Войти
| Мария Гепперт Майер | |
|---|---|
 | |
| Родился | Мария Гепперт ( 1906-06-28)28 июня 1906 г. Каттовиц, Германская империя (сегодня Катовице, Польша ) |
| Умер | 20 февраля 1972 г. (1972-02-20)(65 лет) Сан-Диего, Калифорния, США |
| Гражданство | Германия США |
| Альма-матер | Геттингенский университет |
| Известен | Модель ядерной оболочки |
| Супруг(а) | Джозеф Эдвард Майер |
| Дети | 2 |
| Награды | Нобелевская премия по физике (1963 г.) |
| Научная карьера | |
| Поля | Физика |
| Учреждения | Колледж Сары Лоуренс Колумбийский университет Лаборатория Лос-Аламоса Аргоннская национальная лаборатория Калифорнийский университет, Сан-Диего Чикагский университет |
| Докторантура | Макс Борн |
| Докторанты | Роберт Г. Сакс |
| Подпись | |
 | |
Мария Гёпперт Майер ( немецкое произношение: [maˈʁiːa ˈɡœpɛʁt ˈmaɪ̯ɐ] ( слушать ) 
; 28 июня 1906 г. - 20 февраля 1972 г.) была американским физиком- теоретиком немецкого происхождения и лауреатом Нобелевской премии по физике за предложение модели ядерной оболочки атомного ядра. . Она была второй женщиной, получившей Нобелевскую премию по физике, первой была Мария Кюри. В 1986 году в ее честь была учреждена премия Марии Гепперт-Майер для начинающих женщин-физиков.
Выпускница Геттингенского университета Гепперт Майер написала докторскую диссертацию по теории возможного двухфотонного поглощения атомами. В то время шансы экспериментальной проверки ее тезиса казались маловероятными, но развитие лазера позволило это сделать. Сегодня единица сечения двухфотонного поглощения называется единицей Гёпперт-Майера (ГМ).
Мария Гепперт вышла замуж за Джозефа Эдварда Майера и переехала в США, где была адъюнкт-профессором Университета Джона Хопкинса. Строгие правила против кумовства не позволили Университету Джона Хопкинса принять ее в качестве преподавателя, но она получила работу в качестве ассистента и в 1935 году опубликовала знаменательную статью о двойном бета-распаде. В 1937 году она перешла в Колумбийский университет, где она получила неоплачиваемая должность. Во время Второй мировой войны она работала в Манхэттенском проекте в Колумбии над разделением изотопов и с Эдвардом Теллером в Лос-Аламосской лаборатории над разработкой «Супер» бомбы Теллера.
После войны Гепперт Майер стала добровольным адъюнкт-профессором физики в Чикагском университете (где работали ее муж и Теллер) и старшим физиком в Аргоннской национальной лаборатории, управляемой университетом. Она разработала математическую модель строения ядерных оболочек, за что была удостоена Нобелевской премии по физике в 1963 году, которую разделила с Дж. Хансом Д. Йенсеном и Юджином Вигнером. В 1960 году она была назначена профессором физики Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Мария Гёпперт родилась 28 июня 1906 года в Каттовице (ныне Катовице, Польша ), силезском городе в Пруссии, единственном ребенке педиатра Фридриха Гёпперта и его жены Марии, урожденной Вольф. В 1910 году она переехала с семьей в Геттинген, когда ее отец, профессор университета в шестом поколении, был назначен профессором педиатрии в Геттингенском университете. Гепперт была ближе к отцу, чем к матери. «Ну, мой отец был более интересным», - объяснила она позже. «В конце концов, он был ученым».
Гепперт получила образование в Höhere Technische в Геттингене, школе для девочек из среднего класса, которые стремились получить высшее образование. В 1921 году она поступила в Frauenstudium, частную среднюю школу, управляемую суфражистками, целью которой было подготовить девочек к поступлению в университет. Она сдала abitur, вступительный экзамен в университет, в 17 лет, на год раньше, с тремя или четырьмя девочками из ее школы и тридцатью мальчиками. Все девочки прошли, а из мальчиков только один.
Весной 1924 года Гёпперт поступила в Геттингенский университет, где изучала математику. Предполагаемая нехватка женщин-учителей математики в школах для девочек привела к росту числа женщин, изучающих математику в период высокой безработицы, и даже была женщина-профессор математики в Геттингене, Эмми Нётер, но большинство из них были заинтересованы только в получении квалификации. сертификаты на обучение.
Вместо этого Гепперт заинтересовался физикой и решил получить докторскую степень. В своей докторской диссертации 1930 года она разработала теорию возможного двухфотонного поглощения атомами. Юджин Вигнер позже описал диссертацию как «шедевр ясности и конкретности». В то время шансы экспериментальной проверки ее тезиса казались маловероятными, но разработка лазера позволила провести первую экспериментальную проверку в 1961 году, когда в кристалле, легированном европием, была обнаружена двухфотонно-возбуждаемая флуоресценция. В честь ее фундаментального вклада в эту область единица поперечного сечения двухфотонного поглощения названа «GM». Один ГМ равен 10 -50 см 4 с фотона -1. Ее экзаменаторами были три лауреата Нобелевской премии : Макс Борн, Джеймс Франк и Адольф Отто Рейнгольд Виндаус (в 1954, 1925 и 1928 годах соответственно). Вместе с Максом Борном она написала в соавторстве несколько важных работ по динамике решетки кристаллов.
19 января 1930 года Гепперт вышла замуж за Джозефа Эдварда Майера, американского сотрудника Рокфеллера, который был одним из помощников Джеймса Франка. Они познакомились, когда Майер поселился в семье Гепперт. Пара переехала на родину Майера в Соединенные Штаты, где ему предложили должность доцента химии в Университете Джона Хопкинса. У них было двое детей, Мария Энн (которая позже вышла замуж за Доната Венцеля ) и Питер Конрад.
Строгие правила против кумовства не позволили Университету Джона Хопкинса нанять Гепперта Майера в качестве преподавателя. Эти правила, созданные во многих университетах для предотвращения покровительства, к этому времени утратили свою первоначальную цель и в основном использовались для предотвращения приема на работу женщин, вышедших замуж за преподавателей. Ей дали место ассистента физического факультета, работающего с немецкой корреспонденцией, за что она получила очень маленькую зарплату, место работы и доступ к объектам. Она вела несколько курсов и опубликовала важную статью о двойном бета-распаде в 1935 году.
Некоторые [школы] даже снизошли до того, чтобы дать ей работу, хотя и отказались ей платить, а темы были типично «женскими», например, выяснение того, что вызывает цвета… Чикагский университет, наконец, воспринял ее достаточно серьезно, чтобы сделать ее профессором. физика. Несмотря на то, что у нее был собственный кабинет, министерство по-прежнему не платило ей… Когда в 1963 году Шведская академия объявила, что она получила высшую награду в своей профессии, газета Сан-Диего приветствовала ее важный день заголовком «Мать SD получает Нобелевскую премию»..
В Университете Джона Хопкинса квантовая механика мало интересовала, но Гепперт Майер работал в этой области с Карлом Херцфельдом. Они совместно работали над рядом статей, в том числе над статьей со студентом Герцфельда А. Л. Скларом о спектре бензола. Она также вернулась в Геттинген летом 1931, 1932 и 1933 годов, чтобы работать со своим бывшим экзаменатором Борном, написав с ним статью для Handbuch der Physik. Это закончилось, когда в 1933 году к власти пришла нацистская партия, и многие ученые, в том числе Борн и Франк, потеряли работу. Обеспокоенный антиеврейскими законами 1933 года, изгнавшими профессоров еврейского происхождения, Гепперт Майер, а также Герцфельд стали участвовать в усилиях по оказанию помощи беженцам.
Джо Майер был уволен в 1937 году. Он объяснил это ненавистью к женщинам со стороны декана физических наук, которую, по его мнению, спровоцировала присутствие Гепперта Майера в лаборатории. Херцфельд согласился и добавил, что, поскольку Гепперт Майер, Франк и Герцфельд работают в Университете Джонса Хопкинса, некоторые считают, что там слишком много немецких ученых. Некоторые студенты также жаловались на то, что лекции Майера по химии содержат слишком много современной физики. Майер заняла должность в Колумбийском университете, где председатель физического факультета Джордж Б. Пеграм организовал для Гепперт Майер офис, но она не получала зарплаты. Вскоре она подружилась с Гарольдом Юри и Энрико Ферми, которые прибыли в Колумбию в 1939 году, и все трое с семьями жили в соседней Леонии, штат Нью-Джерси. Ферми попросил ее исследовать валентную оболочку неоткрытых трансурановых элементов. Используя модель Томаса-Ферми, она предсказала, что они сформируют новый ряд, подобный редкоземельным элементам. Это оказалось правильным. В 1941 году она была избрана членом Американского физического общества.
Портрет Гепперта Майера В декабре 1941 года Гепперт Майер заняла свою первую оплачиваемую профессиональную должность, преподавая науку на полставки в колледже Сары Лоуренс. Весной 1942 года, когда Соединенные Штаты были втянуты во Вторую мировую войну, она присоединилась к Манхэттенскому проекту. Она приняла должность исследователя на неполный рабочий день от Юри в Лаборатории заменителей сплавов (SAM) Колумбийского университета. Целью этого проекта было найти способ выделения делящегося изотопа урана-235 в природном уране; она исследовала химические и термодинамические свойства гексафторида урана и исследовала возможность разделения изотопов с помощью фотохимических реакций. В то время этот метод оказался непрактичным, но развитие лазеров позже открыло возможность разделения изотопов с помощью лазерного возбуждения.
Через своего друга Эдварда Теллера Гепперт Майер получила должность в Колумбийском университете в рамках проекта «Непрозрачность», который исследовал свойства материи и излучения при экстремально высоких температурах с прицелом на разработку « Супербомбы» Теллера, программы военного времени для разработка термоядерного оружия. В феврале 1945 года Джо отправили на Тихоокеанскую войну, а Гепперт Майер решила оставить детей в Нью-Йорке и присоединиться к группе Теллера в Лос-Аламосской лаборатории. Джо вернулся из Тихого океана раньше, чем ожидалось, и в июле 1945 года они вместе вернулись в Нью-Йорк.
В феврале 1946 года Джо стал профессором химического факультета и нового Института ядерных исследований Чикагского университета, а Гепперт Майер смог стать добровольным адъюнкт-профессором физики в школе. Когда Теллер также принял там должность, она смогла продолжить свою работу с Непрозрачностью вместе с ним. Когда 1 июля 1946 года была основана близлежащая Аргоннская национальная лаборатория, Гепперту Майеру также предложили там работу на неполный рабочий день в качестве старшего физика в отделе теоретической физики. Она ответила: «Я ничего не знаю о ядерной физике». Она запрограммировала ENIAC Абердинского испытательного полигона для решения проблем критичности для реактора с жидкометаллическим теплоносителем с использованием метода Монте-Карло.
Мария Гепперт Майер идет на Нобелевскую церемонию с королем Швеции Густавом VI Адольфом в 1963 году. Во время своего пребывания в Чикаго и Аргонне в конце 1940-х годов Гепперт Майер разработала математическую модель структуры ядерных оболочек, которую она опубликовала в 1950 году. Ее модель объясняла, почему определенное количество нуклонов в атомном ядре приводит к особенно стабильным конфигурациям. Эти числа Юджин Вигнер называл магическими числами : 2, 8, 20, 28, 50, 82 и 126. В отчете, переданном Джо Майером, Мария Гопперт Майер достигла критического понимания во время разговора с Энрико Ферми.
Ферми и Мария разговаривали в ее офисе, когда Энрико вызвали из офиса, чтобы ответить на междугородний звонок. В дверях он повернулся и задал свой вопрос о спин-орбитальной связи. Он вернулся менее чем через десять минут, и Мария начала «засыпать» его подробными объяснениями. Возможно, вы помните, что у Марии, когда она была возбуждена, произносилась молниеносная устная речь, в то время как Энрико всегда требовал медленных, подробных и методичных объяснений. Энрико улыбнулся и ушел: «Завтра, когда ты будешь менее взволнован, ты сможешь объяснить мне это».
Она поняла, что ядро представляет собой серию замкнутых оболочек, а пары нейтронов и протонов имеют тенденцию соединяться друг с другом. Она описала эту идею следующим образом:
Представьте себе комнату, полную вальсирующих. Предположим, они ходят по комнате кругами, каждый круг заключен внутри другого. Затем представьте, что в каждом круге вы можете разместить в два раза больше танцоров, если одна пара будет двигаться по часовой стрелке, а другая — против часовой стрелки. Затем добавьте еще один вариант; все танцоры кружатся, кружатся, как волчки, кружатся по комнате, каждая пара и кружится, и кружится. Но только некоторые из тех, что вращаются против часовой стрелки, вращаются против часовой стрелки. Остальные вращаются по часовой стрелке, а вращаются против часовой стрелки. То же самое и с теми, которые танцуют по часовой стрелке: одни крутятся по часовой стрелке, другие вертятся против часовой стрелки.
Три немецких ученых, Отто Хаксель, Дж. Ганс Д. Йенсен и Ганс Зюсс, также работали над решением той же проблемы и независимо друг от друга пришли к такому же выводу. Хотя их результаты были объявлены в выпуске Physical Review перед Геппертом Майером в июне 1949 года, работа Гепперт Майер была получена для обзора в феврале 1949 года, а работа немецких авторов была получена позже в апреле 1949 года. После этого она сотрудничала с ними.. Ханс Йенсен в соавторстве с Геппертом Майером в 1950 году написал книгу под названием « Элементарная теория структуры ядерной оболочки». В 1963 году Гепперт Майер, Дженсен и Вигнер разделили Нобелевскую премию по физике «за открытия, касающиеся структуры ядерной оболочки». Она была второй женщиной-лауреатом Нобелевской премии по физике после Марии Кюри и будет последней на протяжении более полувека, пока Донна Стрикленд не была удостоена премии в 2018 году.
Памятная доска Марии Гепперт Майер в Катовице В 1960 году Гепперт Майер был назначен профессором физики Калифорнийского университета в Сан-Диего. Хотя вскоре после прибытия туда она перенесла инсульт, она продолжала преподавать и проводить исследования в течение ряда лет. Она была избрана членом Американской академии искусств и наук и получила Золотую пластину Американской академии достижений в 1965 году. Гепперт Майер умерла в Сан-Диего, штат Калифорния, 20 февраля 1972 года, после сердечного приступа, который поразил ее в прошлом году оставили ее в коматозном состоянии. Она была похоронена в Мемориальном парке Эль-Камино в Сан-Диего.
После ее смерти Американское физическое общество (APS) учредило премию Марии Гепперт Майер для награждения молодых женщин-физиков в начале своей карьеры . Победительница, открытая для всех женщин-физиков, имеющих докторскую степень, получает деньги и возможность читать гостевые лекции о своих исследованиях в четырех крупных учреждениях. В декабре 2018 года APS назвало Аргоннскую национальную лабораторию историческим местом APS в знак признания ее работы. Аргоннская национальная лаборатория также награждает ее, ежегодно вручая награду выдающейся молодой женщине-ученому или инженеру, а Калифорнийский университет в Сан-Диего проводит ежегодный симпозиум Марии Гепперт Майер, на котором собираются женщины-исследователи для обсуждения современной науки. Кратер Гепперт-Майер на Венере, имеющий диаметр около 35 км, также назван в честь Гепперт-Майера. В 1996 году она была занесена в Национальный зал женской славы. В 2011 году она была включена в третий выпуск коллекции почтовых марок США « Американские ученые » вместе с Мелвином Кэлвином, Асой Грей и Северо Очоа. Ее документы находятся в библиотеке Гейзеля Калифорнийского университета в Сан-Диего, а физический факультет университета расположен в Майер-холле, названном в честь нее и ее мужа.
, включая Нобелевскую лекцию, 12 декабря 1963 г. Модель Shell