Katowiczanka Maria Goeppert-Mayer – mało znana laureatka nagrody Nobla z fizyki
W Polsce opisaniem losów noblistki z Katowic zajął się dr hab. Piotr Grejner. To m.in. za jego sprawą postać ta nie zniknęła zupełnie z kart historii stolicy obecnego województwa śląskiego. Potem przyszli kolejni jak m.in. prof. UAM dr hab. Tomasz Pospieszny z Wydziału Chemii, autor publikacji „Pasja i geniusz. Kobiety, które zasłużyły na Nagrodę Nobla”, którzy zaczęli popularyzować jej dzieje. Stosunkowo niedawno w Europie ukazała się też obszerna publikacja „Maria Goeppert Mayer: From Göttingen to the Nobel Prize in Physics”, której autorem jest José Manuel Sánchez Ron. Informacje o karierze i dokonaniach katowiczanki można znaleźć w archiwach amerykańskich uniwersytetów.
Z biegiem lat postać ta zaczęła się niejako wyłaniać z mroków zapomnienia. Od 1995 roku elewację domu jej katowickiego dzieciństwa przy ul. Młyńskiej 5 zdobi tablica pamiątkowa przypominająca o noblistce. W Katowicach, gdzie przyszła na świat, na jej cześć nazwano jedną z ulic, która łączy ul. Sądową z ul. Grundmanna, a także Śląskie Centrum Radiometrii Środowiskowej, a od 2012 roku je nazwisko nosi nowoczesny biurowiec zlokalizowany w Górnośląskim Parku Przemysłowym (na poprzemysłowym terenie po Hucie Silesia) przy ulicy Konduktorskiej 39, który wygrał prestiżową nagrodę w konkursie Prime Property Prize w 2013 roku. Jak donosił redaktor „Naszych Katowic”, Goeppert-Mayer otrzymał bowiem jako pierwszy w Polsce (drugi w Europie) międzynarodowy certyfikat BREEAM International (BRE Enviromental Assessment Method) na poziomie „Outstanding”. Z kolei budynek Rektoratu Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach od 2014 roku zdobi mural z podobizną noblistki. Co więcej, iej imieniem nazwano też nosi 35-kilometrowy krater na Wenus.
Maria Goeppert-Mayer: Noblistka z Katowic
Maria Goeppert-Mayer urodziła się 28 czerwca 1906 roku w Katowicach. Przyszła na świat w domu przy ulicy Młyńskiej 5. Przypomina o tym tablica pamiątkowa zdobiąca elewację budynku. Ochrzczono ją w kościele ewangelicko-augsburskim przy ulicy Warszawskiej. Była katowiczanką w drugim pokoleniu, a pochodziła ze znanej śląskiej rodziny. Jej krewni po mieczu reprezentowali zawody zaufania społecznego związane z medycyną, farmacją czy prawem. Ona sama zdecydowała się podbić świat nauki i stawić wyzwanie światu zdominowanemu przez naukowców płci męskiej.
Protoplasta rodu, pradziad noblistki, Henryk Robert Göppert (1800-1884) był synem aptekarza, ale sam został lekarzem, kształconym na uniwersytecie we Wrocławiu. Poświęcił się karierze naukowej, a specjalizował się w botanice, paleobotanice i paleontologii. Przekroczywszy próg 31 lat, otrzymał propozycję objęcia katedry w swojej wrocławskiej Alma Mater. Jego zasługą było m.in. utworzenie Muzeum Botanicznego i Ogrodu Botanicznego w stolicy Dolnego Śląska. W annałach zapisał się też jako ten, który w 1848 roku udowodnił tezę o organicznym pochodzeniu węgla kamiennego. Jego syn – także Henryk - nie poszedł w jego ślady. Zamiast medycyny i botaniki wybrał prawo, a po zdobyciu dyplomu, podjął pracę jako urzędnik.
Konsekwentnie wspinał się po kolejnych szczeblach urzędniczej kariery, aż został radcą w departamencie szkolnictwa wyższego, w pruskim Ministerstwie Kultury w Berlinie. Poślubił Gertrudę Landsberg, pochodzącą z zasymilowanej rodziny żydowskiej cieszącej się poważaniem we Wrocławiu. Jej ojciec - Ludwig - pełnił mandat miejskiego radnego. Był też współorganizatorem Parku Południowego, w którym to zresztą nad parkowym stawem utworzono taras i nazwano go na cześć Landsberga. Wspomniany park należy do unikatowych, bowiem we Wrocławiu parki tworzono poprzez adaptację terenów leśnych. Południowy powstał z kolei od podstaw. Teren, który później zagospodarowano, tworząc kolejne „zielone płuca” tętniącego życiem miasta został przekazany miastu w darze przez wrocławskiego kupca Juliusa Schottländera. Nie bez przyczyny. Filantrop miał w tym pewien swój partykularny interes. W zamian za podarunek należące do niego osiedle Borek, na którego terenie został utworzony park, miało zostać przyłączone do miejskiej sieci gazowniczej, wodociągowej i kanalizacyjnej.
Reprezentant kolejnego pokolenia Fryderyk, ojciec Marii, wzorował swoje naukowe i zawodowe wybory na dziadku. Odrzuciwszy ojcowski fach, wyraźnie zainspirował się dokonaniami swego dziadka. Rozpoczął studia medyczne w Berlinie i Heidelbergu. Już jako dyplomowany lekarz w 1900 roku osiedlił się w Katowicach, gdzie podjął pracę w inspektoracie sanitarnym na powiat katowicki. W gmachu przy ul. Warszawskiej 1 otworzył prywatną praktykę lekarską, a specjalizował się w pediatrii. Dziś po budynku tym pozostały jedynie wspomnienia. Zachował się za to inny, ten przy ul. Młyńskiej 5, gdzie mieszkał i gdzie 28 czerwca 1906 roku urodziła się jego córka.
W Katowicach Fryderyk poznał swoją przyszłą żonę – Marię Wolff, córkę nauczyciela gimnazjum, a poślubił ją 19 września 1901 roku. Kiedy cztery lata później dzisiejszą stolicę województwa śląskiego dotknęła epidemia zapalenia opon mózgowych dotykająca dzieci, Fryderyk Göppert opracował nową metodę leczenia tegoż schorzenia. Na podstawie prowadzonych przez siebie badań napisał pracę naukową, która stała się zarazem jego habilitacją. Co więcej, wyniki były tak obiecujące, że zdecydowano się na powierzenie mu stanowiska profesora Katedry Pediatrii na Georg-August-Universität w Getyndze, który uchodził wówczas za jedną z najlepszych uczelni Europy. Ukończyło 40 laureatów Nagrody Nobla, w tym m.in.: Max Born, J. Robert Oppenheimer czy Friedrich Hund.
Maria Goeppert-Mayer: Z Katowic do Getyngi
Awans skutkował koniecznością opuszczenia Katowic we wrześniu 1909 roku i przeprowadzką do Dolnej Saksonii. W 1910 roku powierzono mu kierowanie uniwersytecką Kliniką Pediatryczną, a cztery lata później jego obowiązki rozszerzono o sprawowanie nadzoru medycznego nad miejskimi żłobkami, przedszkolami oraz poradniami dla mam.
Przeprowadzka do prestiżowego ośrodka naukowego, jaką była Getynga otworzyła olbrzymie możliwości nie tylko przed samym lekarzem, ale i przed córką naukowca – Marią. Zyskała bowiem szansę kształcenia się na prestiżowej uczelni, z której skorzystała. Nie od razu jednak, bowiem w chwili opuszczenia Katowic miała zaledwie 3 lata.
Ten artykuł powstał dzięki Waszemu wsparciu w serwisie Patronite! Dowiedz się więcej!
Ten artykuł powstał dzięki Waszemu wsparciu w serwisie Patronite, a jego temat został wybrany przez naszych Patronów. Wesprzyj nas na Patronite i Ty też współdecyduj o naszych kolejnych tekstach! Dowiedz się więcej!
Już jako mała dziewczyna kolekcjonowała skamieniałości. Poszła w ślady ojca, jednakże po swojej matce, która udzielała korepetycji z języka francuskiego, odziedziczyła zdolności językowe. Później jej pasją stała się matematyka, ale szybko zamieniła ją na fizykę. Można powiedzieć, że jako jedna z nielicznych przecierała szlaki kobietom zajmującym się nauką.
Pozycja kobiet w świecie nauki była wówczas słaba. O nierównościach i dyskryminacji świadczy już sam fakt braku odpowiednich publicznych szkół średnich dla dziewcząt. Z tego też powodu noblistka kończąc cztery klasy szkoły ludowej, rozpoczęła kształcenie w prywatnej szkole Höhere Töchterschule. Mając 15 lat, w 1921 roku, podjęła naukę w prywatnej szkole - Luisenschule w Getyndze, gdzie miała przygotować się do egzaminów maturalnych. Niestety, z uwagi na hiperinflację placówka ta zbankrutowała, w konsekwencji czego została zamknięta. Maria nie zboczyła z obranej ścieżki. Zdecydowała się zdawać egzaminy eksternistyczne w szkole dla chłopców – gimnazjum realnym Cleverter w sąsiednim Hanowerze. Tak też się stało, maturę zdawała w dniach 31 marca do 4 kwietnia 1924 roku, a egzaminowano ją z języka niemieckiego, francuskiego, angielskiego oraz z fizyki, chemii i historii. Zdała celująco. Tuż po zakończeniu sesji egzaminacyjnej, pomimo antyfeministycznych nastrojów cechujących ówczesne środowisko profesorskie, rozpoczęła wymarzone studia.
W latach 1924-1930 studiowała matematykę i fizykę. W tej samej szkole Borna, przyjaźniącego się z Albertem Einsteinem, w Getyndze studiowali też Victor Weisskop czy Robert Oppenheimer. Maria wbrew pozorom nie uchodziła za przykładną studentkę. Miała słabość do jazdy konnej i wiele czasu poświęcała życiu towarzyskiemu. Niewątpliwie jednak Getynga stała się miejscem jej naukowego debiutu, a jej promotorem został słynny wrocławianin Max Born (1882-1970), będący obok Wernera Heisenberga i Erwina Schrödingera jednym z twórców mechaniki kwantowej. Przez lata był jej mentorem. Naukowiec, będący częstym gościem w domu Goeppertów i przyjacielem rodziny, zaopiekował się nią po przedwczesnej śmierci jej ojca, który zmarł nagle w 1927 roku. Dzięki niemu udało jej się wyjechać na stypendium do Anglii, gdzie przez rok studiowała na Uniwersytecie w Cambridge, uczestnicząc w wykładach noblisty Ernesta Rutherforda. Jej rozprawa doktorska dotyczyła rozważań teoretycznych nad rozbudzaniem cząsteczki przez absorpcję dwufotonową. Obroniła ją 4 marca 1930 roku. Eugen Wigner miał określić jej dysertację „arcydziełem jasności i konkretności”.
Maria Goeppert-Mayer: Droga do USA
Tego samego roku, mając zaledwie 24 lata, opuściła Getyngę, wybierając na miejsce swojego zamieszkania USA. Była przekonana, że w Niemczech jako kobieta nie ma szans na zrobienie kariery naukowej. Popłynęła do Stanów Zjednoczonych wraz z Josephem Mayer’em, którego poślubiła tuż przed obroną doktoratu, 19 stycznia 1930 roku. Mayer, nowojorczyk, chemik i absolwent Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, był jednym z amerykańskich stypendystów, którzy przyjechali do Getyngi kształcić się pod okiem światowej czołówki fizyków, zwanej „getyngeńską gwardią”.
Początkowo pobyt w Stanach Zjednoczonych nie był dla niej pomyślny. O ile jej małżonek otrzymał posadę w Instytucie Chemii w Johns Hopkins University, o tyle Maria nie mogła liczyć na pracę na uczelni, na co złożyło się wiele czynników, w tym m.in. zasady związane z niezatrudnianiem małżonków na jednej uczelni. W końcu dzięki zaangażowaniu Karla Herzfelda przyjęto ją w Baltimore w charakterze „voluntary associate” i powierzono prowadzenie korespondencji naukowej, za co wypłacano jej niewielkie sumy, jednak umowę o pracę podpisała dopiero trzy lata później, a to odtworzyło jej drogę do rozwijania naukowej kariery i prowadzenia pionierskich badań. Kolejnym kamieniem milowym w jej życiu było otrzymanie obywatelstwa amerykańskiego, co udało jej się sfinalizować w 1933 roku. W tym samym roku urodził córkę Mariannę, a w 1938 roku na świat przyszło jej drugie dziecko – syn Peter Conrad. Czasowo musiała się zatem wycofać z życia zawodowego, ale zajęła się działalnością społeczną, wspierając represjonowanych ze względów rasowych niemieckich kolegów po fachu. Był to też czas wzmożonej emigracji niemieckich naukowców z Niemiec do USA. Po przepłynięciu oceanu, wielu z nich otrzymało schronienie w domu Mayerów.
Z związku z pewnymi zawirowaniami na uczelni, małżeństwo naukowców zdecydowało o opuszczeniu Baltimore i przeprowadzce w maju 1939 roku do Nowego Jorku. Podobnie jak w Baltimore, także i tu Marię czekały zawodowe perturbacje i rozczarowania związane z brakiem naukowego etatu. Zawodowo spełniał się za to jej mąż. Stałą pracę zapewniła jej dopiero współpraca z Sarah Laurence College w Bronxville.
W 1940 roku opublikowała monumentalną i dobrze ocenianą przez środowisko naukowe pracę „Statistical Mechanics”, która szybko stała się podręcznikiem akademickim.
Projektem Manhattan
Później, kiedy w wyniku eksperymentu przeprowadzonego w Instytucie Cesarza Wilhelm w Dahlen pod Berlinem Otto Hahn Fritz Strassmann doprowadzili do rozszczepienia jądra atomowego uranu, bombardowanego neutronami, w wielu ośrodkach naukowych na całym świecie przystąpiono do powtórzenia doświadczenia, a następnie do rozwijania badań nad bombą atomową. Swój wkład w to miała także noblistka z Katowic. Dołączyła bowiem do zespołu pracującego nad projektem Manhattan, czyli tajnym przedsięwzięciem związanym z budową bomby atomowej, kierowanym przez Oppenheimera. Podobnie jak w gronie noblistów, także w grupie naukowców związanych z projektem, znajdowała się w wąskiej grupie kobiet dopuszczonych do pracy przy programie atomowym. Stało się tak w 1942 roku dzięki decyzji Harolda C. Ureya, amerykańskiego chemika, który został uhonorowany Nagrodą Nobla w 1934 roku za odkrycie deuteru. Urey w latach 1929–1945 wykładał na Uniwersytecie Columbia w Nowym Jorku, a następnie od 1945 do 1952 roku na Uniwersytecie Chicagowskim. Przy programie Manhattan pracował razem z grupą naukowców z Uniwersytetu Columbia, znanej pod kryptonimem SAM-Project. Jego badania przyczyniły się do o rozwoju prac nad bombą atomową, bowiem udało mu się rozdzielić izotopy uranu U-235 i U-238.
Ten artykuł powstał dzięki Waszemu wsparciu w serwisie Patronite! Dowiedz się więcej!
Ten artykuł powstał dzięki Waszemu wsparciu w serwisie Patronite, a jego temat został wybrany przez naszych Patronów. Wesprzyj nas na Patronite i Ty też współdecyduj o naszych kolejnych tekstach! Dowiedz się więcej!
Dwa lata po rozpoczęciu współpracy z grupą SAM, Maria otrzymała propozycję pracy od Edwarda Tellera, do którego przylgnęło miano „ojca amerykańskiej bomby wodorowej”. Podobnie jak ona, Teller także pracował od 1942 przy projekcie Manhattan. Osobiście popierał rozwój broni nuklearnej. Katowiczanka miała z kolei prowadzić w Los Alamos badania nad właściwościami materii i radiacji w wysokich temperaturach. Zdecydowała się na to w lutym 1945 roku. Od tego czasu nieustannie towarzyszyły jej dylematy moralne, a badania, którymi się zajmowała do dziś budzą kontrowersje i wątpliwości natury moralnej. Pojawiły się już po próbnej detonacji, do której doszło 16 lipca 1945 roku na pustyni w Nowym Meksyku, a później nastąpiła katastrofa w Hiroszimie i Nagasaki.
Droga do Nobla, czyli duet Goeppert-Mayer&Jensen
Po zakończeniu II wojny światowej i finale pracy w SAM-ie Mayerowie przeprowadzili się do Chicago, gdzie Maria otrzymała propozycję posady w interdyscyplinarnym Instytucie Badań Nuklearnych uniwersytetu chicagowskiego, a niedługo później także posadę na Oddziale Fizyki Teoretycznej Narodowego Laboratorium Argonowego. Współpracowała też z Tellerem i prowadziła własne badania. Konsekwentnie pracowała nad teorią pochodzenia pierwiastków, którą zaprezentowała po raz pierwszy w latach 1949-1950. Warto dodać, że w 1949 roku duet Goeppert-Mayer&Jensen opracował model, w którym nukleony były rozmieszczone w powłokach o różnych poziomach energii. Model odzwierciedlał obserwacje kierunków, w jakich nukleony obracały się wokół własnej osi i wokół środka jądra. Badania te okazały się przełomowe. Z kolei w 1955 roku wspólnie opublikowali ważną pracę „Elementary Theory of Nuclear Shell Structure”.
Noblistka z Katowic postawiła tezę, że protony i neutrony obracają się wokół siebie, a co więcej poruszają się po orbitach wokół jądra atomowego. Wolfgang Pauli określił Marię mianem „Cebulowej Madonny”, ponieważ ta porównała orbity wewnątrz jądra atomowego do mającej wiele warstw cebuli.
W 1960 roku ponownie zdecydowała o przeprowadzce. Tym razem z Chicago do San Diego, gdzie zaoferowano jej pracę na nowo utworzonym University of California. Tam, już jako profesor zwyczajna, otrzymała własną katedrę. Niestety, był to też czas zmagania się z poważnymi problemami zdrowotnymi, będącymi pokłosiem wylewu, jakiego doznała niedługo po przeprowadzce.
W końcu, w 1963 roku, 60 lat po Marii Skłodowskiej-Curie, została uhonorowana Nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki. Była drugą w historii kobietą, która otrzymała to prestiżowe wyróżnienie. Doceniono ją m.in. za opracowanie warstwowego modelu budowy atomu. Co ciekawe, nominowano ją do wspomnianej nagrody aż 26 razy w dziedzinie fizyki i raz z chemii. Kiedy odbierała nagrodę podczas uroczystej gali w Sztokholmie miała 57 lat, a już zmagała się ze skutkami paraliżu, jaki nastąpił w następstwie wylewu krwi do mózgu.
Film z wręczenia Nagrody Nobla
- Nobel dla fizyków i chemików. Tegoroczną Nagrodę Nobla w dziale fizyki otrzymało troje uczonych: prof. Eugene Wigner z Uniwersytetu w Princetown (USA), prof. Marla Goeppert-Mayer z uniwersytetu kalifornijskiego (USA) i niemiecki profesor J. Hans D. Jensen z uniwersytetu heidelberskiego. Szwedzka Królewska Akademia Nauk oznajmiła we wtorek że połowę nagrody (132.000 koron) otrzymuje prof. Wigner za „wkład w teorię jądra atomowego i cząstek elementarnych“. Dragą połowę nagrody przyznano Marii Goeppert-Mayer i prof. Jensenowi za „odkrycia dotyczące budowy jąder atomowych“. Tegoroczną Nagrodę Nobla w dziale chemii otrzymali we wtorek prof. Karl Ziegler z Muelheim (NRF) i prof. Giulio Natta z Mediolanu – donosiła „Trybuna Robotnicza” w 1963 roku.
Noblistka przez wiele lat w Stanach Zjednoczonych działała w komitecie pomocy tym, którzy opuścili Górny Śląsk oraz wspierała utworzoną w 1964 roku w Pensylwanii organizację Górnoślązaków - World Association of Upper Silesians. W grudniu 1971 roku przeszła ciężki atak serca. Noblistka zmarła 20 lutego 1972 roku w San Diego w Kalifornii, a pochowano ją na cmentarzu El Camino Memorial Park w San Diego. W swoim dorosłym życiu nie zobaczyła Katowic, choć było to jej marzeniem. Będąc bowiem w Polsce z okazji 100. rocznicy urodzin Marii Skłodowskiej-Curie, celebrowanej w 1967 roku w Warszawie, profesor Henryk Jabłoński prezes Polskiej Akademii Nauk zapytał Marię Goeppert-Mayer o to, czy ma jakieś marzenia. Odparła wówczas, że chciałaby jeszcze zobaczyć Katowice. Finalnie, jej życzenia nie udało się zrealizować. Katowice odwiedził natomiast syn noblistki, Peter C. Mayer.
Maria Goeppert-Mayer zapisała się na kartach historii światowej nauki. Udowodniła też, że można pogodzić ze sobą udane życie osobiste i rodzinne z karierą naukową. Po jej śmierci American Physical Society stworzyło Nagrodę jej imienia - Maria Goeppert Mayer Award, przyznawaną młodym kobietom z doktoratem z fizyki, które dopiero rozpoczynają karierę. To jednak nie wszystko, bowiem jak wylicza José Manuel Sánchez Ron, instytucje, z którymi była związana, czyli Argonne National Laboratory i Uniwersytet Kalifornijski w San Diego także ją upamiętniły. Pierwsza z nich utworzyła nagrodę, którą każdego roku przyznaje wybitnej młodej naukowczyni, a druga z nich jest gospodarzem dorocznego sympozjum imienia Marii Goeppert-Mayer, które zwoływane jest w celu omówienia aktualnych problemów nauki.
Ten artykuł powstał dzięki Waszemu wsparciu w serwisie Patronite! Dowiedz się więcej!
Ten artykuł powstał dzięki Waszemu wsparciu w serwisie Patronite, a jego temat został wybrany przez naszych Patronów. Wesprzyj nas na Patronite i Ty też współdecyduj o naszych kolejnych tekstach! Dowiedz się więcej!
Bibliografia:
P. Greiner, Maria Göppert-Mayer. Katowicka laureatka Nagrody Nobla, Katowice 1995.
P. Greiner, Nobliści z Górnego Śląska, Wrocław 1999.
P. Greiner, Friedrich Wilhelm Göppert [w:] Słownik medycyny i farmacji Górnego Śląska, t.2 Biograficzny (A-Z), red. A. Puzio, Katowice 1995.
José Manuel Sánchez Ron, Maria Goeppert Mayer: From Göttingen to the Nobel Prize in Physics, Madryt 2020.
„Trybuna Robotnicza”, 1963, nr 262
Netografia:
https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1963/mayer/facts/
S. Hanel, Maria Goeppert-Mayer – Meisterin der „magischen Zahlen” [w:] www.lindau-nobel.org, odczyt w dn. 24.V.2023 r.
