Родился 7 (19 апреля) 1892 года в Одессе в семье столяра. В возрасте 18 лет опубликовал в «Известиях русского астрономического общества» свою первую научную работу «Определение радиантаПерсеид». Учился в Юрьевском университете, закончил обучение в Пермском и являлся его штатным преподавателем до 1920 года. С июля 1919 года штат Пермского университета был в эвакуации в Томске, Г. А. Шайн работал в Томском университете. В 1921—1925 годах — в Пулковской обсерватории, в 1925—1945 годах — в её Симеизском отделении, где под его руководством был установлен телескоп-рефлектор с метровым зеркалом.
С 1944 года руководил организацией КрАО и был её директором с 1945 до 1952 года, затем был заведующим отделом физики звёзд и туманностей этой обсерватории.
Унаследовал глубокий интерес к физике Солнца от своего учителя, профессора, астронома К. Д. Покровского, чьим ассистентом был в пермскую пору своей деятельности. При участии Шайна в начале тридцатых годов в СССР создавалась государственная служба Солнца. В июне 1936 года Шайну, участвовавшему в экспедиции по наблюдению солнечного затмения в Сибири, удалось получить необычайно хорошие спектрограммысолнечной короны. Благодаря этим новым данным учёный впервые сделал важный вывод о высокой кинематической температуре короны[3].
Основные работы посвящены астрофизике, в частности — звёздной спектроскопии и физике газовых туманностей. Совместно с В. А. Альбицким определил лучевые скорости около 800 звёзд и составил каталог, считавшийся одним из лучших в этой области. Совместно с О. Л. Струве предложил в 1929 году метод определения скоростей осевого вращения звёзд, показал, что звёзды ранних спектральных классов вращаются в десятки раз быстрее, чем Солнце, указал на значение этого факта для теории звёздной эволюции. Исследовал содержание изотопов углерода в звёздах спектральных классов N и R и нашёл, что содержание 13С в исследованных им звёздах различно и всего лишь в 2—3 раза ниже, чем содержание 12С, тогда как на Земле оно примерно в 100 раз ниже. Открыл около 150 новых туманностей, обнаружил особый класс туманностей, у которых значительная часть материи сосредоточена на периферии, и класс очень вытянутых туманностей волокнистой структуры, которые были интерпретированы как результат расширения, происходящего под контролем магнитного поляГалактики. Исследования Шайна показали, что звёзды и туманности образуются в едином процессе, причём существуют системы туманностей, которые должны распадаться за астрономически короткое время (порядка миллионов лет). В 1952 году опубликовал совместно с В. Ф. Газе «Атлас диффузных газовых туманностей», получивший мировую известность. Исследовал двойные звёзды, малые планеты, солнечную корону и другие объекты. Открыл новую долгопериодическую кометуC/1925 F1 (Шайна — Комаса Сола) и несколько десятков спектрально-двойных звезд, переоткрыл комету 16P/Брукса 2.
Сталинская премия первой степени (1950) — за спектральные исследования звёздных атмосфер, завершившиеся открытием в них аномального содержания тяжёлого изотопа углерода, изложенные в серии статей, опубликованных в журналах «Известия Крымской астрофизической обсерватории» и «Доклады Академии наук СССР» (1948—1949).
↑Баньковский Л. В. Опасные ситуации природного характера: Учебно-методическое пособие: Часть I. — 2-е издание. — Соликамск: РИО ГОУ ВПО «СГПИ», 2008. — С. 64.