Maria Goeppert-Mayer

Maria Goeppert nació un 28 de junio de 1906 en Kattowitz, ahora Katowice, Polonia, por entonces parte de la provincia de Silesia del Imperio Alemán. Su familia se trasladó a Göttingen en 1910, cuando su padre Friedrich Göppert fue nombrado profesor de Pediatría de la Universidad de dicha ciudad. Por el lado de su padre, Goeppert-Mayer pertenecía a una familia de larga tradición académica. Desde temprana edad, se vio rodeada por los estudiantes y profesores de la universidad, intelectuales eminentes incluyendo científicos como Enrico Fermi, Werner Heisenberg, Paul Dirac y Wolfgang Pauli. En 1924, Goeppert se matriculó en la Universidad de Göttingen. Entre sus profesores estuvieron tres los futuros premios Nobel: Max Born, James Franck y Adolf Otto Reinhold Windaus. Goeppert completó su título de Doctor en Filosofía (Ph.D.) en la Universidad de Göttingen en 1930, y en ese mismo año, se casó con el Dr. Joseph Edward Mayer, por entonces un asistente de James Franck. La nueva pareja se mudó a Estados Unidos, país de origen de Mayer, en concreto a Baltimore donde tenía su plaza como profesor en la Universidad Johns Hopkins…

 Maria Goeppert-Mayer

En su tesis doctoral calculó la probabilidad de que un electrón orbitando alrededor del núcleo del átomo, emitiera dos fotones de luz al saltar a una órbita más cercana al núcleo. Sus aventurada teoría fue confirmada experimentalmente en la década de 1960. En aquella Universidad entre 1931 a 1939, como posteriormente en la Universidad de Columbia, entre 1940 a 1946, y en la de Chicago, en las que su marido fue contratado, a María Goeppert-Mayer se le permitió trabajar como investigadora voluntaria pero si tener derecho a remuneración, en gran parte por sexismo aunque también debido a las estrictas normas contra el nepotismo. De hecho, a pesar de su valía y capacidad casi la totalidad de su carrera la desarrolló como profesora e investigadora voluntaria no-remunerada no alcanzando un puesto remunerado a tiempo completo hasta cumplir los 53 años.

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Maria Goeppert-Mayer

Enlac directo: Proyecto Manhattan

A pesar de ello, fue capaz de desarrollar un trabajo investigador brillante y encontrar otras oportunidades laborales, incluyendo un puesto de profesora en el Sarah Lawrence College. También pudo colaborar, si bien en una línea de investigación más bien secundaria, en el Proyecto Manhattan para el desarrollo de la bomba atómica en Los Álamos (Nuevo México). Durante el tiempo de su marido fue profesor en la Universidad de Chicago, Goeppert-Mayer fue profesora voluntaria asociada de Física (sin derecho a sueldo). Además, cuando se fundó el cercano Laboratorio Nacional Argonne en 1946, Goeppert-Mayer se ofreció para trabajar allí a tiempo parcial en la División de Física Teórica. Fue durante su tiempo en Chicago y Argonne cuando desarrolló el cálculo matemático que demostraba el modelo de capas nuclear, trabajo por el que fue galardonada con el Premio Nobel de Física en 1963, compartido con los investigadores alemanes J. Hans D. Jensen y Eugene Paul Wigner. Los científicos alemanes con los que compartió el premio trabajaron en paralelo exactamente la misma teoría. Después de haber publicado sus resultados, Goeppert-Mayer colaboró con ellos. Un miembro del equipo alemán, J. Hans D. Jensen, se desplazó a Estados Unidos y trabajó con ella para editar un libro en 1950 titulado “Teoría Elemental de la Estructura de Capas Nuclear“. En 1963, ambos fueron galardonados conjuntamente con el Premio Nobel de Física..

… por sus descubrimientos sobre la estructura de las capas nuclear”. En su discurso de aceptación Goeppert-Mayer dijo: “Ganar el premio ha sido la mitad de apasionante que hacer el trabajo.

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Mayer en la ceremonia del Nobel

Enlace directo:Historia de la física

En el que quizás sea el más desafortunado e injusto titular de la historia de los premios Nobel, un periódico local de San Diego encabezó la noticia con la frase “Una madre de La Jolla gana el premio Nobel”. Desde 1960, Goeppert-Mayer fue nombrada para un puesto como profesora, a tiempo completo, de Física en la Universidad de California en San Diego y se trasladaron a vivir a la vecina localidad de La Jolla. A pesar de que sufrió un derrame cerebral poco después de llegar allí, continuó enseñando e investigando durante varios años…[1]

La Factoria Historica


[1] En física, el modelo de capas nuclear es una teoría creada para describir la estructura interna del núcleo y una dinámica para los nucleones. Es muy parecido al planteado para el caso de la corteza electrónica —el modelo de capas electrónico— .En el caso de los electrones, teníamos partículas idénticas que se agrupaban en capas de números cuánticos espaciales distintos (n,l). El número de electrones permitidos en cada capa venía impuesto por el principio de exclusión de Pauli para fermiones. Los número cuánticos asociados vienen como resolución de la ecuación de Schrödinger para un potencial coulombiano (~ 1/r) y centrífugo. En el caso nuclear, tendremos fermiones (los nucleones) en un potencial nuclear. Estos nucleones tendrán un número cuántico adicional, el isospín, cuya proyección nos dirá si el nucleón se trata de un protón o un neutrón. Al añadir nucleones a un núcleo, existen ciertas configuraciones en las que la energía de enlace nuclear del siguiente nucleón es significativamente menor que la anterior. Mediante observación, se conocen ciertos números mágicos de nucleones que están más estrechamente vinculados que el número de orden superior. Los siete números más reconocidos desde 2007 son: 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 (sucesión A018226 en OEIS). Este es el origen del modelo de capas. La diferencia clave con el caso de los electrones, es que no basta con un modelo de partículas independientes y la elección del potencial de interacción es clave para la resolución del espectro de energías. El potencial más usual, es el potencial de Wood-Saxon, pero la resolución de la ecuación de Shröedinger se hace no analítica. El primer modelo de capas fue propuesto por Dmitry Ivanenko (junto con E. Gapon) en 1932. El modelo fue desarrollado en 1949 a partir de los trabajos desarrollados independientemente por parte de varios físicos; en particular Eugene Paul Wigner, Maria Goeppert-Mayer y J. Hans D. Jensen, quien compartió en 1963 el Premio Nobel de Física por sus contribuciones.

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