Maria Goeppert-Mayer, matematik a fyzik

Známý jako: A matematik a fyzik, Maria Goeppert Mayer získala ocenění Nobelova cena ve fyzice v roce 1963 za její práci na struktuře jaderného obalu.
Obsazení: matematik, fyzik
Termíny: 18. června 1906 - 20. února 1972
Také známý jako: Maria Goeppert Mayer, Maria Göppert Mayer, Maria Göppert

Maria Göppert se narodila v roce 1906 v Kattowitzu, poté v Německu (nyní Katowice, Polsko). Její otec se stal profesorem pediatrie na univerzitě v Göttingenu a její matka byla bývalá učitelka hudby známá pro své zábavné večírky pro členy fakulty.

Maria Göppert s podporou rodičů studovala matematiku a vědu a připravovala se na vysokoškolské vzdělání. Ale neexistovaly žádné veřejné školy pro dívky, které by se připravovaly na tento podnik, a tak se zapsala do soukromé školy. Přerušení první světové války a poválečných let ztěžovaly studium a uzavřely soukromou školu. Rok před dokončením absolvoval Göppert své přijímací zkoušky a zapsal se v roce 1924. Jediná žena, která vyučovala na univerzitě, tak činila bez platu - situace, s níž se Göppert ve své vlastní kariéře seznámí.

Začala studováním matematiky, ale živou atmosférou jako novým centrem kvantové matematiky a vystavením myšlenkám takových velikánů, jako je Niels Bohrs a Max Born, vedl Göpperta k jejímu studiu ve fyzice. Pokračovala ve studiu i po smrti svého otce a v roce 1930 získala doktorát.

Její matka přijala studentské internáty, aby rodina mohla zůstat doma a Maria se přiblížila Josephovi E. Mayer, americký student. V roce 1930 se vzali, přijala příjmení Goeppert-Mayer a emigrovala do Spojených států.

Tam se Joe ujal schůzky na fakultě Johns Hopkins University v Baltimoru v Marylandu. Kvůli pravidlům nepotismu nebyla Maria Goeppert-Mayer schopna zastávat placenou pozici na univerzitě a místo toho se stala dobrovolnickým spolupracovníkem. V této pozici mohla provádět výzkum, dostávala malou částku odměny a dostala malou kancelář. Potkala se a spřátelila se s Edwardem Tellerem, se kterým pracovala později. Během let se vrátila do Göttingenu, kde spolupracovala s Maxem Bornem, jejím bývalým mentorem.

Narodil se z Německa, když se tento národ připravoval na válku, a Maria Goeppert-Mayer se v roce 1932 stala občankou USA. Maria a Joe měli dvě děti, Marianne a Petera. Později se Marianne stala astronomem a Peter se stal asistentem ekonomie.

Joe Mayer přijal další schůzku v Columbia University. Goeppert-Mayer a její manžel tam napsali knihu, Statistická mechanika. Stejně jako v Johns Hopkins nemohla zastávat placenou práci v Columbii, ale neformálně pracovala a přednášela. Setkala se s Enrico Fermi a stala se součástí jeho výzkumného týmu - stále bez odměny.

Když Spojené státy šly do války v roce 1941, Maria Goeppert-Mayer obdržela placenou výuku - pouze na částečný úvazek, na Sarah Lawrence College. Začala také pracovat na částečný úvazek na projektu Columbia University Substitute Alloy Metals - vysoce tajný projekt, který se zaměřuje na separaci uranu-235 na palivo pro jaderné štěpné zbraně. Několikrát odešla do přísně tajné laboratoře Los Alamos v Novém Mexiku, kde pracovala s Edwardem Tellerem, Nielsem Bohrem a Enrico Fermi.

Po válce byl Joseph Mayer nabídnut profesorem na University of Chicago, kde také pracovali jiní hlavní jaderní fyzici. Maria Goeppert-Mayer mohla znovu pracovat s pravidly nepotismu jako dobrovolná (neplatená) docentka - což udělala s Enrico Fermi, Edwardem Tellerem a Haroldem Ureyem, také v té době na fakultě na U. C.

Za několik měsíců byl Goeppert-Mayer nabídnut pozici v Argonne National Laboratory, která byla řízena University of Chicago. Pozice byla na částečný úvazek, ale byla placená a skutečné jmenování: jako vedoucí výzkumný pracovník.

V Argonne pracoval Goeppert-Mayer Edward Teller vyvinout teorii kosmického původu „malého třesku“. Z této práce se začala zabývat otázkou, proč prvky, které měly 2, 8, 20, 28, 50, 82 a 126 protonů nebo neutronů, byly zvláště stabilní. Model atomu již předpokládal, že elektrony se pohybovaly v „skořápkách“ obíhajících kolem jádra. Maria Goeppert-Mayer matematicky zjistila, že pokud by jaderné částice rotovaly na svých osách a obíhaly uvnitř jádra v předvídatelné cesty, které lze popsat jako skořápky, tato čísla by byla, když byly skořápky plné - a stabilnější než poloprázdné skořápky.

Další výzkumný pracovník, J. H. D. Němec Jensen objevil stejnou strukturu téměř ve stejnou dobu. Navštívil Goeppert-Mayer v Chicagu a během čtyř let vytvořili knihu o jejich závěru, Elementární teorie struktury jaderných skořápek, publikováno v roce 1955.

V roce 1959 nabídla Kalifornská univerzita v San Diegu pozici na plný úvazek jak Josephu Mayerovi, tak Maria Goeppert-Mayerové. Přijali a přestěhovali se do Kalifornie. Brzy poté utrpěla Maria Goeppert-Mayer mozkovou mrtvici, která jí umožnila plně využít jednu ruku. Během jejích zbývajících let ji trápily další zdravotní problémy, zejména problémy se srdcem.

V roce 1956 byla Maria Goeppert-Mayer zvolena do Národní akademie věd. V roce 1963 získali Goeppert-Mayer a Jensen Nobelovu cenu za fyziku za skořepinový model struktury jádra. Eugene Paul Wigner také vyhrál za práci v kvantové mechanice. Maria Goeppert-Mayer byla tedy druhou ženou, která získala Nobelovu cenu za fyziku (první byla Marie Curie), a první, která ji získala za teoretickou fyziku.

Maria Goeppert-Mayer zemřela v roce 1972 poté, co na konci roku 1971 utrpěla infarkt, který ji nechal v kómatu.

• Robert G. Sachs. Maria Goeppert-Mayer, 1906-1972: Biografická paměť. 1979.
• Maria Goeppert-Mayer. Statistická mechanika. 1940.
• Maria Goeppert-Mayer. Elementární teorie struktury jaderného obalu. 1955.
• Goeppert-Mayerovy noviny jsou na University of California v San Diegu.

• Dlouho jsem zvažoval i ty nejbláznivější představy o atomovém jádru... a najednou jsem objevil pravdu.

• Matematika se začala jevit jako řešení puzzle. Fyzika také řeší hádanky, ale hádanky vytvořené přírodou, nikoli myslí člověka.

• O vítězství Nobelovy ceny za fyziku, 1963: Vítězství v ceně nebylo tak napínavé jako samotné provedení práce.