מריה גופרט-מאייר: האישה ללא שכר שפיצחה את הגרעין
במשך כמעט שלושים שנה היא עבדה ללא שכר. אוניברסיטאות ששמחו להעסיק את בעלה השתמשו בחוקים נגד נפוטיזם כדי להדיר אותה, והעניקו לה שולחן, תואר של כבוד, ולא מעבר לכך. בשנת 1963 העניקה לה ועדת פרס נובל בסטוקהולם חלק מפרס הפיזיקה על תגליות בנוגע למבנה הקליפות הגרעיני — מה שהפך אותה לאישה השנייה בלבד שזכתה בפרס, לאחר מארי קירי (Marie Curie) ב-1903, והאחרונה במשך יותר מחמישים שנה לאחר מכן.
ילדות בגטינגן
היא הייתה בתם היחידה של פרידריך גופרט, רופא ילדים, ומריה וולף. היא נולדה ב-28 ביוני 1906 בקטוביץ — אז בגרמניה, כיום קטוביץ בפולין — והייתה בת ארבע כשהמשפחה עברה לגטינגן, שם קיבל אביה את הקתדרה לרפואת ילדים.
לדבריה, אביה היה ההורה שעיצב אותה: "ובכן, אבי היה מעניין יותר", אמרה. "הוא היה בכל זאת מדען". עצתו אליה נותרה בנוסח בוטה — אל תגדלי להיות אישה, כלומר אל תסתפקי בלהיות עקרת בית בלבד. היא למדה בבית הספר הגבוה לטכניקה (Höhere Technische) בגטינגן ולאחר מכן בבית ספר הכנה שנוהל על ידי סופרג'יסטיות, וניגשה לבחינות הבגרות (Abitur) בגיל שבע-עשרה, שנה מוקדם מהרגיל. מתוך קבוצה קטנה של בנות שניגשו לבחינה לצידה, כולן עברו. מבין הבנים, אחד עבר.
התזה שאף אחד לא יכול היה לבדוק
היא נכנסה לאוניברסיטת גטינגן ב-1924 כדי ללמוד מתמטיקה, בילתה שנה בקיימברידג' וחזרה. הפיזיקה ניצחה. הדוקטורט שלה, שהושלם ב-1931, עסק בבליעת פוטונים כפולה על ידי אטומים — תחזית שהקדימה בשלושה עשורים את הטכנולוגיה הדרושה לאישורה, שכן רק הלייזר הפך את האפקט לניתן לצפייה. הבוחנים שלה היו מקס בורן, ג'יימס פרנק ואדולף וינדאוס, ששלושתם זכו בעצמם בפרסי נובל. יוג'ין ויגנר כינה מאוחר יותר את התזה "יצירת מופת של בהירות וקונקרטיות". המחמאה האריכה ימים יותר מהעמימות של המאמר: היחידה שפיזיקאים משתמשים בה כיום למדידת חתכי פעולה של בליעת פוטונים כפולה נקראת גופרט-מאייר.
שלושים שנה ללא שכר
בינואר 1930 נישאה לכימאי האמריקאי ג'וזף אדוארד מאייר, ועקבה אחריו לאוניברסיטת ג'ונס הופקינס, שם קיבל משרת פרופסור חבר. נולדו להם שני ילדים, מריה אן ופיטר קונרד. לג'ונס הופקינס היו חוקים נוקשים נגד העסקת בני זוג של סגל; היא קיבלה משרת עוזרת עם שכר סמלי, פינה במשרד וגישה לבניינים. היא השתמשה בהם. היא לימדה, וב-1935 פרסמה מאמר משמעותי על התפרקות בטא כפולה, אחד התהליכים הנדירים והקשים ביותר לצפייה בטבע.
כאשר ג'וזף פוטר ב-1937 — עוינות מחלקתית כלפי אישה בבניין נחשבה לסיבה העיקרית — עבר הזוג לקולומביה, שם קיבלה שוב משרד ללא שכר, ושוב הפיקה עבודה, הפעם במסגרת עבודתם של הרולד יורי ואנריקו פרמי. האגודה האמריקאית לפיזיקה בחרה בה כעמיתה ב-1941. בדצמבר של אותה שנה, בגיל שלושים וחמש, החזיקה במשרתה האקדמית הראשונה בשכר: הוראה במשרה חלקית במכללת שרה לורנס. לאחר פרל הארבור היא גם השתלטה על השיעורים של פרמי בקולומביה — ללא שכר.
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →שנות הפצצה
באביב 1942 הצטרפה למעבדות חומרי הסגסוגת החלופיים של פרויקט מנהטן בקולומביה, ועבדה על הפרדת אורניום-235 ועל תכונות אורניום שש-פלואורי. אדוארד טלר משך אותה לאחר מכן לפרויקט האטימות, חקירה של האופן שבו חומר וקרינה מתנהגים בטמפרטורות של פיצוץ תרמו-גרעיני, ובפברואר 1945 נסעה ללוס אלמוס לעבוד בקבוצה של טלר, וחזרה לניו יורק ביולי. פסק הדין שלה על עבודת האטימות היה יבש באופן אופייני: "לא מצאנו כלום, והיה לנו מזל".
רוקדים בנשף
בפברואר 1946 קיבל ג'וזף משרת פרופסור במכון ללימודים גרעיניים של אוניברסיטת שיקגו. היא מונתה לפרופסור חבר בהתנדבות — ללא שכר, שוב — ובמקביל קיבלה משרה חלקית כפיזיקאית בכירה במעבדה הלאומית ארגון שזה עתה הוקמה. משפט הפתיחה שלה בארגון היה שהיא לא יודעת כלום על פיזיקה גרעינית. לאחר מכן היא תכנתה את ה-ENIAC להרצת חישובי מונטה קרלו של קריטיות כור.
מה שהיא הבחינה בו בנתונים היה שגרעינים המכילים 2, 8, 20, 28, 50, 82 או 126 פרוטונים או נייטרונים היו יציבים באופן יוצא דופן. ויגנר כינה אותם המספרים הקסומים, והשם נדבק. היא הציעה שהנוקלאונים, כמו אלקטרונים באטום, תופסים קליפות של אנרגיה עולה, וכי גרעין עם קליפות מלאות לחלוטין הוא הקשור בחוזקה. המאמר הראשון שהציג את הראיות הופיע ב-Physical Review באוגוסט 1948.
המנגנון היה חסר עד שפרמי, בדרכו החוצה ממשרדה, שאל אם יש עדות לצימוד ספין-מסלול — של ספין של נוקלאון המקיים אינטראקציה עם התנועה המסלולית שלו. היא ראתה מיד שזה המפתח שיצר בדיוק את רצף המספרים הזה. "זה היה כמו פאזל", אמרה. "הכל הפך לברור". פרמי, שצפה בה מסבירה זאת במהירות, חייך ועזב: "מחר, כשפחות תתרגשי, תוכלי להסביר לי".
היא אהבה לתאר את התוצאה כנשף. תחשבו על חדר מלא רוקדי ואלס, אמרה, מעגל בתוך מעגל: אפשר להכניס פי שניים רקדנים אם זוג אחד מסתובב עם כיוון השעון והשני נגד כיוון השעון.
בגרמניה, אוטו האקסל, י. הנס ד. ינסן והנס סוס הגיעו לאותה מסקנה באופן עצמאי; ההכרזה שלהם הגיעה ראשונה, ביוני 1949, אם כי ההגשה שלה הייתה מוקדמת יותר, בפברואר. במקום להילחם על כך, היא וינסן הפכו למשתפי פעולה וחברים, וכתבו יחד את Elementary Theory of Nuclear Shell Structure ב-1950. שלוש עשרה שנים לאחר מכן הם חלקו מחצית מפרס נובל לפיזיקה לשנת 1963; ויגנר לקח את המחצית השנייה.
מדוע מריה מכונה גאונה
האיכות הבולטת בעבודתה הטובה ביותר היא זיהוי תבניות הפועל על מספרים שכולם יכלו לראות ואף אחד לא יכול היה לקרוא. המספרים הקסומים לא היו חבויים; הם ישבו בטבלאות מפורסמות של יציבות גרעינית. מה שהיא סיפקה היה השכנוע שרשימה שנראית לא סדירה — 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 — היא החתימה של מבנה, ולאחר מכן המנגנון המתמטי לגזירת אותה רשימה מדויקת מצימוד ספין-מסלול במקום לזייף אותה. התזה לדוקטורט שלה מראה את אותה תכונה במפתח אחר: תחזית נכונה של אפקט פיזיקלי שלושים שנה לפני שמישהו יכול היה למדוד אותו, מה שוויגנר שפט כ"יצירת מופת של בהירות וקונקרטיות".
לטיעון הנגדי הכנה יש שני חלקים. ראשית, עדיפות: האקסל, ינסן וסוס הגיעו לשם באופן עצמאי וכמעט בו-זמנית, שזה הסימן הקלאסי לרעיון שהגיע זמנו ולא לקפיצה שרק מוח אחד יכול היה לעשות. שנית, הרמז המכריע הגיע משאלתו של פרמי על צימוד ספין-מסלול — היא לא יצרה אותו בעצמה, אם כי זיהתה בשניות מה הוא אומר, שזו יכולת מסוג אחר. מול זה: היא עשתה את העבודה הזו בזמן שלא החזיקה במשרה בשכר, בתחום שנכנסה אליו מאוחר, לאחר שלימדה את עצמה פיזיקה גרעינית אחרי שאמרה בבירור שהיא לא יודעת כלום. בין אם המילה גאון מתאימה ובין אם לא, השילוב הזה של התמדה ומהירות תובנה הוא מה שוועדת נובל אישרה בסופו של דבר.
לאחר מכן
בשנת 1960, לאחר גיל חמישים, היא מונתה סוף סוף לפרופסור מן המניין באוניברסיטת קליפורניה, סן דייגו. שבץ מוחי זמן קצר לאחר הגעתה לא עצר את ההוראה או את המחקר שלה. היא מתה מהתקף לב בסן דייגו ב-20 בפברואר 1972, בגיל 65.
שמה קשור כעת לדברים שנמנעו ממנה זמן רב: יחידת גופרט-מאייר באופטיקה, פרס האגודה האמריקאית לפיזיקה לנשים פיזיקאיות בתחילת דרכן שהוקם ב-1986, בניין מאייר ב-UC סן דייגו, פרס בארגון, מכתש על נוגה, מקום ב-1996 בהיכל התהילה הלאומי לנשים, ובול דואר אמריקאי שהונפק ב-2011.