Maria Goeppert-Mayer, wiskundige en natuurkundige

Bekend om: EEN wiskundige en natuurkundigeOntving Maria Goeppert Mayer de Nobelprijs voor natuurkunde in 1963 voor haar werk aan de nucleaire schaalstructuur.
Bezetting: wiskundige, natuurkundige
Data: 18 juni 1906-20 februari 1972
Ook gekend als: Maria Goeppert Mayer, Maria Göppert Mayer, Maria Göppert

Maria Göppert werd geboren in 1906 in Kattowitz, toen in Duitsland (nu Katowice, Polen). Haar vader werd hoogleraar kindergeneeskunde aan de universiteit van Göttingen en haar moeder was een voormalig muziekleraar die bekend stond om haar vermakelijke feesten voor docenten.

Met de steun van haar ouders studeerde Maria Göppert wiskunde en wetenschappen, ter voorbereiding op een universitaire opleiding. Maar er waren geen openbare scholen voor meisjes om zich voor te bereiden op deze onderneming, dus schreef ze zich in op een privéschool. De verstoring van de Eerste Wereldoorlog en de naoorlogse jaren maakten studeren moeilijk en sloten de privéschool. Een jaar kort na de voltooiing, slaagde Göppert toch voor haar toelatingsexamens en ging in 1924 binnen. De enige vrouw die lesgaf aan de universiteit deed dat zonder salaris - een situatie waarmee Göppert vertrouwd zou raken in haar eigen carrière.

Ze begon met het bestuderen van wiskunde, maar de levendige atmosfeer als een nieuw centrum van kwantumwiskunde en blootstelling aan de ideeën van grootheden als Niels Bohrs en Max Born, zorgde ervoor dat Göppert tijdens haar studie overging op natuurkunde. Ze zette haar studie voort, zelfs bij de dood van haar vader, en promoveerde in 1930.

Haar moeder had studentenfirma's opgevangen zodat het gezin bij hen thuis kon blijven, en Maria kwam dicht bij Joseph E. Mayer, een Amerikaanse student. Ze trouwden in 1930, ze nam de achternaam Goeppert-Mayer aan en emigreerde naar de Verenigde Staten.

Daar nam Joe een aanstelling op aan de faculteit van de Johns Hopkins University in Baltimore, Maryland. Vanwege nepotismeregels kon Maria Goeppert-Mayer geen betaalde functie aan de universiteit bekleden en werd ze vrijwillig medewerker. In deze functie kon ze onderzoek doen, kreeg ze een klein salaris en kreeg ze een klein kantoor. Ze ontmoette en raakte bevriend met Edward Teller, met wie ze later zou werken. Tijdens de zomers keerde ze terug naar Göttingen, waar ze samenwerkte met Max Born, haar voormalige mentor.

Born verliet Duitsland toen dat land zich voorbereidde op oorlog, en Maria Goeppert-Mayer werd een Amerikaans staatsburger in 1932. Maria en Joe kregen twee kinderen, Marianne en Peter. Later werd Marianne astronoom en Peter assistent-professor economie.

Joe Mayer kreeg vervolgens een afspraak bij Columbia University. Goeppert-Mayer en haar man hebben daar samen een boek geschreven, Statistische mechanica. Net als bij Johns Hopkins kon ze geen betaalde baan bij Columbia houden, maar werkte informeel en gaf enkele lezingen. Ze ontmoette Enrico Fermi en werd lid van zijn onderzoeksteam - nog steeds zonder salaris.

Toen de Verenigde Staten in 1941 ten oorlog trokken, ontving Maria Goeppert-Mayer een betaalde leeropdracht - slechts parttime, op Sarah Lawrence College. Ze begon ook parttime te werken aan het Substitute Alloy Metals-project van Columbia University - een zeer geheim project dat werkt aan het scheiden van uranium-235 om kernsplijtingwapens van brandstof te voorzien. Ze ging verschillende keren naar het uiterst geheime Los Alamos-laboratorium in New Mexico, waar ze samenwerkte met Edward Teller, Niels Bohr en Enrico Fermi.

Na de oorlog kreeg Joseph Mayer een hoogleraarschap aangeboden aan de Universiteit van Chicago, waar ook andere grote kernfysici werkten. Wederom zou Maria Goeppert-Mayer, met regels voor nepotisme, kunnen werken als vrijwillige (onbetaalde) assistent-professor - wat ze deed, met Enrico Fermi, Edward Teller en Harold Urey, ook tegen die tijd op de faculteit aan de U. van C.

Binnen een paar maanden kreeg Goeppert-Mayer een baan aangeboden bij het Argonne National Laboratory, dat werd beheerd door de University of Chicago. De functie was deeltijds, maar het werd betaald en een echte afspraak: als senior onderzoeker.

Bij Argonne werkte Goeppert-Mayer mee Edward Teller om een ​​'kleine knal'-theorie van kosmische oorsprong te ontwikkelen. Vanuit dat werk begon ze te werken aan de vraag waarom elementen met 2, 8, 20, 28, 50, 82 en 126 protonen of neutronen met name stabiel waren. Het model van het atoom stelde al dat elektronen in "schillen" rond de kern bewogen. Maria Goeppert-Mayer stelde wiskundig vast dat als de kerndeeltjes rond hun assen draaiden en in de kern cirkelden in voorspelbare paden die kunnen worden beschreven als shells, deze getallen zouden zijn wanneer de shells vol waren - en stabieler dan half leeg schelpen.

Een andere onderzoeker, J. H. D. Jensen uit Duitsland ontdekte bijna tegelijkertijd dezelfde structuur. Hij bezocht Goeppert-Mayer in Chicago, en gedurende vier jaar produceerden de twee een boek over hun conclusie, Elementaire theorie van de nucleaire structuur, gepubliceerd in 1955.

In 1959 bood de University of California in San Diego fulltime posities aan aan zowel Joseph Mayer als Maria Goeppert-Mayer. Ze accepteerden en verhuisden naar Californië. Kort daarna kreeg Maria Goeppert-Mayer een beroerte waardoor ze niet in staat was één arm volledig te gebruiken. Andere gezondheidsproblemen, vooral hartproblemen, plaagden haar tijdens haar resterende jaren.

In 1956 werd Maria Goeppert-Mayer gekozen in de National Academy of Sciences. In 1963 ontvingen Goeppert-Mayer en Jensen de Nobelprijs voor natuurkunde voor hun schaalmodel van de structuur van de kern. Eugene Paul Wigner won ook voor werk in de kwantummechanica. Maria Goeppert-Mayer was daarmee de tweede vrouw die de Nobelprijs voor natuurkunde won (de eerste was Marie Curie) en de eerste die de theoretische natuurkunde won.

Maria Goeppert-Mayer stierf in 1972, na een hartaanval eind 1971 waardoor ze in coma raakte.

• Robert G. Sachs. Maria Goeppert-Mayer, 1906-1972: A Biografische Memoir. 1979.
• Maria Goeppert-Mayer. Statistische mechanica. 1940.
• Maria Goeppert-Mayer. Elementaire theorie van de nucleaire structuur. 1955.
• De papieren van Goeppert-Mayer bevinden zich aan de University of California, San Diego.

• Lange tijd heb ik zelfs de gekste ideeën over atoomkern overwogen... en plotseling ontdekte ik de waarheid.

• Wiskunde leek te veel op het oplossen van puzzels. Natuurkunde is ook het oplossen van puzzels, maar van puzzels die door de natuur zijn gemaakt, niet door de menselijke geest.

• Over het winnen van de Nobelprijs voor natuurkunde 1963: Het winnen van de prijs was niet half zo spannend als het werk zelf doen.