1948年8月号。 Maria Goeppert Mayer and the Nuclear Shell Model

Maria Goeppert Mayerは核構造について重要な発見をし、ノーベル物理賞を受けたたった二人の女性のうちの一人である。 しかし、そのキャリア初期、彼女は物理学の教授職を得るまでに、無給の職で何年も過ごすことを余儀なくされた。 それでも、彼女は粘り強く研究を続けた。 1948年8月、ゲッペルト・マイヤーは、原子核の多くの性質を説明する「核シェルモデル」の証拠を詳細に示す最初の論文を発表した。 4歳のとき、一家はゲッティンゲンに移り住み、父親は小児科の教授であった。 実は、彼は一族の中で6代目の大学教授であり、マリアは後に7代目の学者であることを誇りにしていた。 父親はいつも、彼女を主婦以上の存在に成長させるよう励ましてくれた。 409>

公立学校と女子大学予備校を経て、1924年にゲッティンゲン大学に入学し、当初は数学を勉強するつもりだった。 しかし、マックス・ボルンの量子力学セミナーに参加した後、物理学に転向しました。

彼女は1930年に博士号を取得し、二重光子反応に関する論文を発表しました。 ゲッティンゲン在学中に、夫で物理化学者のジョセフ・メイヤーと出会う。 博士号取得後、夫妻はアメリカに渡り、彼はボルチモアのジョンズ・ホプキンス大学に就職した。 メイヤーは、ボランティアとして働きながら、量子力学を化学の問題に応用する研究を続けていた。 1939年、夫がコロンビア大学に就職した時も、同じような状況に陥った。 マリア・ゲッパート・メイヤーには、オフィススペースは与えられたが、給料はゼロだった。 1946年、Maria Goeppert Mayerは夫とともにシカゴに移り、シカゴ大学原子核研究所とアルゴンヌ国立研究所に半々で勤務することになった。 ここで彼女は、エドワード・テラーとともに、元素の起源を明らかにするプロジェクトに取り組み始めた

その仕事とは、同位体存在量のリストを作成することであった。 このリストを作っているうちに、陽子や中性子が2、8、20、28、50、82、126個ある原子核が特に安定であることがゲッペルト・メイヤーに明らかにされた。 (この数字は「マジックナンバー」と呼ばれ、殻模型に懐疑的だったユージン・ウィグナーの造語と考えられている）。

原子殻モデルでは、電子が原子核によって作られたポテンシャルの井戸の周りを回るように、核子も他の核子によって作られた中心のポテンシャルの井戸の中を移動する。 この軌道は、エネルギーが増加する一連の殻を形成している。 409>

ある数の核子を持つ原子核が特に安定であるという事実は、実は以前から注目されていたのですが、物理学者たちは、核子を均質な塊として扱う液滴モデルという別のモデルが核分裂の説明に非常に成功していたこともあり、殻モデルが正しいはずはないと確信していたのです。 また、核子間の相互作用が強すぎて、核子を独立した粒子として扱う殻模型では核を正確に記述できないと考えたのである。 409>

Goeppert Mayer は次に他の核特性を検討し、それらがすべて魔法数に対するより多くの支持を指し示していることを発見した。 1948 年 8 月、原子核の殻模型の証拠をまとめた彼女の最初の論文が Physical Review 誌に掲載された。

Goeppert Mayer は核殻模型の証拠を集めたが、当初は魔法数の特定の並びを説明することができなかった。 標準的な量子力学と単純な中心ポテンシャルでは、20以上のマジックナンバーを説明することができなかったのです。

ゲッパート・メイヤーが重要な洞察を得たのは、エンリコ・フェルミがたまたま彼女に、スピン-軌道相互作用の証拠があるかと尋ねたときでした。 彼女はすぐにこれが答えだと気づいた。 ゲッパート・メイヤーはエネルギー準位とマジックナンバーを計算できるようになった。

論文をPhysical Review誌に送ろうとしたとき、彼女は独立して同じ結果を得たハンス・ジェンセンらの論文に気がついた。 彼女は自分の論文を彼らの論文と同じ号に掲載するのを遅らせてほしいと頼んだが、結局、彼女の論文は彼らの論文の次の号、1949年6月に掲載された

Goeppert Mayerはその時Jensenと会っていなかったが、後に二人は会った。 彼らは友人となり、共同研究者となり、核シェル模型に関する本を一緒に書いた。 ジェンセンとゲッペルト・メイヤーは1963年に殻模型の研究でノーベル賞を受賞した。 409>

Maria Goeppert Mayer は、1960 年にカリフォルニア大学サンディエゴ校の正教授に任命されたが、まもなく脳卒中に倒れた。 その後、完全に回復することはなく、1972年に死去した。

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