Pertemuan Vavilov, 1946
Pada tahun 1946, seorang Giyas Umarov yang masih muda mengembara dari Tashkent ke Leningrad dengan cita-cita untuk melanjutkan pengajian siswazah dalam fizik nuklear. Perjalanan itu sendiri merupakan satu tindakan penuh keazaman — saintis Asia Tengah amat jarang ditemui di institusi fizik terkemuka Leningrad dan Moscow.
Di tangga universiti, Umarov bertemu secara kebetulan dengan seseorang yang akan mengubah haluan kerjayanya. Beliau bertemu dengan Ahli Akademik Sergei Ivanovich Vavilov, Presiden Akademi Sains USSR dan tokoh besar dalam penyelidikan optik dan luminesen Soviet. Vavilov, yang menyedari bakat dan cita-cita pemuda itu, secara peribadi memudahkan kemasukan beliau ke Institut Radium di bawah arahan Ahli Akademik V.G. Khlopin.
Di Institut Radium, sebuah demonstrasi makmal awal telah tidak berjalan seperti yang dirancang. Daripada menolak pelajar siswazah muda itu, Khlopin bergurau: "Itulah yang dipanggil Kesan Lawatan" — dan menerimanya ke dalam programnya. Ia merupakan satu detik penuh ihsan yang melancarkan kerjaya saintifik selama empat dekad.
Spektroskopi-Beta di JINR Dubna
Kerja fizik nuklear Umarov bertumpu pada spektroskopi-beta — pengukuran tepat tenaga elektron yang dipancarkan semasa pereputan beta. Bidang ini amat penting untuk memahami struktur nuklear dan sifat asas zarah subatom.
Pada tahun 1957, Umarov menganjurkan sekumpulan saintis Uzbek untuk bekerja di Institut Bersama Penyelidikan Nuklear (JINR) di Dubna — setara Soviet bagi CERN. Di sana, beliau membangunkan sebuah spektrograf-beta menggunakan magnet kekal, sebuah instrumen yang membolehkan pengukuran tenaga tepat zarah beta tanpa memerlukan elektromagnet besar yang digunakan dalam spektrograf konvensional. Kerja ini kemudiannya didokumentasikan dalam monograf 1970 "Beta-Spectrographs with Permanent Magnets" (bersama Abdurazzakov dan Gromov).
Perdebatan Landau, 1949
Episod paling dramatik dalam kerjaya fizik nuklear Umarov berlaku semasa pembelaan disertasi calonnya di Universiti Negeri Moscow pada tahun 1949. Antara pemeriksa ialah Lev Davidovich Landau, salah seorang ahli fizik teori terhebat abad kedua puluh dan bakal penerima Anugerah Nobel.
Pertikaian itu berpusat pada jisim neutrino — salah satu persoalan paling asas dalam fizik zarah. Konsensus yang berlaku pada masa itu menyatakan bahawa jisim neutrino adalah kira-kira 0.3 hingga 0.8 kali jisim elektron. Disertasi Umarov berhujah untuk nilai yang sangat berbeza: jisim neutrino sepatutnya tidak melebihi 1/50 hingga 1/100 daripada jisim elektron — pada dasarnya, sangat hampir kepada sifar.
Landau tidak bersetuju. Perdebatan itu sengit. Tetapi Umarov tetap berpegang pada pendiriannya.
"Penulis disertasi kekal dengan pendapatnya, dan penentang kekal dengan pendapatnya."
— Lev Landau, ulasan rasmi pembelaan disertasi Umarov, 1949
Meskipun berhadapan dengan salah seorang intelek paling menggerunkan dalam fizik, majlis Universiti Negeri Moscow mengundi sebulat suara — kesemua 43 ahli — untuk menganugerahkan ijazah kepada Umarov. Sejarah akan membenarkan pendirian Umarov: pengukuran moden mengesahkan bahawa jisim neutrino memang sangat kecil, dalam urutan pecahan elektron volt — jauh lebih hampir kepada anggaran Umarov berbanding konsensus 1949.
Pada tahun 1981, ahli astrofizik legenda Ya.B. Zeldovich dan M.Yu. Khlopov menerbitkan makalah penting mengenai kekangan kosmologi terhadap jisim neutrino dalam Uspekhi Fizicheskikh Nauk, merujuk kerja awal Umarov bersama penyelidikan oleh 13 pemenang Nobel.
Keputusan Untuk Kembali ke Tashkent
Selepas pembelaan yang berjaya, Umarov ditawarkan jawatan berprestij di Moscow. Beliau menolak semuanya. Sebaliknya, beliau memilih untuk kembali ke Tashkent — satu keputusan yang menghairankan ramai rakan sejawatnya dalam pertubuhan fizik Soviet.
Alasannya bersifat peribadi dan strategik: beliau ingin membina komuniti saintifik di tanah airnya, bukan sekadar menyertai komuniti sedia ada di tempat lain. Keputusan ini terbukti transformatif bagi sains Uzbek.
Pendidikan Fizik Bahasa Uzbek yang Pertama
Kembali di Tashkent, Umarov menjadi saintis pertama yang mengajar fizik lanjutan dalam bahasa Uzbek di Institut Politeknik Asia Tengah. Sebelum inisiatifnya, semua pendidikan fizik tinggi di Uzbekistan dijalankan dalam bahasa Rusia. Dengan mencipta kurikulum fizik bahasa Uzbek, beliau membolehkan seluruh generasi pelajar Uzbek mempelajari konsep saintifik yang kompleks dalam bahasa ibunda mereka — satu tindakan asas dalam pembinaan sains negara.
JINR Dubna, 1957
Sedekad selepas latihan awalnya di Leningrad, Umarov menganjurkan delegasi ahli fizik Uzbek untuk bekerja di Institut Bersama Penyelidikan Nuklear di Dubna. Ini bukan sekadar lawatan penyelidikan; ia merupakan satu pernyataan bahawa saintis Asia Tengah layak berada di peringkat tertinggi penyelidikan nuklear antarabangsa. Di JINR, pasukan Umarov membangunkan peralatan — terutamanya spektrograf-beta magnet kekal — yang mewakili inovasi teknikal tulen dalam sains pengukuran nuklear.
Hubungan Kurchatov, 1958
Pada tahun 1958, Umarov menganjurkan sebuah makmal fizik plasma di Institut Fizik-Teknikal di Tashkent, di bawah bimbingan langsung Igor Vasilyevich Kurchatov — bapa program nuklear Soviet dan individu yang memimpin pembangunan bom atom dan hidrogen Soviet.
Sokongan Kurchatov bukan sekadar lisan. Beliau menghantar dua gerabak kereta api penuh peralatan ke Tashkent untuk melengkapkan makmal baharu itu. Ini merupakan komitmen sumber yang luar biasa, menandakan keyakinan pertubuhan Moscow terhadap keupayaan Umarov untuk membina program penyelidikan yang serius jauh dari pusat tradisional sains Soviet.
Penyelidikan Tokamak: Karya Terakhir
Kerjaya saintifik Umarov mencapai pusingan penuh dengan karya terbitannya yang terakhir: sebuah artikel mengenai kaedah mengekalkan keseimbangan plasma yang stabil dalam tokamak. Tokamak — peranti kurungan magnetik untuk gabungan nuklear — mewakili penumpuan muktamad dua keghairahan saintifik beliau yang besar: fizik nuklear dan tenaga.
Tokamak mengurung plasma yang dipanaskan secara melampau dalam medan magnetik toroidal, mencari keadaan di mana nukleus hidrogen boleh bergabung dan melepaskan tenaga — proses yang sama yang menggerakkan Matahari. Bagi seorang lelaki yang telah menghabiskan beberapa dekad mengkaji kedua-dua tindak balas nuklear dan tenaga solar, tokamak adalah subjek terakhir yang sempurna: satu percubaan untuk mencipta matahari miniatur di Bumi.
Seperti yang ditulis oleh rakan-rakan sejawatnya kemudiannya: "Seorang lelaki yang bermimpi menggunakan kuasa plasma dan Matahari untuk memperbaiki kehidupan manusia."