«52 вперті жінки». Історії вчених, які досягли успіху в науці всупереч забобонам
Останніми роками з'явилися дослідження, які показують, що жінок-вчених рідше згадують як авторів статей, їх досягнення оцінюються нижче чи зовсім залишаються непоміченими. Хоча безлічі відкриттів в історії науки — від біології та хімії до астрофізики з математикою — ми завдячуємо саме жінкам, мало хто знає їхні імена, на відміну від чоловіків, разом з якими вони працювали. У книзі «52 вперті жінки: Вчені, які змінили світ» журналістка Рейчел Свейбі розповідає історії жінок, які займалися наукою та домагалися визнання всупереч забобонам та неприйняттям суспільства. Пропонуємо вам ознайомитися з фрагментом, присвяченим фізику Марії Гепперт-Маєр, яку довгий час вважали лише професорською дружиною, а в 1963 році вона отримала Нобелівську премію з фізики «за відкриття, що стосуються оболонкової структури ядра».
Марія Гепперт-Маєр (1906-1972), фізик
Марія Гепперт була сповнена рішучості вписати сьоме покоління професорів в історію своєї сім'ї. У двадцять три роки вона виїхала з Німеччини, оскільки вважала, що в неї більше шансів обійняти посаду університетського дослідника у Сполучених Штатах, але в 1930 р., опинившись у Балтіморі (штат Меріленд), була здивована холодним прийомом у професійному середовищі.
Гепперт навчалася в німецькому Геттінгені в групі, яку Макс Борн назвав, «мабуть, найблискучішими зборами молодих обдарувань у цілому світі». Разом з нею навчалися Енріко Фермі та Юджін Вігнер. Інші поряд із ними тушкувались, але тільки не вона. На одному семінарі з квантової механіки, який вів Борн, Роберт Оппенгеймер (майбутній «батько атомної бомби») засинав його такою кількістю запитань і коментарів, що Марія пустила серед однокашників петицію про те, щоб Оппенгеймер заткнувся, пропонуючи її підписати всім бажаючим.
Гепперт написала дисертацію у кімнаті для гостей у будинку знаменитого фізика-теоретика. На стіні однієї зі спалень красувався підпис Альберта Ейнштейна (зрозуміло, залишений на прохання господаря). Маючи безліч друзів і доброзичливців, вона не сумнівалася, що без особливих турбот переміститься працювати в Америку.
Проте Марія Гепперт невдало обрала час. Під час Великої депресії робочих місць не вистачало. Університет Джонса Гопкінса найняв ад'юнкт-професором її чоловіка, Джозефа Маєра, але, дотримуючись правил, що забороняють кумівство, їй лише дозволили працювати, але не могли за це платити. Відмовившись від вакантного місця, Гепперт-Маєр облаштувала місце для досліджень на горищі університетської будівлі.
Вона щодня вирушала у свій науковий куточок — не за обов'язками, а тому, що любила фізику і була переконана, що робить в неї значний внесок. Хоча їй так і не почали платити, Гепперт-Маєр з часом здобула посаду на факультеті фізики та можливість викладати. За дев'ять років в Університеті Джонса Гопкінса вона опублікувала десять статей і у співавторстві зі своїм чоловіком Джо Маєром написала підручник, який використовувався у школах понад чотири десятиліття.
Джозеф Маєр втратив роботу 1938 р., під час хвилі звільнень, покликаних розвантажити бюджет. Він знайшов притулок — і більш високу зарплату — у Колумбійському університеті. Для Марії переїзд виявився втратою. Незважаючи на вражаючі досягнення, люди, які не знали її особисто, часто помилково вважали Гепперт лише професорською дружиною. Блискуча і впевнена в собі під час життя в Німеччині, у Сполучених Штатах Гепперт-Маєр часто бентежилася в новому для себе середовищі. Ведучи заняття, вона заспокоювала нерви сигаретами (іноді двома, а то й більше, відразу закурюючи наступну, не встигнувши докурити попередню).
Гепперт-Маєр намагалася отримати місце на фізичному факультеті Колумбійського університету, але її прохання було рішуче відхилено. Згодом вона знайшла роботу і невелику платню на хімічному факультеті. Там їй доручили деяке викладання і дали службове становище, при цьому все подавалося як найбільша ласка, а не сумна недооцінка її значущості.
Під час Другої світової війни Гепперт-Маєр зрештою почали платити за дослідження, але не Колумбійський університет, а уряд. Вона керувала групою приблизно із п'ятнадцяти хіміків, які працювали над проектом збагачення урану. Після війни компанія знаменитих фізиків перебралася до Чиказького університету, і подружжя Маєрів приєдналося до них. Там теж мало платили (можна сказати, ніскільки), але Марія отримала можливість влитися в дослідження на передньому краї науки, конкурентні та виконувані з карколомною швидкістю, — словом, поринути у чудову атмосферу.
Коли Гепперт-Маєр прибула до Чикаго, колишній студент запропонував їй посаду в галузі ядерної фізики в Аргоннській національній лабораторії, яку можна було поєднувати з викладанням у університеті Чикаго. "Але я нічого не знаю про ядерну фізику", - зауважила вона. "Марія, ви навчитеся", - відповів він.
Отже, на півставки Гепперт-Маєр зі шматочком крейди в одній руці і цигаркою в іншій вела безжально важкі семінари з теоретичної фізики і виконувала інші викладацькі обов'язки в університеті Чикаго за можливість називатися «професором-волонтером» і відсутню зарплату. Решту часу вона працювала в Аргонні, ламаючи голову над ізотопами.
Ізотопи будь-якого елемента — це атоми, які від інших атомів цього елемента відрізняються лише числом нейтронів. Марія хотіла дізнатися, чому деякі ізотопи стабільніші за інші. Вона зібрала дані, що свідчать, що більш стабільні ізотопи мають так зване магічне число нейтронів або протонів: 2, 8, 20, 28, 50, 82 або 126. Оскільки ці ізотопи зберігаються, замість того, щоб розпадатися, як їх менш стабільні побратими, — у Всесвіті їх безліч. Вона розуміла, що вони особливі, але не знала, чому.
Гепперт-Маєр прийшла до переконання, що всередині ядра є оболонки, немов шари в цибулини. Теорія вперше з'явилася серед вчених 1930-х р., але залишалася недоведеною. Згодом дані Гепперт-Маєр надійно підтвердили припущення, що нейтрони та протони займають різні рівні «орбіти». Однак вона досі не мала принципово важливої інформації, яка пояснювала, чому вони утворюють таку структуру. Чому саме ці числа, чому шари, як у цибулини?
У 1948 р. Марія Гепперт-Маєр обговорювала цю проблему з Енріко Фермі у своєму кабінеті, і він, уже у дверях, підкинув ще одне, останнє запитання: «Чи є якісь свідчення спін-орбітальної взаємодії?» За десять хвилин вона їх отримала. Питання Фермі дозволило звести докупи всі накопичені нею дані. Стабільність ізотопу визначається тим, як частинки обертаються в «цибулинних оболонках». Вона порівняла модель із групою пар, що вальсують у залі. «Будь-який, хто танцював швидкий вальс, знає, що є напрям, в якому крутитися простіше, — писала журналістка Шерон Берч Макгрейн. — Отже, парам, що кружляють у зручнішому напрямку, потрібно менше енергії». Ізотопи з «магічними» кількостями протонів і (або) нейтронів більш стабільні, тому що всі пари, що «вальсують», рухаються в напрямку, при якому виділяється менше енергії. Гепперт-Маєр створила модель оболонкової будови ядра, яка пояснює, що відбувається в ядрі атома і чому одні ізотопи стабільніші за інші.
У 1960 році Марії Гепперт-Маєр запропонували університетську посаду з повною зайнятістю в Каліфорнії. (Чиказький університет зробив зустрічну пропозицію, але після стількох років неоплачуваної роботи вона лише посміхнулася.) Через три роки після переїзду на Західне узбережжя Гепперт-Маєр отримала Нобелівську премію. На той час стан її здоров'я помітно погіршився — далися взнаки важкий інсульт і постійне куріння, а також вживання спиртних напоїв. Варто було б зменшити оберти, але Гепперт-Маєр не зупинилася. "Якщо любиш науку, - сказала вона, - хочеш тільки одного - продовжувати працювати".
