Maria Goeppert-Mayer, matematik in fizik

Znan po: A matematik in fizik, Maria Goeppert Mayer je prejela nagrado Nobelova nagrada za fiziko leta 1963 za svoje delo na strukturi jedrske lupine.
Poklic: matematik, fizik
Termini: 18. junij 1906 - 20. februar 1972
Poznan tudi kot: Maria Goeppert Mayer, Maria Göppert Mayer, Maria Göppert

Maria Göppert se je rodila leta 1906 v Kattowitzu, nato v Nemčiji (zdaj Katowice, Poljska). Njen oče je postal profesor pediatrije na univerzi v Göttingenu, mama pa bivša učiteljica glasbe, znana po zabavnih zabavah za člane fakultete.

Maria Göppert je s podporo svojih staršev študirala matematiko in naravoslovje in se pripravljala na univerzitetno izobrazbo. Toda javne šole, ki bi se dekleta lahko pripravljale na ta podvig, ni bilo, zato se je vpisala v zasebno šolo. Motnja prve svetovne vojne in povojna leta sta otežila študij in zaprla zasebno šolo. Leto dni, ko je končal, je Göppert kljub temu opravila sprejemne izpite in se leta 1924 prijavila. Edina ženska, ki predava na univerzi, je to storila brez plače - položaj, s katerim bi se Göppert seznanil v svoji karieri.

Začela je s študijem matematike, a živahno vzdušje kot novo središče kvantne matematike in izpostavljanje idejam takšnih velikanov kot Niels Bohrs in Max Born sta Göpperta vodila k prehodu na fiziko kot njen študij. Študij je nadaljevala, tudi ob očetovi smrti, in doktorirala leta 1930.

Njena mati je sprejela študentske domove, da bi družina lahko ostala v svojem domu, Marija pa je postala tesna z Josephom E. Mayer, ameriški študent. Poročila sta se leta 1930, sprejela je priimek Goeppert-Mayer in emigrirala v ZDA.

Tam se je Joe udeležil sestanka na fakulteti univerze Johns Hopkins v Baltimoru v Marylandu. Maria Goeppert-Mayer zaradi pravil nepotizma ni mogla zasesti plačanega mesta na univerzi in je namesto tega postala prostovoljna sodelavka. Na tem položaju je lahko delala raziskave, prejela majhno plačo in dobila majhno pisarno. Spoznala je in se spoprijateljila z Edwardom Tellerjem, s katerim bosta kasneje sodelovala. Med poletjem se je vrnila v Göttingen, kjer je sodelovala z Maxom Bornom, svojim nekdanjim mentorjem.

Rojena je zapustila Nemčijo kot narod, pripravljen na vojno, Maria Goeppert-Mayer pa je leta 1932 postala ameriška državljanka. Maria in Joe sta imela dva otroka, Marianne in Peter. Pozneje je Marianne postala astronom in Peter je postal docent za ekonomijo.

Joe Mayer je naslednjič dobil sestanek na Univerza Columbia. Goeppert-Mayer in njen mož sta skupaj napisala knjigo, Statistična mehanika. Tako kot pri Johnsu Hopkinsu tudi v Columbiji ni mogla plačevati, ampak je delala neuradno in predavala. Spoznala je Enrica Fermija in postala del njegove raziskovalne ekipe - še vedno brez plače.

Ko so ZDA leta 1941 odšle v vojno, je Maria Goeppert-Mayer dobila plačan učiteljski sestanek - le s krajšim delovnim časom, Sarah Lawrence College. S polnim delovnim časom je začela tudi pri projektu Substitute Alloy Metals na univerzi Columbia - zelo tajnem projektu, ki deluje na ločevanju urana-235 za gorivo z jedrskim orožjem. Večkrat je odšla v najbolj tajni laboratorij Los Alamos v Novi Mehiki, kjer je sodelovala z Edwardom Tellerjem, Nielsom Bohrom in Enricom Fermijem.

Po vojni je Josephu Mayerju ponujena profesorica na univerzi v Chicagu, kjer so delali tudi drugi večji jedrski fiziki. Maria Goeppert-Mayer bi znova lahko s pravilniki o nepotizmu delala kot prostovoljna (neplačana) docentka - kar je storila z Enrico Fermi, Edwardom Tellerjem in Haroldom Ureyem, tudi do takrat na fakulteti na U. od C.

Čez nekaj mesecev so Goeppert-Mayerju ponudili položaj v Nacionalnem laboratoriju Argonne, ki ga je vodila Univerza v Chicagu. Položaj je bil krajši delovni čas, vendar je bil plačan in pravo imenovanje: za višjega raziskovalca.

V podjetju Argonne je Goeppert-Mayer sodeloval Edward Teller razviti teorijo "malega praska" o kozmičnem izvoru. S tem delom se je lotila vprašanja, zakaj so bili elementi, ki so imeli 2, 8, 20, 28, 50, 82 in 126 protonov ali nevtronov, stabilno. Model atoma je že postavil, da so se elektroni gibali po "lupinah", ki krožijo po jedru. Maria Goeppert-Mayer je matematično ugotovila, da če se jedrski delci vrtijo na svojih oseh in krožijo znotraj jedra v predvidljive poti, ki jih lahko opišemo kot školjke, bi bile te številke, ko bodo školjke polne - in stabilnejše od napol praznih školjke.

Drugi raziskovalec J. H. D. Jensen iz Nemčije, skoraj istočasno je odkril isto strukturo. V Chicagu je obiskal Goeppert-Mayer in v štirih letih je ob koncu zaključil knjigo, Elementarna teorija strukture jedrske lupine, objavljeno leta 1955.

Leta 1959 je kalifornijska univerza v San Diegu ponudila zaposlitve za polni delovni čas tako Josephu Mayerju kot Mariji Goeppert-Mayer. Sprejeli so se in se preselili v Kalifornijo. Kmalu zatem je Maria Goeppert-Mayer doživela možgansko kap, zaradi česar ni mogla v celoti uporabiti ene roke. Druge zdravstvene težave, zlasti težave s srcem, so jo mučile v preostalih letih.

Leta 1956 je bila Marija Goeppert-Mayer izvoljena v Nacionalno akademijo znanosti. Leta 1963 sta Goeppert-Mayer in Jensen prejela Nobelovo nagrado za fiziko za svoj model lupine strukture jedra. Za delo v kvantni mehaniki je zmagal tudi Eugene Paul Wigner. Maria Goeppert-Mayer je bila tako druga ženska, ki je dobila Nobelovo nagrado za fiziko (prva je bila Marie Curie), prva pa jo je dobila za teoretično fiziko.

Maria Goeppert-Mayer je umrla leta 1972, potem ko je konec leta 1971 doživela srčni infarkt, ki jo je pustil v komi.

• Robert G. Sachs. Maria Goeppert-Mayer, 1906–1972: Biografski spomin. 1979.
• Maria Goeppert-Mayer. Statistična mehanika. 1940.
• Maria Goeppert-Mayer. Elementarna teorija strukture jedrske lupine. 1955.
• Dokumenti Goeppert-Mayerja so na kalifornijski univerzi v San Diegu.

• Dolgo sem preučeval celo najbolj nore ideje o atomskem jedru... in nenadoma sem odkril resnico.

• Matematika se mi je začela preveč zdeti kot reševanje uganke. Fizika je tudi uganka, vendar pa sestavljanke ustvarja narava in ne človekov um.

• Ob dobitku Nobelove nagrade za fiziko iz leta 1963: Zaslužiti nagrado ni bilo tako zanimivo kot samo delo.