Maria Göppert-Mayer lub Maria Goeppert-Mayer (ur.
28 czerwca
1906
w
Katowicach
, zm.
20 lutego
1972
w
San Diego
,
Kalifornia
) –
fizyk
amerykański
pochodzenia
niemieckiego
,
Nagroda Nobla
(fizyka,
1963
) za "odkrycia dotyczące struktury powłok nuklearnych"[1]. Druga w historii kobieta-laureatka Nagrody Nobla.
Biografia
Pochodziła z zasłużonej dla
Śląska
rodziny uczonych. Ojciec, lekarz i profesor
pediatrii
Friedrich Goeppert, przyczynił się do zwalczenia epidemii
zapalenia opon mózgowych
w Katowicach w
1905
i odkrył nowatorską metodę walki z tą chorobą, jej dziadkiem był profesor prawa Heinrich Robert Goeppert (
1838
-
1882
) a pradziadkiem profesor
botaniki
Heinrich Göppert
, twórca Muzeum Botanicznego we
Wrocławiu
, natomiast pra-pradziadkiem profesor
farmacji
. Ze strony rodziny ojca, Maria stała się siódmą generacją profesorów uniwersyteckich[2].
Jej rodzice, Fryderyk Göppert i Maria Wolf, pobrali się
19 września
1901
r. Maria Göppert-Mayer urodziła się 28 czerwca 1906 w Katowicach w domu przy ulicy Młyńskiej 5. Została ochrzczona w czynnym po dziś dzień
ewangelickim
kościele Zmartwychwstania Pańskiego
, w tym samym w którym jej rodzice wzięli ślub.
W
1910
przeniosła się z rodzicami do
Getyngi
, gdzie jej ojciec otrzymał odpowiednik dzisiejszej
habilitacji
oraz stanowisko profesora na
Georg-August Universität
. Dla jej rodziców było jasne, iż będzie po maturze (
1924
) studiować na tym renomowanym uniwersytecie, co w owym czasie nie było dla kobiet czymś codziennym. Najpierw chciała zostać matematykiem, jednak po trzech latach zmieniła kierunek na fizykę.
W
1930
zdobyła doktorat z
fizyki kwantowej
. Jakie znaczenie miało wtedy centrum uniwersyteckie w Getyndze świadczy fakt, że przy jej
Rigorosum
byli obecni trzej nobliści: jej promotor,
Max Born
,
James Franck
i
Adolf Otto Reinhold Windaus
. W jej otoczeniu uczyli się, lub uczyli, również między innym
Enrico Fermi
,
Werner Heisenberg
,
Paul Dirac
i
Wolfgang Pauli
.
Po wyjściu za mąż za
Josepha Edwarda Mayera
(1904-1983), amerykańskiego studenta i asystenta Francka, który następnie został prezydentem amerykańskiego towarzystwa fizycznego, wyjechała w
1930
do
USA
gdzie urodziła dwoje dzieci – Marię Ann Wentzel i Petera Conrada. Marianne została później astronomem a Peter profesorem ekonomii.
W latach (1931-1939) wykładała bezpłatnie (w czasach światowego kryzysu gospodarczego nie było środków na jej pensje), na
Johns Hopkins University
(gdzie zaprzyjaźnia się z
Tellerem
), a potem (1939-1946) na
Columbia University
. W
latach 30.
współpracowała ściśle z
Karlem Herzfeldem
. W lecie, wracała do Göttingen gdzie współpracowała z Maxem Bornem. W czasie
II wojny światowej
brała udział w pracy nad
bombą atomową
w ramach
Projektu Manhattan
. Od
1946
była profesorem w Institute of Nuclear Studies przy
University of Chicago
, gdzie pracowała z Enrico Fermi, Edward Tellerem, i
Haroldem Ureyem
. Pracę która przyniosła jej później Nagrodę Nobla wykonała gdy pracowała na część etatu w
Argonne National Laboratory
w okresie pobytu w Chicago. Od
1960
była profesorem
Uniwersytetu Kalifornijskiego
w La Jolla,
San Diego
.
Chociaż opuściła Śląsk w trzecim roku życia i nigdy już tam nie powróciła, zajmowała się m.in. pomocą dla śląskich uchodźców w USA po II wojnie światowej oraz wspierała organizację Górnoślązaków w
Pensylwanii
– World Association of Upper Silesians. W
1967
przebywała w
Warszawie
w związku z obchodami 100-lecia urodzin
Marii Skłodowskiej-Curie
. Zapytana wtedy przez sekretarza naukowego
PAN
prof.
Henryka Jabłońskiego
czy ma jakieś szczególne życzenia, odparła bez namysłu chcę zobaczyć Katowice. Nie zobaczyła.
Zmarła na atak serca i została pochowana na cmentarzu El Camino Memorial Park w San Diego.
Osiągnięcia naukowe i spuścizna
Maria Goeppert-Mayer w czasie ceremonii wręczenia Nagrody Nobla (z królem
Gustawem Adolfem)
Zajmowała się przede wszystkim teorią
jądra atomowego
. Wraz z
Hansem Jensenem
opracowała model powłokowy jądra atomu, za co została wyróżniona
Nagrodą Nobla
w 1963. Wraz z nią wyróżnieni zostali Jensen oraz – niezależnie –
Eugene Wigner
. Maria Geoppert-Mayer była drugą w historii kobietą (po
Marii Curie
) wyróżnianą Nagrodą Nobla.
Była autorką m.in.:
- Statistical Mechanics (1940, z mężem)
- The Elementary Theory of Nuclear Shell Structure (1951, z Jensenem)
Model Marii Goeppert-Mayer wyjaśnia dlaczego jądra atomowe są szczególnie stabilne kiedy posiadają pewne szczególne liczby
nukleonów
(
liczba magiczna
). Wbrew panującemu wtedy przekonaniu, Maria zaproponowana model z zamkniętymi powłokami z parami protonów i neutronów sprzężonych mechanizmem zwanym spinowym sprzężeniem orbitalnym. Maria sama opisała to elegancko w następujący sposób:
|
Wyobraź sobie salę pełną tańczących walca. Tancerze przesuwają się dookoła tej sali w koncentrycznych kołach. Dalej pomyśl, że w każdym kole możesz zmieścić dwa razy więcej tancerzy jeśli jedna para wiruje w kierunku ruchu wskazówek zegara, a druga w przeciwnym. A potem dodatkowa wariacja: pomyśl ze ci tancerze wirują w porywach, jak mistrzowie. Niektóre z tych par które wirują w kierunku wskazówek zegara robią porywy w tym samym kierunku. Porywy pozostałych par są w kierunku przeciwnym. Tak samo z parami wirującymi w kierunku przeciwnym do kierunku wskazówek zegara – niektóre wykonują zrywy w tym samym kierunku, inne w przeciwnym. |
W swojej pracy doktorskiej (1931), Maria wskazała teoretycznie na możliwość molekularnej absorpcji dwufotonowej. Zjawisko to zostało potwierdzone dopiero w latach 1960. (z użyciem nowo-odkrytych wtedy laserów). Ta dziedzina
optyki nieliniowej
, która zapoczątkowała Maria, jest obecnie przedmiotem dużego zainteresowania ze względu na swoje potencjalne "trójwymiarowe" zastosowania (np. do zapisu w
nośnikach danych
o
terabajtowych
pojemnościach). Jednostka
przekroju czynnego
absorpcji dwufotonowej jest nazwana jednostką Göppert-Mayer (GM).
W latach 40. i we wczesnych latach 50., pracując dla Tellera, Maria opracowała równania w dziedzinie nieprzezroczystości optycznej (ang: optical opacity), które następnie zostały użyte w projekcie
bomby termojądrowej
(pierwsza detonacja w 1952 roku).
Amerykańskie Towarzystwo Fizyczne utworzyło po jej śmierci wyróżnienie nazwane jej imieniem[3], którym wyróżnia młode pracowniczki naukowe fizyki na początku ich kariery. Wiąże się z nim nie tylko uznanie, lecz również pieniądze na badania i wsparcie w przyszłej pracy naukowej.
Imię Marii Goeppert-Mayer nosi m.in. jedna z sal wykładowych Wydziału Fizyki
Uniwersytetu Śląskiego
w Katowicach; została także uczczona skromną tablicą pamiątkową na ścianie katowickiego domu, w którym się urodziła. Jej imieniem nazwana została też jedna z ulic w centrum Katowic.
Przypisy
Bibliografia
- Wulf von Bonin, Erich Bagge, Robert Herrlinger: Laureaci nagrody Nobla. Chemia, fizyka, medycyna. Warszawa: 1969.
- Beata Tarnowska (red.): Nagrody Nobla, Leksykon PWN. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2001. .
- Piotr Greiner: Nobliści z Górnego Śląska. Wrocław: Wydawnictwo Rzeka, 1999. .
- Jerzy Moskal: ... Bogucice, Załęże et nova villa Katowice − Rozwój w czasie i przestrzeni. Katowice: Wydawnictwo Śląsk, 1993, s. 55. .
Linki zewnętrzne