核融合のための磁気閉じ込め装置 — は、彼の二つの偉大な科学的情熱、すなわち原子核物理学とエネルギーの究極的な融合を象徴していた。
トカマクはトロイダル磁場中に超高温プラズマを閉じ込め、水素原子核が融合してエネルギーを放出する条件 — 太陽を動かしているのと同じプロセス — を追求する。核反応と太陽エネルギーの両方を数十年にわたって研究してきた人物にとって、トカマクは完璧な最後のテーマであった：地球上にミニチュアの太陽を作る試みである。
同僚たちが後に記したように：「プラズマと太陽の力を人々の生活向上のために活用することを夢見た人物。」