Maria Goeppert-Mayer: el otro premio Nobel

Maria Goeppert-Mayer fue una de las dos mujeres en ganar el Premio Nobel de Física hasta el momento, siendo la otra Marie Curie. Y, sin embargo, su nombre no es tan conocido como el de Marie Curie. También trabajó en el Proyecto Manhattan y pasó un tiempo durante su larga carrera con Enrico Fermi, Max Born, Edward Teller y muchas otras luminarias físicas.

Ella también era "otra" de una manera diferente. Siguió a su esposo de la universidad a la universidad y, debido a las estrictas reglas contra la contratación tanto de esposos como de esposas, a menudo tuvo que tomar un puesto no docente, a veces incluso sin paga. Sin embargo, ser el otro, o más uno, parecía darle lo que todo científico puro quiere: la libertad de explorar. Y descubra lo que hizo, extensamente. Siempre fue vanguardista y siempre trabajó con los mejores físicos. Para un científico, su historia dice que es demasiado bueno para ser verdad, lo cual es tan agradable de leer.

Inevitablemente un físico teórico

María nació en 1906 en lo que hoy es Katowice, Polonia, pero entonces era Kattowitz en Alemania. En 1910, su familia se mudó a Gotinga, una ciudad universitaria y también a Alemania. Allí, su padre se convirtió en profesor de pediatría en la Universidad de Göttingen, lo que lo convirtió en la sexta generación consecutiva en tener un profesor. ¿Continuaría María la tradición por séptimo? El tiempo lo diría.

Gotinga era el lugar perfecto para ponerla en el camino de convertirse en la científica en la que se convertiría. Para empezar, Max Born, involucrado en el desarrollo de la mecánica cuántica y posiblemente premio Nobel de física, era un amigo de la familia, al igual que David Franck, también posible premio Nobel de física.

De joven, su interés radicaba en las matemáticas y entró en la Universidad de Göttingen en 1924 como estudiante. Muchos gigantes de las matemáticas también fueron profesores en la universidad, incluida Emmy Noether, mejor conocida por el teorema de Noether. La presencia de estos gigantes atrajo visitantes de todas partes. Algunos de esos visitantes fueron Enrico Fermi, Paul Dirac, Arthur Holly Compton, Werner Heisenberg, John von Neumann, J. Robert Oppenheimer, Wolfgang Pauli, Linus Pauling, Leo Szilard y Edward Teller.

Fue la influencia de Max Born lo que cambió su interés de las matemáticas a la física. Como resultado de trabajar con Max Born y David Franck, su estilo tenía una mezcla de un fuerte enfoque matemático de la física del primero y un enfoque no matemático del segundo. También fue un momento importante para la mecánica cuántica, y Göttingen fue un lugar de origen para estos desarrollos, lo que dio forma a su camino.

Tesis de maestría

En 1930, María había escrito su tesis y recibió su doctorado. Su tesis fue la culminación perfecta de su educación y un presagio de asuntos futuros. Contenía un tratamiento teórico de los procesos de dos fotones. Muchos años después, Eugene Wigner, otro premio Nobel de física, lo describiría como "una obra maestra de claridad y concreción". En ese momento no fue posible probar experimentalmente los resultados teóricos de la tesis. En cambio, tuvo que esperar 30 años para la invención del láser, cuando en 1961 sus predicciones resultaron ser ciertas. Según su contribución, la unidad para la sección de absorción de dos fotones recibió el nombre de Goeppert-Mayer (GM). Un GM es 10-50 cm4 s-fotón-1.

Libertad de consecuencias

Además de recibir su doctorado en 1930, se casó con Joseph Edward Mayer, uno de los asistentes de James Franck. Desde entonces lo ha seguido a donde los ha llevado su propia carrera, comenzando con un puesto de profesor asociado de química en la Universidad Johns Hopkins en los Estados Unidos, en Baltimore, Maryland.

Las reglas contra el nepotismo en Johns Hopkins le impidieron recibir una cita regular, pero el departamento de física logró organizar la asistencia que le dio acceso a las instalaciones de la universidad, el lugar de trabajo, la libertad de participar en actividades científicas y, finalmente, la oportunidad. conferencia a estudiantes de posgrado.

Podría pensar que no tener una cita regular podría haber limitado sus actividades, pero pareció tener el efecto contrario. Trabajó con el decano de experimentadores y con el Departamento de Matemáticas. Nadie más en Johns Hopkins coincidía con su formación en mecánica cuántica, por lo que pudo llevarla y su especial formación matemática a lo que más tarde se conocería como el campo de la física química, el principal interés de su marido. Pasó unos veranos en Gotinga con Max Born y en 1935 publicó un importante artículo sobre la desintegración beta doble, aplicando técnicas de su tesis a otro contexto. En resumen, su falta de una cita regular parecía darle la libertad de difundirse.

Maria Goeppert-Mayer - Física teórica

Este patrón se repitió en 1939 cuando volvió a seguir a su marido, esta vez a la Universidad de Columbia en la ciudad de Nueva York. Una vez más, no pudo conseguir una cita, por lo que el presidente del Departamento de Física le dio una oficina, pero no un salario. Se hizo amiga de Enrico Fermi, quien sugirió que mirara la valiente estructura de caparazón de los elementos transuránicos aún no descubiertos. Utilizando el modelo de Fermi-Thomas de la estructura electrónica del átomo, predijo correctamente que formarían una nueva serie similar a los elementos de tierras raras.

Sin embargo, no estuvo mucho tiempo "desempleada" y tomó un trabajo de medio tiempo enseñando ciencias en el Sarah Lawrence College y un segundo trabajo en 1942 explorando la separación del U-235 del uranio natural como parte del Proyecto Manhattan. Edward Teller hizo su trabajo en el Proyecto Opacidad, relacionado con el desarrollo de un arma termonuclear.

Una vez más, el patrón se repitió en 1946 cuando siguió a su esposo a la Universidad de Chicago, donde había reglas contra la contratación de ambos cónyuges en puestos de profesores. Allí contrató a un profesor asociado voluntario de física, quien nuevamente le dio una gran libertad en la universidad. Esta vez su camino la llevará al Premio Nobel.

Al premio nobel

Teller también se mudó a la Universidad de Chicago, trayendo consigo el Proyecto Opacidad. Esto se acomodó en lo que pronto se convertiría en el Laboratorio Nacional de Argonne, que estaba bajo la égida de la nueva Comisión de Energía Atómica. Allí, Mary trabajó como física sénior, a tiempo parcial. Argonne se preocupaba principalmente por la física nuclear, con la que María no tenía mucha experiencia, pero disfrutó de la oportunidad de aprender.

Al recibir el Premio Nobel, con el Rey Gustavo VI Adolfo de Suecia

A tiempo parcial en Argonne, pudo continuar su trabajo voluntario con la universidad, algunas de las cuales incluían actividades con el Instituto de Estudios Nucleares. Los miembros del Instituto eran Fermi, Harold Urey, Willard Libby, Teller e incluso su viejo amigo James Franck. Era una atmósfera que recordaba a la Gotinga en la que creció.

Uno de los temas tratados en el Instituto fue el origen de los elementos químicos químicos. Teller le pidió a María que trabajara con él en un modelo para esto y, mientras recopilaba datos para probar el modelo, hizo algunas observaciones que finalmente la llevaron a pensar que podría haber capas estables en el núcleo atómico, similares a las capas de electrones en el núcleo atómico. estructura atomica. Después de un período de investigación adicional, en 1950 publicó su modelo matemático para la estructura de los proyectiles nucleares. Su modelo requería que el núcleo consistiera en una serie de capas cerradas con protones y neutrones emparejados. Ella lo describió de la siguiente manera:

“Piense en una habitación llena de vals. Supongamos que rodean la habitación en círculos, cada círculo encerrado dentro de otro. Luego imagina que en cada ronda, puedes emparejar con el doble de bailarines, teniendo un par a la izquierda y otro par a la izquierda. Luego agregue una variación más; todos los bailarines giran dando vueltas como peonzas mientras rodean la habitación, cada pareja girando y dando vueltas. Pero solo algunos de los que van a la izquierda giran a la izquierda. Los demás giran en el sentido de las agujas del reloj, girando a la izquierda. Lo mismo ocurre con los que bailan a la derecha: unos giran a la derecha, otros a la izquierda. "

En 1963 recibió el Premio Nobel de Física por este descubrimiento de la estructura del caparazón nuclear. Compartió el premio con otros dos, uno de ellos fue J. Hans D. Jensen, quien contribuyó de forma independiente al modelo.

Profesora Maria Goeppert-Mayer

Finalmente rompiendo el patrón en 1960, se le ofreció el puesto de profesora de física en la Universidad de California en San Diego, donde ella y su esposo asumieron el cargo. Ella era entonces la profesora de séptima generación en su familia. Permaneció donde continuó estudiando física hasta su muerte en 1972.

  • fabricante de acero dice:

    Maria Skłodowska-Curie

  • Ren dice:

    ¡Guau!

  • Joe Q. dice:

    El fenómeno de absorción de dos fotones no es solo un ejercicio académico: se utiliza para la microfabricación 3D y también para algunos tipos de microscopía de fluorescencia (piense en esas imágenes fluorescentes muy coloridas de neuronas, etc.).
    El principio es que la absorción de dos fotones ocurre solo en el enfoque preciso de una lente, lo que permite una selectividad extraordinariamente profunda al iniciar reacciones químicas o procesos fluorescentes.

    Goeppert-Mayer es bien conocida en los círculos físicos, pero estoy de acuerdo en que no tiene el célebre reconocimiento generalizado de Marie Curie.

    • Joe Q. dice:

      Debo agregar que el efecto de dos fotones necesita láseres pulsados ​​lo suficientemente potentes para comenzar, y estos no estaban disponibles hasta hace poco. Ahora se pueden encontrar utilizados como dispositivos clave en laboratorios microscópicos académicos.

    • Murray dice:

      Para ser justos, Marie Curie ha ganado dos premios Nobel en dos campos diferentes. Ella sigue siendo la única persona que ha ganado premios Nobel en muchos campos científicos.

  • Olsen dice:

    xkcd 896

  • cdilla dice:

    Buen artículo. Gracias.

  • Saintrain dice:

    Haz el poste de Émilie du Châtelet. Hazlo. Hazlo.

    • Elliot Williams dice:

      Ella está en la lista, pero no la seguirá. ¡Manténganse al tanto!

      Pero también aceptaremos completamente las solicitudes. ¿Qué mas tienes? 🙂

  • A / P Daniel F. Larrosa dice:

    Gracias por el gran artículo. Solo un error tipográfico menor: dice "Enciro Fermi" en lugar de "Enrico Fermi" la segunda vez que se menciona.

    Más amigable,
    Daniel F. Larrosa
    Montevideo, Uruguay

    • Chris Wright dice:

      Estimado La-Tecnologia: Agregue un marcado o una función de edición propuesta para detener los comentarios gramaticales nazis para siempre.

      • Ragnar dice:

        Los nombres humanos no son gramática, los comentarios sobre eso están más que bien, en mi humilde opinión.

        • Steven Dufresne dice:

          Si. Qué vergonzosos son esos errores tipográficos, nos gusta corregirlos.

    • Steven Dufresne dice:

      Gracias Daniel. Lo arreglé mientras tu comentario aún estaba marcado como Spam, por lo que afortunadamente no ha respondido hasta ahora.

      • A / P Daniel F. Larrosa dice:

        Gracias Steven y el resto del personal, he disfrutado de HAD durante muchos años y lo encuentro lleno de excelente material.
        Soy de ascendencia italiana y admiro a Fermi, por lo que el error tipográfico se notó fácilmente.

        Aprendí a ignorar los comentarios inapropiados, no hay problema (la ironía: mis abuelos lucharon con los partisanos contra los nazis en la Italia ocupada; no eran héroes, solo dos civiles más haciendo lo que podían).

        Le recomendé su artículo a una profesora universitaria de matemáticas uruguaya muy respetada que lucha por la igualdad de oportunidades de género y alienta a las mujeres jóvenes a seguir carreras científicas: https://twitter.com/janarhertz

        Un cordial saludo y sigan con el buen trabajo.

        A / P Daniel F. Larrosa
        Montevideo, Uruguay

  • Murray dice:

    Otro ejemplo del fracaso del capitalismo en algunos campos. El dinero es bueno para animar a las personas a hacer cosas que no quieren hacer. Pero para los curiosos y creativos, el entorno capitalista no es óptimo, lo que lleva a la gente a direcciones que simplemente pagan las cuentas. Las fuerzas del mercado siguen funcionando, pero la moneda es diferente. En los estudiosos no es capital sino prestigio. En las ciencias su curiosidad, en los entornos creativos, su inspiración y libertad. etcétera etcétera.

    Maria Goeppert-Mayer logró lo que hizo al liberarse del mercado capitalista. Elija lo que sea interesante para ella, sin tener en cuenta los beneficios económicos.

    La mayoría de nosotros tenemos facturas que pagar, pero a menos que gastemos la mayor parte de nuestra energía trabajando para obtener el valor correcto, no nos acercaremos a nuestro máximo potencial. Desafortunadamente, la mayoría de la gente ni siquiera sabe cuál es su propia moneda.

    • Dave dice:

      Lo curioso es que las únicas personas que realmente disfrutan de ese lujo son las que a menudo consiguen un trabajo CBA y terminan haciendo lo que quieren a largo plazo mientras se benefician de los beneficios estatales y no producen nada de valor más que más niños para repetir el trabajo. ciclo.
      El capitalismo les diría que no haces nada, no obtienes nada porque no tienes valor.
      El socialismo dice que tenemos que darles dinero porque ... - de hecho, todavía no sé por qué.

      Sí, sería bueno darles a todos un salario por no hacer nada, pero ya probamos ese experimento y la mayoría de la gente busca a Jerry Spinger y el chocolate, no a la autoestima y la educación.

      Mary hizo lo que quiso porque obtuvo el salario de su esposo y él fue lo suficientemente progresista en ese momento como para no decirle a la mujercita que regresara a la cocina y le trajera su whisky.
      Tuvo la suerte de tener un hombre (en ese momento) que trabajaba como un “cerdo capitalista” y podía permitirle hacer lo que quisiera mientras él pagaba las cuentas.

      • John Spencer dice:

        Al leer su comentario, creo que está diciendo que Maria Goeppert-Mayer fue una esponja afortunada que no quería trabajar para ganarse la vida. ¿No le fue bien?

      • Steven-X dice:

        +1

        Demonios, incluso en la Unión Soviética a un científico le pagaban cheques. Pero todavía tenían que hacer cola para comprar papel higiénico.

  • Ted Huntington dice:

    Sí, la historia de Goeppert-Mayer es realmente interesante. Ella fue la primera persona que conozco que teorizó sobre la disposición física real del llamado núcleo. Mucha gente no se da cuenta de que el modelo actual "saturniano" del átomo, donde los electrones orbitan alrededor de un núcleo, es un fenómeno reciente. Por ejemplo, Gilbert Lewis introdujo un modelo estático de átomos, "el átomo cúbico", donde se produce la estabilidad porque los electrones ocupan cada uno de los 8 ángulos tan recientemente como 1902. JJ Thompson introdujo el modelo del átomo "Plum Pudding" en 1904. Uno interesante El punto es que el marco básico de las capas de Goeppert-Mayer podría, creo, usarse también para aplicar un modelo estático al átomo, donde el hidrógeno y el helio, los "núcleos" de hidrógeno (protones) y los átomos de hidrógeno (o "neutrones") están pegados juntos. Alguien, tal vez Gilbert, introdujo ese modelo, que parece lógico, porque las partículas alfa son helio nuceli. Un debate entre Soddy y Rutherford en los primeros días de la teoría nuclear "nuclear" fue si se encontraron electrones en el núcleo, Soddy pensó que las partículas beta, electrones, se emiten desde el núcleo, había evidencia de que los electrones existen en el núcleo. Pienso en cosas bastante interesantes. Ahora los humanos pueden incluso ver átomos, y tal vez pronto, incluso capturar imágenes de átomos internos, ¿veremos partículas orbitando como un modelo de Saturno, partículas subatómicas en posiciones estáticas, o ninguna o ambas? ¡De todos modos es interesante!

Miguel Vidal
Miguel Vidal

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