Δευτέρα, 20 Φεβρουαρίου 2017

Σαν σήμερα ...1972 πέθανε η Γερμανίδα φυσικός Maria Goeppert-Mayer.



Σαν σήμερα, στις 20 Φεβρουαρίου 1972, πέθανε η γερμανικής καταγωγής θεωρητικός φυσικός Maria Gertrude Käte Goeppert (-Mayer, από το σύζυγό της), σε ηλικία 66 ετών, στο Σαν Ντιέγκο της Καλιφόρνιας, ΗΠΑ.

Η Goeppert γεννήθηκε στις 28 Ιουνίου 1906 στο Kattowitz της Άνω Σιλεσίας, μιας πρωσικής επαρχίας της τότε Γερμανικής Αυτοκρατορίας (σήμερα Katowice, Πολωνία). 
Ήταν το μοναχοπαίδι του Friedrich Goeppert και της Μaria Wolff. Το 1910 η οικογένεια μετακόμισε στο Γκέτινγκεν, καθώς ο πατέρας της, πανεπιστημιακός καθηγητής έκτης γενιάς, διορίσθηκε καθηγητής της παιδιατρικής στο Πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν
Η Goeppert παρακολούθησε το Höhere Technische στο Γκέτινγκεν, ένα σχολείο για κορίτσια της μεσαίας τάξης που απέβλεπαν σε σπουδές στην ανώτατη εκπαίδευση. Το 1921 γράφτηκε να παρακολουθήσει το Frauenstudium, ένα ιδιωτικό λύκειο που καθοδηγείτο από σουφραζέτες και προετοίμαζε μαθήτριες για το πανεπιστήμιο. Όμως, κατά τη διάρκεια της οικονομικής κρίσης (υπερπληθωρισμόςτο σχολείο έκλεισε προτού ολοκληρωθεί το τριετές πρόγραμμα φοίτησης της Goeppert. Έτσι, με ελλιπή προετοιμασία, αποφάσισε σε ηλικία 17 ετών να δώσει εισαγωγικές εξετάσεις (abiturγια το πανεπιστήμιο, μαζί με τρία ή τέσσερα άλλα κορίτσια από το σχολείο της και 30 αγόρια από άλλα σχολεία. Τα κορίτσια πέρασαν όλα, ενώ από τα αγόρια πέρασε μόνο ένα.

Το φθινόπωρο του 1924 η Goeppert άρχισε να σπουδάζει μαθηματικά στο Πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν, αφενός γιατί εκεί υπήρχε η  Emmy Noether, μία πρωτοπόρος γυναίκα καθηγήτρια μαθηματικών, αφετέρου γιατί εκείνη την εποχή υπήρχε έλλειψη γυναικών καθηγητριών των μαθηματικών στα γυμνάσια θηλέων.
Φοιτώντας στο πανεπιστήμιο σύντομα διαπίστωσε ότι η φυσική τής ασκούσε ιδιαίτερη έλξη. Έτσι, ενώ παρακολουθούσε ένα σεμινάριο Φυσικής του Max Born (μετέπειτα αγαπημένου της δασκάλου), αποφάσισε να συνεχίσει με φυσική και όχι μαθηματικά. 
Με ένα σύντομο πέρασμα από το Πανεπιστήμιο Cambridge για να μάθει αγγλικά, όλη η πανεπιστημιακή της εκπαίδευση πραγματοποιήθηκε στο Γκέτινγκεν.  
Το 1930 πήρε το διδακτορικό της με θέμα τη θεωρία της ταυτόχρονης απορρόφησης δύο φωτονίων από άτομα. Εκείνη την εποχή, ήταν απίθανο να επαληθευτεί πειραματικά η θεωρία της, αλλά αργότερα το 1961, η ανάπτυξη του λέιζερ επέτρεψε την πρώτη πειραματική επαλήθευση. Προς τιμή της θεμελιώδους συνεισφοράς της Goeppert στη θεωρία γι' αυτό το φαινόμενο, η μονάδα για τη διατομή απορρόφησης δύο φωτονίων ονομάσθηκε "μονάδα Goeppert Mayer (GM)". 

Στις 19 Ιανουαρίου 1930 η Goeppert παντρεύτηκε τον Αμερικανό χημικό Joseph Edward Mayer, ο οποίος στο πλαίσιο μιας υποτροφίας του Ινστιτούτου Rockefeller που είχε πάρει για το Πανεπιστήμιο Γκέτινγκεν, συνεργαζόταν ως βοηθός του καθηγητή James Franck και φιλοξενείτο από την οικογένεια της Goeppert. Μετά το γάμο τους το ζευγάρι εγκαταστάθηκε στην Βαλτιμόρη των ΗΠΑ και ο Mayer βρήκε θέση αναπληρωτή καθηγητή Χημείας στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins.

Οι αυστηροί κανόνες κατά της οικογενειοκρατίας που ίσχυαν στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins δεν επέτρεψαν στη Goeppert να βρει θέση καθηγητή στο πανεπιστήμιο. Έτσι περιορίστηκε στη θέση βοηθού στο τμήμα Φυσικής, όπου ήταν υπεύθυνη για τη γερμανική αλληλογραφία. Ωστόσο δίδαξε κάποια μαθήματα και δημοσίευσε μία σημαντική εργασία για τη διπλή διάσπαση βήτα το 1935.

Το ενδιαφέρον για την κβαντομηχανική στο Johns Hopkins ήταν πολύ μικρό, αλλά η Goeppert συνεργάσθηκε με τον Karl Herzfeld και συνέγραψαν κάποιες εργασίες. Ο Herzfeld ήταν ειδικός στην κλασσική Φυσική, ειδικά στην κινητική θεωρία και τη θερμοδυναμική και κάτω από την καθοδήγηση και την επιρροή του η Goeppert αναμίχθηκε ενεργά στον τομέα των χημικών και φυσικών επιστημών, εμβαθύνοντας και διευρύνοντας τη γνώση της στις φυσικές επιστήμες. Τα καλοκαίρια του 1931, 1932 και 1933 επέστρεφε στο Γκέτινγκεν και είχε την ευκαιρία να συνεργαστεί με τον Max Born, με τον οποίο συνέγραψε ένα άρθρο που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Handbuch der Physik το 1931. 
Μετά την άνοδο του ναζιστικού κόμματος στην εξουσία το 1933, η Goeppert σταμάτησε τα ταξίδια στην πατρίδα της, αφού και οι καθηγητές Born και Franck είχαν απολυθεί.

Όπως προανέφερα, το 1935 δημοσίευσε μία σημαντική εργασία για τη διπλή βήτα - διάσπαση, που αντιπροσωπεύει μια άμεση εφαρμογή των τεχνικών που είχε χρησιμοποιήσει για το διδακτορικό της, αλλά σε ένα εξ ολοκλήρου διαφορετικό πλαίσιο. Λίγα χρόνια αργότερα συνεργάστηκε με τον Joseph Mayer και συνέγραψαν το βιβλίο "Στατιστική Μηχανική", το οποίο εκδόθηκε το 1940. 

Το 1937 ο Joseph Mayer απολύθηκε από το Johns Hopkins και το ζεύγος Mayer - Goeppert προσλήφθηκε από το Πανεπιστήμιο Columbia στη Νέα Υόρκη. Εκεί, ο πρόεδρος του τμήματος Φυσικής George B. Pegram έδωσε γραφείο στη  Goeppert να εργαστεί, αλλά όχι μισθό. Στη νέα θέση της γνωρίστηκε με τον χημικό Harold Urey και τον Enrico Fermi που έφθασε εκεί το 1939. Ο Fermi της ζήτησε να ερευνήσει τον φλοιό σθένους των υπερουράνιων στοιχείων που δεν είχαν ακόμα ανακαλυφθεί, χρησιμοποιώντας το πολύ απλό "μοντέλο Thomas–Fermi". Εκείνη πρόβλεψε ότι αυτά τα στοιχεία θα σχημάτιζαν μία νέα σειρά στον περιοδικό πίνακα των στοιχείων, παρόμοια με αυτή των σπάνιων γαιώνΠαρά τις υπεραπλουστεύσεις του προτύπου, αυτό αποδείχθηκε στη συνέχεια μια εντυπωσιακά ακριβής πρόβλεψη της ποιοτικής χημικής συμπεριφοράς τους.

Το Δεκέμβριο του 1941 της προσφέρθηκε η πρώτη έμμισθη θέση πανεπιστημιακής διδασκαλίας με μερική απασχόληση, στο Κολέγιο Sarah Lawrence, στο προάστιο Yonkers της Ν. Υόρκης. Το 1942, με παρέμβαση του Harold Urey, βρήκε μία ερευνητική θέση μερικής απασχόλησης στο Πρόγραμμα Μανχάταν. Αντικείμενο της έρευνας του εργαστηρίου της ήταν η ανακάλυψη μεθόδου για τον διαχωρισμό του ισοτόπου 235U (ουράνιο 235) από το φυσικό ουράνιο 

Στα πλαίσια της εργασίας της στο Πρόγραμμα Μανχάταν, η Goeppert είχε την ευκαιρία να γνωριστεί με τον διακεκριμένο Edward Teller, ο οποίος της εξασφάλισε μία θέση στο Πρόγραμμα Opacity του Πανεπιστημίου Columbia, ερευνώντας τις ιδιότητες της ύλης και της ακτινοβολίας, σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες.

Τον Φεβρουάριο του 1946 ο Mayer έγινε καθηγητής στο Τμήμα Χημείας και στο νέο Ινστιτούτο Πυρηνικών Ερευνών (μετέπειτα Ινστιτούτο Enrico Fermi) στο Πανεπιστήμιο του Σικάγου και η Goeppert μπόρεσε να γίνει άμισθη αναπληρώτρια καθηγήτρια Φυσικής εκεί. Στο Πανεπιστήμιο του Σικάγου και στο νεοϊδρυθέν τότε Εθνικό Εργαστήριο Argonne η Goeppert ανέπτυξε μέχρι το 1949 ένα μαθηματικό μοντέλο της δομής των πυρηνικών φλοιών, το οποίο δημοσίευσε το 1950.  
Το πρότυπο αυτό ερμήνευε γιατί ορισμένοι αριθμοί νουκλεονίων σε έναν ατομικό πυρήνα αντιστοιχούν σε ιδιαίτερα σταθερούς πυρήνες. Οι αριθμοί αυτοί, 2, 8, 20, 28, 50, 82 και 126, πήραν το παρατσούκλι «μαγικοί αριθμοί» από τον Eugene Wigner
Ο Fermi ήταν αυτός που δημιούργησε το κίνητρο για την ανάπτυξη αυτού του προτύπου, όταν ρώτησε την Goeppert: "Υπάρχει κάποια ένδειξη για σύζευξη σπιν - τροχιάς;" Η Goeppert κατάλαβε ότι αυτό γινόταν στην πραγματικότητα και υπέθεσε ότι ο πυρήνας ουσιαστικά είναι  μία σειρά από πλήρεις φλοιούς και ότι ζεύγη νετρονίων και πρωτονίων τείνουν να συζεύγνυνται.

Τρεις Γερμανοί επιστήμονες, οι Otto Haxel, J. Hans D. Jensen και Hans Suess που εργάζονταν επίσης για την επίλυση του ίδιου προβλήματος, έφθασαν ανεξάρτητα από την Goeppert στο ίδιο συμπέρασμα, αλλά δημοσίευσαν την εργασία τους νωρίτερα από εκείνη. 
Το 1963 η Maria Goeppert-Mayer, ο J. Hans D. Jensen και ο Eugene Wigner μοιράσθηκαν το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής "για τις ανακαλύψεις τους σχετικά με τη δομή των πυρηνικών φλοιών". Έτσι, η Maria Goeppert-Mayer έγινε η δεύτερη γυναίκα που τιμήθηκε με Βραβείο Νόμπελ Φυσικής μετά τη Μαρία Κιουρί.

Το 1960 η Goeppert διορίσθηκε καθηγήτρια Φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Σαν Ντιέγκο, όταν τόσο αυτή όσο και ο σύζυγος της είχαν την ευκαιρία να πάνε εκεί. Παρότι υπέστη ένα εγκεφαλικό επεισόδιο λίγο καιρό μετά την εγκατάστασή της εκεί, συνέχισε να διδάσκει και να διεξάγει έρευνα για μερικά χρόνια ακόμα.
Πέθανε στο Σαν Ντιέγκο το 1972 ενώ βρισκόταν σε κωματώδη κατάσταση, μετά από ένα έμφραγμα που είχε πάθει τον προηγούμενο χρόνο. Τάφηκε στο El Camino Memorial Park του Σαν Ντιέγκο.

Μετά τον θάνατό της θεσπίσθηκε το βραβείο "Maria Goeppert-Mayer" από την Αμερικανική Φυσική Ένωση (APS), το οποίο απονέμεται κάθε χρόνο από το 1986 σε νεαρές φυσικούς, κατόχους διδακτορικού που βρίσκονται στην αρχή της σταδιοδρομίας τους. 
Το Εθνικό Εργαστήριο Argonne απονέμει επίσης ένα βραβείο κάθε χρόνο σε εξέχουσα νέα επιστήμονα ή μηχανικό στη μνήμη της. 
Το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Σαν Ντιέγκο διοργανώνει ένα ετήσιο "Διεπιστημονικό Συμπόσιο Maria Goeppert-Mayer", που συγκεντρώνει ερευνήτριες για να συζητήσουν τρέχοντα επιστημονικά θέματα.
Ο κρατήρας Goeppert-Mayer στον πλανήτη Αφροδίτη ονομάσθηκε έτσι προς τιμήν της.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου