Мария гепперт майер нобелевская премия кратко
Обновлено: 05.07.2024
Мария Гертруда Кете Гёпперт , известная как Мария Гёпперт-Майер (родилась 28 июня 1906 г. в Каттовице , городе в то время в Прусском королевстве , и умер 20 февраля 1972 г. в Сан - Диего , штат Калифорния ), является немецкий - американский физик . Вместе с Марией Кюри, которая получила его в 1903 году, она была второй женщиной, получившей Нобелевскую премию по физике . Лишь в 2018 году эту награду получила третья женщина, Донна Стрикленд .
В 1929 году, будучи тогда докторантом Геттингенского университета , она теоретически продемонстрировала существование двухфотонного поглощения (ADP). В 1935 году после своего мужа в США в Университете Джона Хопкинса , где ему можно было предложить только работу ассистента без оплаты, она опубликовала знаменательную статью о двойном бета-распаде . Во время Второй мировой войны она присоединилась к Манхэттенскому проекту и сотрудничала с Эдвардом Теллером .
Резюме
биография
Молодежь и учеба в Геттингене
В 1915 году Эмми Нётер был приглашен в университет Геттингена по Давида Гильберта и Феликса Клейна , как профессор математики.
Гёпперт получила образование в Höhere Technische в Геттингене, школе для девочек из среднего класса, стремящихся получить высшее образование. В 1921 году она поступила во Frauenstudium , частную среднюю школу суфражисток, целью которой была подготовка девушек к поступлению в университет. Она сдала abitur , вступительные экзамены в университет, в 17 лет (за год до нормального возраста) вместе с тремя другими девочками из своей школы, а также с тридцатью мальчиками. Экзамен сдают все девочки и только один мальчик.
Весной 1924 года Гепперт поступила в Геттингенский университет, где изучала математику . В то время, когда был высокий уровень безработицы, ощущалась нехватка учителей математики в школах для девочек, что привело к привлечению большего числа женщин к этой области обучения. В Геттингене была даже учительница математики Эмми Нётер . Тем не менее, в целом, студенты были более заинтересованы в сертификате преподавания , чем в проведении в докторантуре .
В 19 января 1930 г. Гепперт выходит замуж за Джозефа Эдварда Майера , одного из помощников Джеймса Франка; они знали друг друга, когда Майер жил в семье Геппертов. Затем пара переехала в Соединенные Штаты, на родину Майера, где Университет Джона Хопкинса предложил ему должность профессора химии. У них двое детей, Мария Энн и Питер Конрад.
Соединенные Штаты
В сексизме и строгие правила против кумовства предотвратить Университет Джонса Хопкинса , чтобы нанять Гепперт-Майер в качестве члена факультета, но получают должность ассистента в отделе физики к работе с отображением немецкого. Изначально она не получает зарплаты, только место работы и доступ к помещениям. Она преподает и публикует знаменательную статью о двойном бета-распаде в 1935 году. Квантовая механика в Университете Джона Хопкинса мало интересуется , но она работает с Карлом Херцфельдом , участвуя в ряде статей. Она также вернулась в Геттинген летом 1931, 1932 и 1933 годов, чтобы работать с Максом Борном , написав вместе с ним статью для Handbuch der Physik . В 1933 году приход к власти НСДАП положил этому конец, а многие ученые, в том числе Макс Борн и Джеймс Франк , потеряли работу. Гепперт-Майер и Херцфельд участвуют в работе по оказанию помощи беженцам.
Джозеф Майер был уволен в 1937 году по причине, по его мнению, связанной с его женой и женоненавистничеством декана факультета физических наук. Он устраивается на новую работу в Колумбийском университете . Декан физического факультета Джордж Пеграм (in) устраивает там офис, но она не получает зарплаты. Она дружит Гарольд урея и Энрико Ферми , который прибыл в Колумбийском университете в 1939 году Ферми просит ее исследовать валентность от неизвестных трансурановых элементов . Используя модель Томаса-Ферми , она предсказывает, что они образуют новый ряд, аналогичный ряду редкоземельных элементов . Это оказалось правильным.
Манхэттенский проект
В Декабрь 1941 г. Гепперт-Майер получает свою первую оплачиваемую профессиональную должность, преподает науку на полставки в колледже Сары Лоуренс . Весной 1942 года, когда Соединенные Штаты были в разгаре Второй мировой войны , она присоединилась к Манхэттенскому проекту . Она устраивается на должность исследователя на неполный рабочий день под руководством Гарольда Юри в лаборатории замещающих материалов из сплавов (SAM) Колумбийского университета . Цель этого проекта - найти способ отделить делящийся уран-235 от природного урана. Она изучает химические термодинамические свойства гексафторида урана и возможность разделения изотопов с помощью фотохимических реакций. В то время этот метод оказался непрактичным, но последующее развитие лазеров в конечном итоге сделало возможным процесс SILEX .
Многослойная модель
Мария Гепперт-Майер в сопровождении короля Швеции Густава VI незадолго до банкета после получения Нобелевской премии по физике в 1963 году .
«Представьте себе комнату, полную вальсов. Предположим, они собираются обойти комнату кругами, каждый круг заключен в другой. Итак, представьте, что в каждом круге может быть вдвое больше танцоров, если одна пара танцоров движется против часовой стрелки, а другая пара - по часовой стрелке. Затем добавьте вариацию: все танцоры вращаются [на себе] как волчки, перемещаясь по комнате, каждая пара кружится и вращается одновременно. Но лишь немногие из тех, кто идет против часовой стрелки, вращаются против часовой стрелки. Остальные вращаются по часовой стрелке, вращаясь против часовой стрелки. То же самое и с теми, кто танцует по часовой стрелке: одни вращаются по часовой стрелке, другие вращаются против часовой стрелки. "
Конец карьеры и смерть
В 1960 году Гепперт-Майер получил звание профессора Калифорнийского университета в Сан-Диего . Хотя вскоре после прибытия у нее случился инсульт , она продолжала преподавать и продолжала исследования в течение нескольких лет. Она умерла в Сан - Диего на 20 февраля 1972 г. после сердечного приступа, произошедшего в прошлом году, в результате которого она впала в кому . Она похоронена в Мемориальном парке Эль-Камино (в) в Сан-Диего.
Потомство
В 1929 году она теоретически продемонстрировала существование двухфотонного поглощения (АДФ), в то время как первая экспериментальная демонстрация АДФ состоялась лишь тридцатью годами позже, с изобретением лазеров . На основе принципа ADP было разработано множество приложений, таких как оптическое ограничение , трехмерное оптическое хранение информации , получение медицинских изображений , микропроизводство и фотохимиотерапия .
"Атомное ядро похоже на обычную луковицу" , - эта фраза была сказана Марией Гёпперт-Майер, второй из трёх женщин-лауреатов Нобелевской премии по физике (1963 год). У истории своебразное чувство юмор, и истории науки тоже - первую тоже звали Марией, она тоже была родом из Польши, и тоже носила двойную фамилию.
Марию Склодовскую-Кюри знают если, не все, то подавляющее большинство, а вторая Мария известна куда меньше, если не сказать. почти не известна ( ситуация чуть-чуть исправилась, после получения в 2018 году Нобелевки Донной Стрикленд, их стали чаще упоминать всех троих).
Мария ГЁППЕРТ-МАЙЕР /Maria GOEPPERT-MAYER/ (29.06.1906, Катовице, Германская империя ≈ 20.2.1972, Сан-Диего, Калифорния)
Мария ГЁППЕРТ-МАЙЕР /Maria GOEPPERT-MAYER/ (29.06.1906, Катовице, Германская империя ≈ 20.2.1972, Сан-Диего, Калифорния)
Так что же нам известно о второй Марии?
Мария Гёпперт родилась в силезском городе Катовице, тогда принадлежащем Германии.
В 1918 году Лига Наций организовала референдум Верхней Силезии — где ей находиться. 22774 человека проголосовало за Германию, 3900 — за Польшу, но город переедали Польше. Семья педиатра Фридриха Гепперта и его супруги, Марии-старшей, преподавателя языка и литературы, с Марией, единственным ребенком в семье, вскоре переехала в Германию, в город Геттинген.
Марии повезло — она успела окончить частную школу, которая позволяла сдать экзамены для поступления в университет. Физика привлекала ее больше других наук - и не удивительно, ведь друзьями дома были Джеймс Франк и Макс Борн.
Еще до защиты докторской, которая состоялась в 1930 году, у Марии умер отец, а мать открыла пансион.
Однажды там остановился американский химик из Калтеха Джозеф Майер.
Молодые люди полюбили друг друга и вскоре сыграли свадьбу.
Это сыграло решающую роль в ее судьбе, поскольку Мария Гепперт-Майер, сохранив в своей двойной отцовскую фамилию в память о поколениях университетских профессоров - своих предков (она стала седьмым профессором в семье) вв итоге , отплыла с мужем в Штаты, поскольку Джозефу предложили место ассистент-профессора в Университете Джонса Хопкинса.
До прихода к власти Гитлера оставались считанные годы . Но три лета подряд Мария приезжала в Геттинген и работала с Борном.
В 1933 году эти визиты прекратились.
Но к женам профессоров, если они хотели быть не просто женами, в Университете Джонса Хопкинса относились . Получить позицию нормального ученого или преподавателя было невозможно, максимум помощника профессора - разбирать корреспонденцию. Но кабинет для работа ей дали.
В Колумбийском университете, куда к 1940 году переехали супруги, было еще хуже — ни официальной должности, ни жалования. Но здесь были Энрико Ферми и Гарольд Юри, который дал возможность читать лекции по химии. Вместе они начали заниматься изучением строения атомного ядра.
Чуть позже к исследованием Гепперт-Мейер присоединился Эдвард Теллер, создатель водородной бомбы.
Собственно, несмотря на то, что впервые указал на существование их немецкий физик Вальтер Эльзассер в 1933 году, можно сказать, что сама Гепперт-Майер и открыла их вместе с Эдвардом Теллером, когда они работали над статьей о происхождении химических элементов.
Гёпперт-Майер упорно билась над решением проблемы структуры ядра. В начале своей работы она обнаружила два магических числа: 50 и 82. Затем, анализируя экспериментальные данные, она нашла еще пять магических чисел, но объяснить их не могла.
Вот они на фото - два великих физика, он - известный практически каждому и она, имя которой знают лишь единицы.
Поняв, что спин-орбитальное взаимодействие( в квантовой физике взаимодействие между движущейся частицей и её собственным магнитным моментом, обусловленным спином частицы) дает ключ к проблеме, она в тот же вечер сумела объяснить ядерные магические числа Гёпперт-Майер показала, что ядро также состоит из оболочек. По ее словам, атомное ядро напоминает по своему строению луковицу: оно состоит из слоев, содержащих протоны и нейтроны, которые обращаются вокруг друг друга и по орбите, как пары, вальсирующие на балу. Ядра стабильны, если оболочки протонов или нейтронов заполнены. Магические числа для ядер отличаются от магических чисел для атомных электронов, но аналогия между теми и другими с учетом соответствующих поправок существует.
В 1910 году семья поселилась в городе Геттингене, где отец стал профессором местного университета. У нового профессора появилось множество друзей из преподавателей университета. Они часто посещали дом Геппертов и продолжали там свои научные дискуссии. Маленькую Марию никто не отсылал в детскую, наоборот, когда ребенку становилось скучно, отец или кто-то из его друзей показывали девочке физические фокусы или объясняли непонятное. Таким образом, Мария росла в очень питательной научной среде.
Самообразования оказалось достаточно, чтобы в возрасте 18 лет Мария выдержала вступительные экзамены в университет. Она занялась модной в то время квантовой механикой под руководством Макса Борна. По обмену Мария ездила в Кембридж, где училась у Резерфорда.
В 1933 году, с приходом к власти в Германии нацистов, дом Майеров в Балтиморе открыл двери для беженцев. Так как о гостеприимстве семьи ученых знали в основном ученые, дом Майеров превратился в своеобразный филиал германских университетов.
В 1940 году семья переехала в Нью-Йорк, где Мария, не имея ни должности, ни жалования, по собственной инициативе продолжила работу с Энрико Ферми и Гарольдом Юри над проблемами химического и атомного строения. Год спустя она подыскала себе место преподавателя колледжа – наконец-то за ее лекции начали платить деньги! Но лектором она проработала недолго – Гарольд Юри ввел Марию в проект по созданию атомной бомбы. Мария занималась выделением урана из урановой руды.
После войны семья переехала в Чикаго. Оба супруга стали профессорами чикагского университета, но Мария опять не получала жалования, доходы ей приносила работа в Аргонской лаборатории, где она работала над созданием ядерного реактора. В это время она занялась исследованием стабильных ядер. Физика интересовало, почему они стабильны.
В 1960 году университет Сан-Диего смог предоставить супругам равные условия: он стал профессором химии, она – физики. А в 1963 году заслуги Марии перед наукой наконец-то были оценены по достоинству, и она получила Нобелевскую премию.
Умерла Мария в 1972 году. После ее смерти Американское физическое общество учредило премию для молодых женщин-физиков в начале научной карьеры.
Видимо, в память о многих годах бесплатной работы Марии в разных университетах Америки.
Содержание
Биография
После образования Аргонской национальной лаборатории в 1946 г. Гёпперт-Майер предложили работу на полставки в качестве старшего научного сотрудника в отделе теоретической физики. Именно в то время она разработала оболочечную модель ядра, за которую получила впоследствии Нобелевскую премию по физике.
Модель Гёпперт-Майер объясняла существование магических чисел в физике ядра — того факта, что элементы с атомными весами 2, 8, 20, 28, 50, 82, и 126 были чрезвычайно стабильными. Суть объяснения состоит в спин-орбитальном взаимодействии нуклонов, в результате чего в ядре образуются оболочки с возможным количеством нуклонов 2, 6, 10 и т. д. При заполнении очередной оболочки получается чрезвычайно стабильная конфигурация ядра. По её собственному описанию:
Представьте себе комнату с вальсирующими парами. Предположим, что они вальсируют в комнате по окружностям, одни из которых лежат внутри других. Теперь представьте, что вы можете поместить на одну окружность две пары, если одна из них будет описывать круг по часовой стрелке, а другая против часовой стрелки. Теперь добавим следующее — пусть пары, по мере движения по окружностям, кроме того кружатся вокруг своей оси. Но не все пары из тех, что описывают круг по часовой стрелке, также вращаются по часовой стрелке — некоторые вращаются против часовой стрелки. То же самое происходит и с парами, описывающими окружность против часовой стрелки, — некоторые вращаются по часовой, некоторые против часовой стрелки.
В конце 1940-х — начале 1950-х годов она выполнила расчёты по поглощению излучения для Эдварда Теллера, которые, вероятно, использовались при конструировании водородной бомбы.
После смерти Гёпперт-Майер Американское физическое общество учредило награду в её честь, присуждаемую молодой женщине-физику в начале научной карьеры. Любая женщина со степенью кандидата наук может получить деньги, а также возможность выступить с лекциями по теме своих исследований в четырёх ведущих научных учреждениях. Чикагский университет также ежегодно присуждает премию выдающейся молодой женщине-учёному или инженеру. Калифорнийский университет в Сан-Диего проводит ежегодный симпозиум имени Гёпперт-Майер, собирающий женщин исследователей для обсуждения современной науки.
В литературе
…Гордон пригляделся и узнал Марию Гепперт-Майер — единственную женщину на факультете. Она недавно перенесла инсульт и теперь появлялась редко, перемещаясь по коридорам словно привидение. Левая сторона ее тела была частично парализована, а речь стала невнятной. Кожа на лице обвисла, она казалась очень усталой, но в глазах ее светился неугасимый интеллект…
Читайте также: