マリア・ゲッパート・マイヤー

マリア・ゲッパート・マイヤー
1963年のメイヤー
生まれる	マリア・ゲッパート ( 1906-06-28 )1906年6月28日 カトヴィッツ、プロイセン、ドイツ帝国
死亡	1972年2月20日(1972-02-20)（65歳） 米国カリフォルニア州サンディエゴ
市民権	ドイツ アメリカ
母校	ゲッティンゲン大学
知られている	二重ベータ崩壊 魔法の数字 核殻モデル 二光子吸収 ゲッパート・マイヤーユニット
配偶者	ジョセフ・エドワード・メイヤー ​ （ 1930年生まれ）
子供たち	2
両親	フリードリヒ・ゲッパート マリア・ウォルフ
受賞歴	ノーベル物理学賞（1963年）
科学者としてのキャリア
フィールド	物理
機関	サラ・ローレンス大学 コロンビア大学 ロスアラモス研究所 アルゴンヌ国立研究所 カリフォルニア大学サンディエゴ校 シカゴ大学
博士課程の指導教員	マックス・ボルン
博士課程の学生	ロバート・G・サックス
サイン

マリア・ゲッパート・マイヤー（ドイツ語: [maˈʁiːa ˈɡœpɐt ˈmaɪɐ]） ^ⓘ ;旧姓 ゲッパート; 1906年6月28日 - 1972年2月20日) は、ドイツ系アメリカ人の理論物理学者、原子核の核殻モデルを提唱したことでノーベル物理学賞を受賞したマリー・キュリーに次いで、物理学でノーベル賞を受賞した二人目の女性である。1986年、彼女を称えて、若手女性物理学者を対象とした マリア・ゲッパート＝マイヤー賞

ゲッティンゲン大学卒業生のゲッパート・マイヤーは、原子による二光子吸収の理論に関する博士論文を執筆しました。当時、彼女の論文を実験的に検証できる可能性は低いと思われていましたが、 1960 年代のレーザーの発達により、それが可能になりました。今日、二光子吸収断面積の単位は、ゲッパート・マイヤー (GM) 単位と呼ばれています。

マリア・ゲッパートは化学者のジョセフ・エドワード・メイヤーと結婚し、アメリカに移住した。メイヤーはジョンズ・ホプキンス大学の准教授だった。縁故主義を厳しく禁じられていたため、ジョンズ・ホプキンス大学は彼女を教員として採用することはできなかったが、彼女は助手として職を得て、 1935年に二重ベータ崩壊に関する画期的な論文を発表した。 1937年に彼女はコロンビア大学に移り、無給の職に就いた。第二次世界大戦中、彼女はコロンビア大学でマンハッタン計画の同位体分離に携わり、ロスアラモス研究所ではエドワード・テラーとともに熱核兵器の開発に取り組んだ。

戦後、ゲッパート・メイヤーはシカゴ大学（夫とテラーが勤務していた）の物理学の准教授となり、大学が運営するアルゴンヌ国立研究所の上級物理学者となった。彼女は原子核殻の構造に関する数学モデルを開発し、1963年にJ・ハンス・D・ジェンセンとユージン・ウィグナーと共にノーベル物理学賞を受賞した。1960年、彼女はカリフォルニア大学サンディエゴ校の物理学教授に任命された。

マリア・ゲッパートは、1906年6月28日、旧プロイセン王国のシロンスク地方の都市カトヴィッツ（現在のポーランドのカトヴィツェ）で、小児科医フリードリヒ・ゲッパートとその妻マリア（旧姓ヴォルフ）の一人娘として生まれた。^[1] 1910年、6代目大学教授の父[ ^{2 ]が}ゲッティンゲン大学の小児科教授に任命されたため、彼女は家族とともにゲッティンゲンに引っ越した。^[1]ゲッパートは母よりも父と仲が良かった。「まあ、父の方が面白かったわ」と彼女は後に説明している。「父は結局、科学者だったから」^[4]

ゲッパートは、高等教育を志す中流階級の女子のための学校であるゲッティンゲンの高等工科大学で教育を受けた。 ^[5] 1921年、彼女は女子の大学進学を目的とした、女性参政権運動家が運営する私立高校であるフラウエンシュトゥディウムに入学した。彼女は17歳で、1年早い時期に、同じ学校の女子3、4人と男子30人とともに、大学入学試験であるアビトゥアを受けた。女子は全員合格したが、男子は1人だけが合格した。^[6]

1924年の春、ゲッティンゲン大学に入学し、数学を専攻した。^[7]彼女はイギリスのケンブリッジ大学で1年間過ごした後、ゲッティンゲンに戻った。女子校における女性の数学教師が不足していると言われていたため、失業率が高かった時代に数学を学ぶ女性が急増し、ゲッティンゲンにはエミー・ネーターという女性の数学教授もいたが、ほとんどの女性は教員免許の取得にしか興味がなかった。^[8]

その代わりに、ゲッパートは物理学に興味を持ち、博士号取得を目指した。1930年の博士論文^{[9] [10]で、彼女は原子による}二光子吸収の理論を編み出した。^[7] ユージン・ウィグナーは後にこの論文を「明快さと具体性の傑作」と評した。^[11]当時、彼女の論文を実験的に検証できる可能性は低いと思われたが、レーザーの開発により、1961年にユーロピウムを添加した結晶で二光子励起蛍光が検出され、初めて実験的に検証された。^[12]この分野への彼女の根本的な貢献を称え、二光子吸収断面積の単位は「GM」と名付けられている。1 GM は 10 ⁻⁵⁰ cm ⁴ s photon ⁻¹である。^[13]彼女の審査官は3人のノーベル賞受賞者、マックス・ボルン、ジェームズ・フランク、アドルフ・オットー・ラインホルト・ヴィンダウス（それぞれ1954年、1925年、1928年）であった。^[14]

1930年1月19日、ゲッパートは、ジェームズ・フランクの助手の一人でもあったアメリカ人ロックフェラー研究員のジョセフ・エドワード・メイヤーと結婚した。 ^{[15] [16]}二人は、メイヤーがゲッパート家に下宿していたときに知り合った。^{[17]夫婦は、メイヤーが}ジョンズ・ホプキンス大学で化学の准教授の職に就くことを打診されたため、メイヤーの母国アメリカに移住した。^{[18]二人の間には、マリア・アン（後に}ドナット・ウェンツェルと結婚）とピーター・コンラッドという二人の子供が生まれた。^[15]

ジョンズ・ホプキンス大学は縁故主義を厳しく禁じたため、ゲッパート・マイヤーを教員として雇用することができなかった。^[19]多くの大学で縁故主義を防ぐために作られたこれらの規則は、この時点では本来の目的を失っており、主に教員と結婚した女性の雇用を防ぐために使われていた。^[20]彼女は物理学部の助手としてドイツ通信員として働き、わずかな給料と働く場所、施設の利用権を得た。彼女はいくつかの講座を担当し、^{[15] [21]} 1935年に二重ベータ崩壊に関する重要な論文を発表した。^[22]

ジョンズ・ホプキンス大学では量子力学への関心は薄かったが、ゲッパート・マイヤーはカール・ヘルツフェルトとこの分野で研究を行った。二人は、ヘルツフェルトの学生AL・スカラーと共同でベンゼンのスペクトルに関する論文など、多くの論文を共同執筆した。^{[25] [26]}彼女はまた、1931年、1932年、1933年の夏にゲッティンゲンに戻り、かつての審査官であるボルンと共同で『物理学ハンドブック』に論文を書いた。しかし、1933年にナチ党が政権を握り、ボルンやフランクを含む多くの学者が職を失ったため、この仕事は終了した。1933年の反ユダヤ法によりユダヤ系の教授が追放されたことを懸念したゲッパート・マイヤーは、ヘルツフェルトと同様に難民救済活動に携わるようになった。^{[15] [21]}

ジョー・メイヤーは1937年に解雇された。メイヤーは、これは物理科学学部長の女性嫌悪のせいであり、その嫌悪はゲッパート・メイヤーが研究室にいることで引き起こされたと考えた。^[27]ヘルツフェルトもこれに同意し、ゲッパート・メイヤー、フランク、ヘルツフェルトが全員ジョンズ・ホプキンス大学にいるので、ドイツ人科学者が多すぎると考える者もいると付け加えた。また、メイヤーの化学の講義には現代物理学の内容が多すぎるという学生からの苦情もあった。^{[28]メイヤーは}コロンビア大学に職を得て、物理学部長のジョージ・B・ペグラムがゲッパート・メイヤーにオフィスを構えるよう手配したが、給与は支払われなかった。メイヤーはすぐにハロルド・ユーリーやエンリコ・フェルミと親しくなり、 ^[29] 3人は1939年にコロンビア大学に着任し、3人と家族はニュージャージー州レオニア近郊に住んでいた。^{[30]フェルミは彼女に未発見の}超ウラン元素の価電子殻を調べるよう依頼した。トーマス・フェルミ模型を用いて、彼女はそれらが希土類元素に似た新しい系列を形成するだろうと予測した。これは正しいことが証明された。^{[29] 1941年に彼女は}アメリカ物理学会のフェローに選出された。^[31]

1941年12月、ゲッパート・メイヤーはサラ・ローレンス大学で非常勤で理科を教えるという、初めての有給の専門職に就いた。1942年春、アメリカが第二次世界大戦に巻き込まれる中、彼女はマンハッタン計画に参加した。彼女はコロンビア大学の代替合金材料（SAM）研究所で、ユーリーから非常勤研究員のポストを引き受けた。この計画の目的は、天然ウラン中の核分裂性 ウラン235同位体を分離する方法を見つけることで、彼女は六フッ化ウランの化学的および熱力学的特性を研究し、光化学反応による同位体の分離の可能性を調査した。この方法は当時は非実用的であることが判明したが、後にレーザーの開発により、レーザー励起による同位体の分離の可能性が開かれた。^[32]

友人のエドワード・テラーを通じて、ゲッパート・メイヤーはコロンビア大学の不透明プロジェクトに配属された。このプロジェクトは、テラーの「スーパー」爆弾（熱核兵器開発のための戦時計画）の開発を視野に入れ、極度高温での物質と放射線の特性を研究するものだった。^{[32] 1945年2月、ジョーは}太平洋戦争に派遣され、ゲッパート・メイヤーは子供たちをニューヨークに残し、ロスアラモス研究所のテラーのグループに加わることを決めた。ジョーは予想よりも早く太平洋から戻り、1945年7月に2人は一緒にニューヨークに戻った。^{[32] [33]}

1946年2月、ジョーはシカゴ大学の化学部門と新設の原子核研究所の教授となり、ゲッパート・メイヤーは同校の物理学の准教授に志願した。テラーも同研究所の職に就くと、彼女は彼とともに不透明度に関する研究を続けることができた。1946年7月1日、近くのアルゴンヌ国立研究所が設立されると、ゲッパート・メイヤーもそこで理論物理学部門の上級物理学者としてパートタイムの仕事のオファーを受けた。彼女は「原子核物理学については何も知りません」と答えた。^{[34]彼女は}アバディーン実験場のENIACを プログラムし、モンテカルロ法を用いて液体金属冷却炉の臨界問題を解いた。^[35]シカゴにいる間、メイヤーはジェイコブ・ビゲライゼンとともにビゲライゼン・メイヤー方程式を導いた。^[36]

1940年代後半、シカゴとアルゴンヌに在籍していた頃、ゴッパート・メイヤーは原子核の構造に関する数学モデルを開発し、1950年に発表した。^{[37] [38]}彼女のモデルは、原子核内の特定の数の核子が特に安定した構成になる理由を説明した。これらの数字は、ユージン・ウィグナーが魔法の数と呼んだもので、2、8、20、28、50、82、126である。ジョー・メイヤーが伝えた話によると、マリア・ゴッパート・メイヤーはエンリコ・フェルミとの会話中に重要な洞察を得た。

フェルミとマリアが彼女のオフィスで話をしていたとき、長距離電話の電話に出るようエンリコがオフィスから呼び出された。エンリコはドアのところで振り返り、スピン軌道相互作用について質問した。10分も経たないうちにエンリコが戻ってくると、マリアは詳細な説明で彼を圧倒し始めた。マリアは興奮すると矢継ぎ早に話すのに対し、エンリコはいつもゆっくりと詳細かつ系統的な説明を求めたことを覚えているかもしれない。エンリコは微笑んで去っていった。「明日、興奮が収まったら、私に説明してね。」^[39]

彼女は原子核が一連の閉じた殻であり、中性子と陽子のペアが結合する傾向があることに気づいていた。^{[40] [41]}彼女はその考えを次のように説明した。

ワルツを踊る人たちでいっぱいの部屋を想像してください。彼らが部屋の中を円を描いて回り、それぞれの円が別の円に囲まれているとします。そして、それぞれの円に、1組が時計回りに、もう1組が反時計回りに回ることによって、2倍のダンサーを収容できることを想像してください。そして、もう1つのバリエーションを加えます。すべてのダンサーが部屋の周りを回りながら、コマのようにくるくると回り、各ペアがくるくると回ります。しかし、反時計回りに回るダンサーのうち、反時計回りに回っているのはほんの一部です。他の人は反時計回りに回りながら、時計回りに回っています。時計回りに踊っているダンサーについても同じことが言えます。ある人は時計回りに回り、他の人は反時計回りに回ります。^[42]

オットー・ハクセル、J・ハンス・D・イェンセン、ハンス・ズエスの3人のドイツ人科学者も同じ問題の解決に取り組んでおり、独立して同じ結論に達した。彼らの研究結果は1949年6月にフィジカル・レビュー誌でゲッパート・マイヤーに発表されたが、ゲッパート・マイヤーの研究が査読のために受理されたのは1949年2月、ドイツ人著者らの研究が受理されたのは1949年4月だった。 ^{[43] [44]その後、彼女は彼らと共同研究を行った。ハンス・イェンセンは1950年にゲッパート・マイヤーと共著で『}原子核殻構造の基本理論』を出版した。^[45]ゲッパート・メイヤーは1956年に米国科学アカデミーに選出された。 ^[46] 1963年、ゲッパート・メイヤーとジェンセンは「原子核殻構造に関する発見」によりノーベル物理学賞の半分を共同受賞した。 ^{[47] [48] [49]}その年のノーベル物理学賞の残り半分はユージン・ウィグナーに授与された。彼女はマリー・キュリーに次ぐ二人目の女性物理学者であり、^[50]ドナ・ストリックランドが2018年に受賞するまで半世紀以上にわたって最後の女性ノーベル賞受賞者となった。 ^[24]

1960年、ゲッパート・メイヤーはカリフォルニア大学サンディエゴ校の物理学教授に任命された。着任後すぐに脳卒中を患ったが、その後も数年間にわたり教鞭をとり、研究を続けた。^{[51] [52]彼女は}アメリカ芸術科学アカデミーの会員、アメリカ哲学協会の会員に選出され、^{[53] 1965}年にはアメリカ業績アカデミーのゴールデン・プレート賞を受賞した。^[55]ゲッパート・メイヤーは前年に心臓発作を起こして昏睡状態となり、1972年2月20日にカリフォルニア州サンディエゴで亡くなった。彼女はサンディエゴのエル・カミーノ記念公園に埋葬された。 ^[41]

彼女の死後、アメリカ物理学会（APS）は、キャリアの初期段階にある若い女性物理学者を称えるためにマリア・ゲッパート・メイヤー賞を創設した。博士号を持つすべての女性物理学者が対象で、受賞者は賞金と、4つの主要機関で自身の研究についての客員講義を行う機会が与えられる。 ^[56] 2018年12月、APSは彼女の功績を称え、アルゴンヌ国立研究所をAPS歴史地区に指定した。^[57]アルゴンヌ国立研究所はまた、毎年、優れた若い女性科学者またはエンジニアに賞を授与することで彼女を称え、^[58]カリフォルニア大学サンディエゴ校は、女性研究者を集めて現在の科学について議論するマリア・ゲッパート・メイヤーシンポジウムを毎年主催している。^[59]金星にある直径約35kmのゲッパート・メイヤークレーターも、ゲッパート・メイヤーにちなんで名付けられている。 ^{[60] 1996年、彼女は}全米女性の殿堂入りを果たした。^[61] 2011年、彼女はメルビン・カルビン、エイサ・グレイ、セベロ・オチョアとともに、アメリカの科学者による米国の切手コレクションの第3弾に収録されました。^[62]彼女の論文はカリフォルニア大学サンディエゴ校のガイゼル図書館に所蔵されており、 ^[63]同大学の物理学部は彼女と夫にちなんで名付けられたメイヤーホールにあります。^[64]

• ノーベル賞受賞者リスト
• 科学界における女性のタイムライン
• 物理学における女性

• ダッシュ、ジョーン（1973年）。『自分だけの人生：才能ある3人の女性と彼女たちが結婚した男性』ニューヨーク：ハーパー＆ロウ。ISBN 978-0-06-010949-3. OCLC  606211.
• フェリー、ジョセフ（2003年）。マリア・ゲッパート・メイヤー。フィラデルフィア：チェルシー・ハウス・パブリッシャーズ。ISBN 978-0-7910-7247-9. OCLC  50730923.
• キーン、サム（2010年）。『消えたスプーンと元素周期表に載っている他の本当の物語』ニューヨーク：リトル、ブラウン・アンド・カンパニーISBN 978-0-552-77750-6。
• サックス、ロバート(1979)。マリア・ゲッパート・マイヤー 1906-1972: 伝記的回想録(PDF)。伝記的回想録。米国科学アカデミー。2013年9 月 14 日閲覧。
• シービンガー、ロンダ（ 1999）。 「フェミニズムは科学を変えたか？」サインズ25（4）。ロンドン：ハーバード大学出版局：1171–1175。doi ： 10.1086/495540。ISBN 978-0-674-38113-1. PMID  17089478. S2CID  225088475.
• サイモン、リタ・ジェームズ; クラーク、シャーリー・メリット; ティフト、ラリー・L. (1966年秋)。「縁故主義、結婚、そして学問的キャリアの追求について」。教育社会学。39 (4  ) : 344–358。doi :10.2307/2111918。ISSN 0038-0407。JSTOR 2111918  。

• ハーバー、ルイス（1979年）。科学における女性パイオニア（第1版）。ニューヨーク：ハーコート・ブレイス・ジョバノビッチ。ISBN 978-0152992026。
• オッフェル、オルガ S. (1978)。『ノーベル賞を受賞した女性たち』メタチェン、ニュージャージー州：スケアクロウ・プレス。pp. [https://archive.org/details/ladylaureateswom0000opfe/page/194 194–208. ISBN 978-0-8108-1161-4。
• ダニエラ・ウェンシュ (2013)。Der letzte Physiknobelpreis für eine Frau?マリア・ゲッペルト・マイヤー：アイネ・ゲッティンゲリン・エロベルト・ダイ・アトムケルネ。ノーベル賞 1963。ツム 50。ジュビラウム。ゲッティンゲン、ドイツ: Termesso Verlag。 148 ページ、写真 44 枚、図 2 枚。ISBN 978-3-938016-15-2。

ウィキメディア・コモンズには、マリア・ゲッパート・マイヤーに関連するメディアがあります。

• マイヤー、マリア・ゲッパート、1906–1972、アメリカ物理学会の科学的伝記
• Nobelprize.org のマリア・ゲッパート・マイヤー1963年12月12日のノーベル賞受賞講演を含むシェルモデル