Maria Goeppert-Mayer

Maria Goeppert-Mayer

Maria Goeppert-Mayer w 1963 r.
Data i miejsce urodzenia	28 czerwca 1906 Katowice, Cesarstwo Niemieckie
Data i miejsce śmierci	20 lutego 1972 San Diego, Stany Zjednoczone
Zawód, zajęcie	fizyk

Maria Goeppert-Mayer lub Maria Göppert-Mayer (ur. 28 czerwca 1906 w Katowicach, zm. 20 lutego 1972 w San Diego, Kalifornia) – amerykańska fizyk pochodzenia niemieckiego, laureatka Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki (1963) za „odkrycia dotyczące struktury powłokowej jądra atomowego” (wspólnie z E. Wignerem i J.H.D. Jensenem)^[1]. Jedna z czterech kobiet, które otrzymały Nagrodę Nobla z fizyki (obok Marii Skłodowskiej-Curie, Donny Strickland i Andrei Ghez).

Życiorys

Tablica pamiątkowa na fasadzie budynku przy ul. Młyńskiej 5 w Katowicach

Pochodziła z zasłużonej dla Śląska rodziny uczonych. Ojciec, lekarz i profesor pediatrii Friedrich Göppert, 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 Göppert (1838–1882) ożeniony z Gertrudą z domu Landsberg, pochodzącą ze znakomitej, zasymilowanej wrocławskiej rodziny żydowskiej, a pradziadkiem profesor botaniki Johann Heinrich Robert Göppert (1800–1884), twórca Muzeum Botanicznego we Wrocławiu, natomiast prapradziadkiem profesor farmacji^[2]. Ze strony rodziny ojca Maria stała się siódmą generacją profesorów uniwersyteckich^[3]. Jej rodzice, Friedrich Göppert i Maria Wolff, pobrali się 19 września 1901.

Maria Goeppert-Mayer urodziła się 28 czerwca 1906 w Katowicach, w domu przy ul. 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 Uniwersytecie w Getyndze. 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 matematyczką, 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 dwaj laureaci Nagrody Nobla: James Franck i Adolf Otto Reinhold Windaus, a także jej promotor Max Born, nagrodzony Noblem w 1954. W jej otoczeniu uczyli się lub uczyli również między innymi: 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 Stanów Zjednoczonych, gdzie urodziła dwoje dzieci – Marię Ann i Petera Conrada. Maria została żoną astronoma Donata Wentzla, 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 zaprzyjaźniła się z Edwardem Tellerem, a potem (1939–1946) na Columbia University. W latach 30. współpracowała ściśle z Karlem Herzfeldem. W lecie wracała do Getyngi, 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 Fermim, 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 Stanach Zjednoczonych 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. Niestety miasta nie miała okazji zobaczyć.

Zmarła na zawał 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)

Krater Goeppert-Mayer na Wenus, średnica ok. 35 km, na stereoskopowym zdjęciu radarowym sondy Magellan

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 Skłodowskiej-Curie) wyróżnioną 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 –„liczby magiczne” (zob. model powłokowy). Wbrew panującemu wtedy przekonaniu, Maria zaproponowała model z zamkniętymi powłokami z parami protonów i neutronów sprzężonych mechanizmem zwanym sprzężeniem spinowo-orbitalnym (ang. Spin–orbit interaction). Maria sama opisała to elegancko w następujący sposób:

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, którą 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 Goeppert-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^[4], którym wyróżnia młode pracowniczki naukowe fizyki na początku ich kariery. Wiąże się z nim nie tylko uznanie, lecz również fundusze na badania i wsparcie w przyszłej pracy naukowej. W roku 2011 poczta U.S.A. (U.S. Postal Service) wprowadził znaczek pocztowy z jej podobizną^[5].

Maria Goeppert-Mayer została uczczona skromną tablicą pamiątkową na ścianie katowickiego domu, w którym się urodziła. Jej imieniem nazwana została też jedna z ulic w centrum Katowic. Imieniem Goeppert-Mayer został także nazwany katowicki biurowiec energooszczędny, wybudowany w ramach Górnośląskiego Parku Przemysłowego^[6]. Obecnie trwa budowa dwóch kolejnych budynków, których nazwy pochodzą od nazwisk innych górnośląskich noblistów – Alder i Stern. W Katowicach w strukturach Głównego Instytutu Górnictwa działa Śląskie Centrum Radiometrii Środowiskowej im. Marii Goeppert Mayer^[7].

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. ISBN 83-01-13393-7.
• Piotr Greiner: Nobliści z Górnego Śląska. Wrocław: Wydawnictwo Rzeka, 1999. ISBN 83-911532-1-5.
• Jerzy Moskal: ... Bogucice, Załęże et nova villa Katowice − Rozwój w czasie i przestrzeni. Katowice: Wydawnictwo Śląsk, 1993, s. 55. ISBN 83-85831-35-5.

Linki zewnętrzne

• Sylwetka uczonej z podkreśleniem związków z Katowicami
• Fotografie w serwisie "Google Image"