Φυσικοί ... γένους θηλυκού : Maria Goeppert Mayer

Maria Goeppert Mayer

Νόμπελ 1963 για το πρώτο προηγμένο μοντέλο πυρηνικής δομής, το 2ο Νόμπελ Φυσικής σε γυναίκα

Γερμανο - Αμερικανίδα θεωρητική φυσικός που βραβεύτηκε με το Νόμπελ Φυσικής  για το πρώτο προηγμένο μοντέλο πυρηνικής δομής και «τις ανακαλύψεις σχετικά με τη δομή πυρηνικού κελύφους».

Γεννήθηκε ως Maria Goeppert στις 28 Ιουνίου 1906 στο Kattowitz, μια πόλη της Πρωσίας. Ήταν το μοναχοπαίδι του γιατρού Friedrich Goeppert και της συζύγου του Maria Née Wolff. Το 1910 η οικογένεια μετακόμισε στο Göttingen καθώς ο πατέρας της, διορίσθηκε καθηγητής  παιδιατρικής στο Πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν.

Η Goeppert παρακολούθησε δημόσια και ιδιωτικά σχολεία και μπήκε στο Πανεπιστήμιο Gӧttingen το φθινόπωρο του 1924. Ξεκίνησε τις σπουδές της στα μαθηματικά. Κατόπιν αιτήματος του Max Born, ενός οικογενειακού φίλου και καθηγητή θεωρητικής φυσικής, συμμετείχε στο σεμινάριό του για την κβαντική μηχανική. Ήταν κατά τη διάρκεια αυτού του σεμιναρίου που ανακάλυψε ότι προτιμούσε τη θεωρητική φυσική από τα μαθηματικά, έτσι άλλαξε τον κύκλο σπουδών της και έγινε διδακτορική φοιτήτρια του Born.

Τη δεκαετία του 1920, το Πανεπιστήμιο Gӧttingen ήταν το κέντρο της Σύγχρονης Φυσικής. Εκτός από τον Max Born εκεί ήταν καθηγητής ο Werner Heisenberg. Μεταξύ των φοιτητών που παρακολουθούσαν τα μαθήματά τους ήταν ο Robert Oppenheimer  και ο  Enrico Fermi.

Τον Μάρτιο του 1930 πήρε το διδακτορικό της στη Θεωρητική Φυσική.

Στις αρχές του ίδιου χρόνου είχε παντρευτεί με τον Αμερικανό χημικό Joseph Mayer και το ζευγάρι μετακόμισε στην Αμερική , όπου ο Mayer διορίστηκε αναπληρωτής καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins στη Βαλτιμόρη.

Στην Αμερική η Goeppert Mayer αντιμετώπισε σημαντικές προκλήσεις ως γυναίκα - φυσικός. Λόγω των κανονισμών νεποτισμού που ίσχυαν, δεν της προσφέρθηκε αμειβόμενη θέση στο «Johns Hopkins», αλλά έγινε εθελόντρια συνεργάτης στο τμήμα φυσικής μέχρι το 1939, που το ζευγάρι μετακόμισε στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια στη Νέα Υόρκη.

Και εκεί είχε την ίδια αντιμετώπιση … εργάστηκε ως εθελόντρια λέκτορας στο τμήμα χημείας.

Η πρώτη της αμειβόμενη θέση της προσφέρθηκε το 1941 από το Sarah Lawrence College της Νέας Υόρκης και δίδαξε μαθηματικά και τον επόμενο χρόνο επιπλέον δίδαξε φυσική και χημεία. Παράλληλα εργαζόταν ως εθελόντρια λέκτορας χημείας στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια.

Κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, εργάστηκε στο "Manhattan Project" επικεφαλής μιας ερευνητικής ομάδας στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια. Αντικείμενο της έρευνάς της  ήταν η ανακάλυψη μεθόδου για τον διαχωρισμό του σχάσιμου ισοτόπου  U- 235 από το φυσικό ουράνιο.

Το 1946, η Goeppert Mayer και ο σύζυγός της μετακόμισαν στο Σικάγο. Ο Joseph Mayer  διορίστηκε καθηγητής στο τμήμα χημείας στο Ινστιτούτο Πυρηνικών Σπουδών του Πανεπιστημίου του Σικάγο. Παρά τη δουλειά της για το Manhattan Project, η Goeppert Mayer για άλλη μια φορά, δεν βρήκε μια αμειβόμενη θέση και εργάστηκε δωρεάν ως καθηγήτρια φυσικής στο ινστιτούτο. Την ίδια εποχή της προσφέρθηκε η θέση του ανώτερου φυσικού στο τμήμα Θεωρητικής Φυσικής του νεοσύστατου Εθνικού Εργαστηρίου Argonne στο Σικάγο

 

Η Maria Goeppert Mayer με τους συναδέλφους της έξω από το κτήριο φυσικής στο Εθνικό Εργαστήριο Argonne, περίπου το 1946.

Κατά τη διάρκεια της παραμονής της στο Argonne, η Goeppert Mayer θα αναπτύξει το μοντέλο πυρηνικού κελύφους που αργότερα θα της χάριζε το Νόμπελ Φυσικής.

Πρόκειται για ένα μαθηματικό μοντέλο /πρότυπο, που αφορά τη δομή των πυρηνικών φλοιών. Περιγράφει πώς τα πρωτόνια και τα νετρόνια "ζευγαρώνουν" μεταξύ τους για να χτίσουν τους πυρήνες των ατόμων. Το πρότυπο αυτό, που δημοσίευσε το 1950, ερμήνευε γιατί ορισμένοι αριθμοί νουκλεονίων σε έναν ατομικό πυρήνα αντιστοιχούν σε ιδιαίτερα σταθερούς πυρήνες. Οι αριθμοί αυτοί που πήραν το παρατσούκλι "μαγικοί αριθμοί" από τον Eugene Wigner, είναι: 2, 8, 20, 28, 50, 82 και 126.

Πορτρέτο της Goeppert - Mayer από την Jennifer  Mondfrans, 2012.

Στο σκουλαρίκι της απεικονίζονται κάποιοι από τους μαγικούς αριθμούς.

Πηγή: http://www.jennifermondfrans.com/#portraits

Την ίδια περίπου εποχή ο J. Hans D. Jensen, Γερμανός φυσικός, κατέληξε στα ίδια συμπεράσματα με την Goeppert Mayer. Οι δυο τους γνωρίστηκαν το 1951 και ξεκίνησαν μια συνεργασία που κορυφώθηκε το 1955 με τη δημοσίευση του βιβλίου τους, «Elementary Theory of Nuclear Shell Structure».

Το 1963 μοιράστηκε το ½  Νόμπελ Φυσικής με τον Hans  Jensen για τις ανακαλύψεις τους σχετικά με τη δομή του πυρηνικού κελύφους. Το άλλο μισό του βραβείου εκείνη τη χρονιά απονεμήθηκε στον Eugene Paul Wigner για  τη συμβολή του στη θεωρία του ατομικού πυρήνα και των στοιχειωδών σωματιδίων, ιδιαίτερα μέσω της ανακάλυψης και εφαρμογής θεμελιωδών αρχών συμμετρίας.

Ήταν η δεύτερη γυναίκα που τιμήθηκε με το Νόμπελ Φυσικής, μετά τη Μαρία Κιουρί, το 1903.

10 Δεκεμβρίου 1963: Η απονομή του βραβείου Νόμπελ. Η Maria Goeppert Mayer συνοδεύεται από τον Γουσταύο ΣΤ΄ Αδόλφο, βασιλιά της Σουηδίας

Λίγα χρόνια πριν τη βράβευσή της με το Νόμπελ Φυσικής, το 1956, η Goeppert-Mayer εξελέγη μέλος  της Εθνικής  Ακαδημίας  Επιστημών.

Το 1960, μετά από τριάντα χρόνια καριέρας, διορίσθηκε κανονικά αμειβόμενη καθηγήτρια πρώτης βαθμίδας στη φυσική, στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο.

Πέθανε στο Σαν Ντιέγκο στις 20 Φεβρουαρίου  1972 σε ηλικία 66 ετών, ενώ βρισκόταν σε κωματώδη κατάσταση μετά από ένα έμφραγμα που είχε πάθει το προηγούμενο έτος.

Με τον άντρα της απέκτησαν δύο παιδιά, την Maria Ann (1933) και τον Peter Conrad(1938).

Ο κρατήρας Goeppert - Mayer στον πλανήτη Αφροδίτη ονομάσθηκε έτσι προς τιμή της.

                                 

                        «Το να κερδίσεις το βραβείο δεν ήταν τόσο συναρπαστικό όσο το να κάνεις την ίδια τη δουλειά».

Maria Goeppert-Mayer

 Πηγές: 

https://en.wikipedia.org/wiki/Maria_Goeppert_Mayer

https://discover.lanl.gov/news/0319-maria-goeppert-mayer/

https://www.aps.org/publications/apsnews/200808/physicshistory.cfm

https://repository.aip.org/islandora/object/nbla:305414

https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1963/mayer/biographical/

https://www.anl.gov/article/argonne-announces-2022-maria-goeppert-mayer-fellows-honoring-the-legacy-of-the-physics-nobel