Maria Goeppert-Mayer

Maria Goeppert-Mayer ( 28. juuni 1906 Katowice ? 20. veebruar 1972 San Diego ) oli Saksa-USA teoreetilise fuusika alal tootav teadlane, kes 1963. aastal palvis Nobeli fuusikaauhinna aatomituuma kihilise struktuuri avastamise ja uurimise eest, olles 2018. aasta seisuga uks kolmest naisest, kes kunagi Nobeli fuusikaauhinna on saanud (esimene oli Marie Curie ja kolmas Donna Strickland ).

Goeppert Mayer lopetas Gottingeni ulikooli doktoritooga voimaliku kahefootonilise neeldumise kohta aatomites. Sel ajal tundus voimalus seda teooriat kontrollida kauge, aga laseri arenemine tegi selle voimalikuks. Tanapaeval on kahefootonilise neeldumise ristloike uhik nimetatud Goeppert Mayeri (GM) jargi.

Maria Goeppert abiellus Joseph Edward Mayeriga ning kolis Ameerika Uhendriikidesse, kus ta oli dotsent Johns Hopkinsi Ulikoolis . Ranged onupojapoliitika vastased reeglid ei lasknud ulikoolil teda teaduskonna liikmeks votta, aga talle anti tood assistendina. 1935. aastal avaldas ta esimese artikli kahese beetalagunemise kohta. 1937. aastal laks ta edasi Columbia ulikooli , kus vottis tasustamata koha. Teise maailmasoja ajal tootas ta Manhattani projekti heaks isotoopide eraldamise juures ning Edward Telleriga Los Alamose laboris Telleri "Super" pommi arendamisel.

Parast soda sai Goeppert Mayerist vabatahtlik fuusika abiprofessor Chicago Ulikoolis (kus Teller ja Goeppert Mayeri abikaasa tootasid) ja vanemprofessor lahedal asuvas Argonne’i riiklikus laboris. 1963. aastal palvis ta Nobeli fuusikaauhinna aatomituuma kihilise struktuuri avastamise ja selle uurimise eest, 1960. aastal sai Goeppert Mayer Chicago ulikoolis professorikoha.

Maria Goeppert-Mayer suri 20. veebruaril 1972 parast aastast sudameinfarkti tagajarjel koomas viibimist.

Elukaik [ muuda | muuda lahteteksti ]

Maria Goeppert sundis 28. juunil 1906 Preisi linnas Kattowitzis Friedrich Gopperti ja Maria Gopperti ainsa lapsena. 1910. aastal kolis perekond Gottingeni , sest pereisa sai Gottingeni ulikoolis koha pediaatriaprofessorina. Goeppert oli lahedasem oma isa kui emaga: "Mu isa oli huvitavam; loppude lopuks ta oli ju teadlane."

Goeppert sai hariduse Gottingeni korgemas tehnikakoolis keskklassi tudrukute jaoks, kelle eesmark oli korgharidus. 1921. aastal astus ta Frauenstudiumi, sufra?ettide juhitud eragumnaasiumi, mille eesmark oli tudrukute ettevalmistamine ulikooliks. Aasta varem tegi ta ulikooli sisseastumiseksamid 3?4 tudrukuga oma koolist ja 30 poisiga. Koik tudrukud said sisse, aga poistest vaid uks.

1924. aasta kevadel astus Goeppert Gottingeni ulikooli, kus asus oppima matemaatikat, hakkas aga huvituma hoopis fuusikast. Oma 1930. aasta doktoritoo kirjutas ta teooriast kahefootonilise neeldumise kohta aatomites. Hiljem kirjeldas Eugene Wigner seda tood kui "selguse ja konkreetsuse meistriteost." Tema teooriat oli aga voimalik kontrollida alles 1961. aastal tanu laserile. Maria Goeppert Mayeri panuse auks on kahefootonilise neeldumise ristloike uhik nimetatud Goeppert-Mayeri uhikuks (GM). Uks GM on 10 ^?50 cm ⁴ ? s ? footon ^?1. Tema eksamineerijad olid hilisemad Nobeli auhinna laureaadid Max Born , James Franck ja Adolf Otto Reinhold Windaus.

1930. aasta 19. jaanuaril abiellus Goeppert Joseph Edward Mayeriga, James Francki assistendiga. Paar kolis Mayeri kodumaale Ameerika Uhendriikidesse , kus mehele oli pakutud keemiadotsendi kohta Johns Hopkinsi Ulikoolis . Nad said kaks last: Maria Anni ja Peter Conradi.

Ameerika Uhendriigid [ muuda | muuda lahteteksti ]

Nailiselt ei lasknud karmid onupojapoliitika vastased reeglid Johns Hopkinsi ulikoolil Goeppert Mayerit teaduskonna liikmeks votta, kuid talle anti assistendikoht fuusikaosakonnas, kus ta jalgis kirjavahetust Saksamaaga. Ta sai vaga vaikese palga, toopaiga ja juurdepaasu toovahenditele. Ta opetas monda kursust ja avaldas 1935. aastal tahtsa too kahese beetalagunemise kohta.

Goppert Mayeri ja Karl Herzfeldi koostoos sundis hulk kvantmehaanikaalaseid toid (kuigi uldiselt ei pooranud Johns Hopkinsi ulikool kvantmehaanikale suurt tahelepanu). Naine naasis ka suviti 1931?1933 Gottingeni, et tootada oma endise eksamineerija Borniga, kirjutades koos artiklit kasiraamatu "Handbuch der Physik" jaoks. See loppes aga natsipartei voimuletulekul 1933. aastal, kui paljud akadeemikud, sealhulgas Born ja Franck, kaotasid too. Goeppert, Mayer ja Herzfeld loid kaasa pogenike abistamises.

1937. aastal Joe Mayer vallandati. Ta arvas ise vallandamise pohjuseks olevat reaalteaduste osakonna dekaani rahulolematuse naise viibimisega laboris. Herzfeld noustus ja lisas, et nii Goeppert-Mayeri, Francki kui Herzfeldi tootamisega Johns Hopkinsi ulikoolis arvati saksa teadlaste hulk liiga suur olevat. Opilastelt oli tulnud ka kaebusi, et Joe Mayeri keemialoengud holmasid liiga palju modernset fuusikat. Mayer vottis vastu koha Columbia ulikoolis , kus ka Goeppert-Mayer sai ametikoha, aga mitte palka. Peagi sai ta headeks sopradeks Harold Urey ja Enrico Fermiga , kes saabusid Columbia ulikooli 1939. aastal. Fermi palus Goeppert-Mayeril uurida transuraaniliste elementide valentselektronkihti . Kasutades Thomas-Fermi mudelit, arvas Goeppert-Mayer, et nad moodustaksid uue jada, sarnase haruldaste muldmetallidega . Hiljem suudeti seda ka toestada.

Manhattani projekt [ muuda | muuda lahteteksti ]

1941. aasta detsembris sai Goeppert-Mayer oma esimese tasustatud erialase tookoha: ta sai poole kohaga opetajaks Sarah Lawrence’i kolled?is. 1942. aasta kevadel liitus ta Manhattani projektiga . Ta vottis Ureylt vastu voimaluse tootada poole kohaga teadusuurijana Columbia ulikooli Substitute Alloy Materialsi (SAM) laborites. Projekti eesmark oli eraldada lohustatava uraanium-235 isotoope looduslikust uraanist ; Goeppert-Mayer uuris uraaniumheksafluoriidi keemilisi ja termodunaamilisi omadusi ja isotoopide eraldamise voimalikkust fotokeemiliste protsesside abil. Sel ajal oli meetod veel liiga ebapraktiline, aga hiljem sai tanu laseritele voimalikuks isotoopide eraldamine laser ergastamise abil.

Tanu Edward Tellerile anti Goeppert-Mayerile koht Columbia ulikooli Opacity projekti juures, mis uuris aine ja kiirguse omadusi ulikorgete temperatuuride juures. Loodeti arendada termotuumarelvi. 1945. aasta veebruaris saadeti Joe Mayer sotta Vaikse ookeani saartele ning Goeppert-Mayer otsustas jatta oma lapsed New Yorki ja liituda Telleri ruhmaga Los Alamose laboris. Joe tuli Vaikselt ookeanilt tagasi enne oodatud aega ja paar naasis 1945. aasta juulis koos New Yorki.

1946. aasta veebruaris sai Joest Chicago ulikooli keemiaosakonna ja uue tuumateaduste instituudi (ka Enrico Ferni instituut) professor. Goeppert-Mayeril onnestus saada samas koolis vabatahtlikuks fuusika abiprofessoriks. Teller vottis samuti vastu koha Chicago ulikoolis ja Goeppert-Mayer sai temaga koos uuesti Opacity projekti kallal toole hakata. Kui laheduses avati Argonne’i riiklik labor, pakuti Goeppert-Mayerile seal poolt kohta vanemfuusikuna teoreetilise fuusika osakonnas. Ta vastas: "Ma ei tea midagi tuumafuusikast."

Aatomituuma kihilise struktuuri mudel [ muuda | muuda lahteteksti ]

Chicagos ja Argonne’is veedetud aja jooksul arendas Goeppert-Mayer 1940ndate teisel poolel valja matemaatilise mudeli aatomituuma struktuuri kohta, mille ta avaldas 1950. aastal. Tema mudel seletas, miks aatomituumad, mis koosnevad teatud kindlast arvust nukleonidest ( prootonitest voi neutronitest ), on eriti pusivad. Need numbrid on: 2, 8, 20, 28, 50, 82 ja 126, mis said nimetuse maagilised numbrid . Goeppert-Mayer moistis, et tuum koosneb jadast suletud kihtidest ja neutronipaaridest, ja et prootonid kipuvad paaris olema. Ta kirjeldas ideed jargnevalt:

"Kujuta ette tantsijaid tais tuba. Kujuta, et nad keerlevad ringides, iga ring suletud teise sisse. Nuud kujutle, et igasse ringi saad sa mahutada kaks korda sama palju tantsijaid, kui uks paar liigub paripaeva, teine vastupaeva. Nuud lisa veel uks muutuja; koik tantsijad tiirlevad ja poorlevad ringi ja ringi, iga paar nii tiirleb kui poorleb oma telje umber. Aga ainult moned neist, kes liiguvad vastupaeva, ka poorlevad vastupaeva. Teised poorlevad paripaeva, samal ajal tiireldes vastupaeva. Sama kehtib koigi paripaeva tantsijate kohta: moned poorlevad paripaeva, moned vastupaeva."

Saksa teadlased Otto Haxel, J. Hans D. Jensen ja Hans Suess, tootasid samuti sama probleemi kallal ja joudsid iseseisvalt sama jarelduseni. Nende tulemused kuulutati valja ajakirja Physical Review numbris enne Goeppert-Mayerit. Hiljem tegi ta meestega koostood. 1950. aastal avaldati Hans Jenseni ja Goeppert-Mayeri kaasautorsusel valminud raamat "Elementary Theory of Nuclear Shell Structure". 1963. aastal jagasid Goeppert-Mayer, Jensen ja Wigner Nobeli fuusikaauhinda.

Tunnustus [ muuda | muuda lahteteksti ]

Maria Goeppert-Mayer palvis 1963 . aastal koos Johannes Hans Daniel Jenseniga Nobeli fuusikaauhinna aatomituuma kihilise struktuuri avastamise ja uurimise eest, olles teine naine, kes on selle auhinna fuusikas palvinud (enne teda sai selle Marie Curie 1903).

1964 . aastal valiti ta Ameerika Filosoofiaseltsi liikmeks.

Parast tema surma hakati valja andma Maria Goeppert-Mayeri auhinda noortele naisfuusikutele.

Valislingid [ muuda | muuda lahteteksti ]

Maria Goeppert-Mayer Nobeli auhinna lehel

Nobeli fuusikaauhinna laureaadid
1901?1925	1901 Rontgen 1902 Lorentz , Zeeman 1903 Becquerel , P. Curie , M. Curie 1904 Rayleigh 1905 Lenard 1906 J. Thomson 1907 Michelson 1908 Lippmann 1909 Marconi , Braun 1910 Waals 1911 Wien 1912 Dalen 1913 Kamerlingh Onnes 1914 Laue 1915 W. H. Bragg , W. L. Bragg 1916 1917 Barkla 1918 Planck 1919 Stark 1920 Guillaume 1921 Einstein 1922 N. Bohr 1923 Millikan 1924 M. Siegbahn 1925 Franck , Hertz
1926?1950	1926 Perrin 1927 Compton , C. Wilson 1928 Richardson 1929 Broglie 1930 Raman 1931 1932 Heisenberg 1933 Schrodinger , Dirac 1934 1935 Chadwick 1936 Hess , Anderson 1937 Davisson , G. Thomson 1938 Fermi 1939 Lawrence 1940 1941 1942 1943 Stern 1944 Rabi 1945 Pauli 1946 Bridgman 1947 Appleton 1948 Blackett 1949 Yukawa 1950 Powell
1951?1975	1951 Cockcroft , Walton 1952 Bloch , Purcell 1953 Zernike 1954 Born , Bothe 1955 Lamb , Kusch 1956 Shockley , Bardeen , Brattain 1957 Yang , T. Lee 1958 T?erenkov , Frank , Tamm 1959 Segre , Chamberlain 1960 Glaser 1961 Hofstadter , Moßbauer 1962 Landau 1963 Wigner , Goeppert-Mayer , Jensen 1964 Townes , Bassov , Prohhorov 1965 Tomonaga , Schwinger , Feynman 1966 Kastler 1967 Bethe 1968 Alvarez 1969 Gell-Mann 1970 Alfven , Neel 1971 Gabor 1972 Bardeen , Cooper , Schrieffer 1973 Esaki , Giaever , Josephson 1974 Ryle , Hewish 1975 A. Bohr , Mottelson , Rainwater
1976?2000	1976 Richter , Ding 1977 Anderson , Mott , Vleck 1978 Kapitsa , Penzias , R. Wilson 1979 Glashow , Salam , Weinberg 1980 Cronin , Fitch 1981 Bloembergen , Schawlow , K. Siegbahn 1982 K. G. Wilson 1983 Chandrasekhar , Fowler 1984 Rubbia , Meer 1985 Klitzing 1986 Ruska , Binnig , Rohrer 1987 Bednorz , Muller 1988 Lederman , Schwartz , Jack Steinberger 1989 Ramsey , Dehmelt , Paul 1990 Friedman , Kendall , R.Taylor 1991 Gennes 1992 Charpak 1993 Hulse , J. Taylor 1994 Brockhouse , Shull 1995 Perl , Reines 1996 D. Lee , Osheroff , Richardson 1997 Chu , Cohen-Tannoudji , Phillips 1998 Laughlin , Stormer , Tsui 1999 't Hooft , Veltman 2000 Alfjorov , Kroemer , Kilby
2001?...	2001 Cornell , Ketterle , Wieman 2002 Davis , Koshiba , Giacconi 2003 Abrikossov , Ginzburg , Leggett 2004 Gross , Politzer , Wilczek 2005 Glauber , Hall , Hansch 2006 Mather , Smoot 2007 Fert , Grunberg 2008 Nambu , Kobayashi , Maskawa 2009 Kao , Boyle , Smith 2010 Geim , Novosjolov 2011 Perlmutter , Riess , Schmidt 2012 Haroche , Wineland 2013 Englert , Higgs 2014 Akasaki , Amano , Nakamura 2015 Kajita , McDonald 2016 Thouless , Haldane , Kosterlitz 2017 Weiss , Barish , Thorne 2018 Ashkin , Mourou , Strickland 2019 Peebles , Mayor , Queloz 2020 Penrose , Genzel , Ghez 2021 Manabe , Hasselmann , Parisi 2022 Aspect , Clauser , Zeilinger 2023 L'Huillier , Krausz , Agostini