ماریا گوپرت-مایر در درجهٔ اول برای توسعهٔ مدل پوستهای (Schalenmodell) هستهٔ اتم به صورت همزمان و مستقل از هانس ینسن (Hans Jensen)، مشهور است. این دو به همراه یوجین ویگنر برنده جایزه نوبل ۱۹۶۳ در فیزیک شدند.[۱][۲]
مدل پوستهای و اعداد جادویی
گوپرت هنگام کار با ادوارد تلر بر روی منشأ عناصر، که نیازمند تهیهٔ فهرستهایی از ایزوتوپها بود، مشاهده کرد که هستههایی با ۲، ۸، ۲۰، ۲۸، ۵۰، ۸۲ یا ۱۲۶ پروتون یا نوترون، بهطور خاصی فراوان و در نتیجه پایدار هستند.
این اعداد بعدها توسط یوجین ویگنر، «اعداد جادویی» (Magische Zahlen) نامیده شدند.
اگرچه این پدیده قبلاً مشاهده شده بود و ساختار پوستهای الکترونها در اتم را به یاد میآورد، اما بیشتر دانشمندان فرض میکردند که یک مدل پوستهای در هستهٔ اتم امکانپذیر نیست. دلایل اصلی این عدم باور عبارت بودند از:
موفقیت مدل قطره مایع برای هستهٔ اتم (نظریهٔ نیلز بور و دیگران)، که هسته را مانند یک مایع با حرکت جمعی ذرات هسته توصیف میکرد.
ماریا گوپرت−مایر در هنگام کاراینکه برهمکنش قوی در هسته بسیار قویتر از برهمکنش الکترومغناطیسی الکترونها در اتم بود.
کشف اسپین-مدار و جایزه نوبل
با این حال، ماریا گوپرت-مایر در سایر ویژگیهای هسته، پشتیبانیهایی برای مدل پوستهای یافت و اولین مقالهٔ خود را در اوت ۱۹۴۸ در مجلهٔ Physical Review منتشر کرد.
اما اگر هسته بیش از ۲۰ نوکلئون داشت، یک نیروی مرکزی ساده مانند نیروی کولنی که برای پوستههای الکترونی در اتم وجود دارد، نمیتوانست دلیل این پایداری باشد.
ماریا گوپرت-مایر در سخنرانی نوبل خود توضیح داد که این راهحل تنها برای کسی واضح بود که مانند او مدتها روی دادههای مشاهداتی تفکر کرده بود، در حالی که فرمی در ابتدا نسبت به آن تردید داشت.
او کار خود را در سال ۱۹۴۹ در Physical Review منتشر کرد. در این زمان، متوجه شد که هانس ینسن و همکارانش در آلمان نیز به همین راهحل رسیدهاند. او حتی تلاش کرد انتشار را به تأخیر بیندازد تا مقالات در کنار هم منتشر شوند، اما این امر دیگر ممکن نبود؛ کار او در شمارهٔ بعدی منتشر شد.
او قبلاً ینسن را نمیشناخت، اما بعدها با او ملاقات کرد و یک رابطهٔ دوستانه و همکارانه میان آنها شکل گرفت.
آن دو در سال ۱۹۵۵ کتابی مشترک دربارهٔ مدل پوستهای نوشتند و در سال ۱۹۶۳ به دلیل مدل پوستهای، جایزهٔ نوبل فیزیک را دریافت کردند.
آمریکایی
جایزه نوبل در فیزیک (۱۹۶۳)
