Maria Goeppert Mayer a été affiliée à Argonne de 1946 à 1960. Elle est l’une des deux seules femmes à recevoir le Prix Nobel de physique (l’autre est Marie Curie, en 1903). Née en Allemagne, Maria Goeppert a étudié à l’Université de Gottingen. Ayant initialement prévu de se spécialiser en mathématiques, elle s’est tournée vers la physique après avoir assisté à un séminaire sur le domaine nouvellement émergent de la physique quantique, enseigné par le célèbre physicien Max Born. La faculté de physique comprenait plusieurs sommités, telles que James Franck et Adolf Otto Reinhold Windaus. En 1930, lorsque Maria soutient sa thèse de doctorat sur les réactions à double photon, Franck, Windaus et Born font partie du comité. (Les quatre scientifiques recevraient un prix Nobel.)

Pendant ses études, Maria a rencontré son futur mari, le physico-chimiste Joseph Edward Mayer, un Américain travaillant avec le physicien James Franck. Après leur mariage, ils ont déménagé aux États-Unis, où Joseph Mayer a rejoint la faculté de l’Université Johns Hopkins.

Parce que les règles du népotisme dans les années 1930 interdisaient l’attribution de postes de professeurs aux deux membres d’un couple marié, Maria n’a pas pu trouver d’emploi dans son domaine. Au lieu de cela, elle a poursuivi ses propres recherches en physique — principalement en appliquant la mécanique quantique à des problèmes chimiques — sans bénéficier d’une compensation.

Pendant la Seconde Guerre mondiale, Goeppert Mayer a travaillé pour le projet Manhattan — d’abord sur la séparation isotopique à l’Université Columbia et, plus tard, avec Edward Teller au Laboratoire de Los Alamos.

Après le déménagement des Mayers à Chicago en 1946, Maria reçoit un poste de professeur, partageant son temps entre l’Institut d’Études nucléaires de l’Université de Chicago et le Laboratoire National d’Argonne nouvellement ouvert, en tant que physicienne principale de la Division de Physique théorique.

C’est à cette époque qu’elle a développé un modèle mathématique pour la structure des obus nucléaires, travail pour lequel elle a reçu le Prix Nobel de physique en 1963, partagé avec J. Hans D. Jensen et Eugene Paul Wigner. Le modèle de Goeppert Mayer expliquait « pourquoi certains nombres de nucléons dans le noyau d’un atome rendent un atome extrêmement stable » — un phénomène qui avait déconcerté les scientifiques pendant un certain temps. Ces nombres, surnommés « nombres magiques », représentent les protons et les neutrons disposés en coquilles dans le noyau d’un atome.

Aux prises avec ses recherches, Goeppert Mayer a eu l’occasion de discuter d’un problème avec le physicien Enrico Fermi, qui lui a demandé s’il existait des preuves de couplage spin-orbite. Sa question aurait stupéfait Goeppert Mayer, qui se souvint plus tard: « Quand il l’a dit, tout est tombé en place. En 10 minutes, j’ai su finished J’ai fini mes calculs ce soir-là. Fermi l’a enseigné à sa classe la semaine suivante. »La théorie de 1948 de Goeppert Mayer expliquait pourquoi certains noyaux étaient plus stables que d’autres et pourquoi certains éléments étaient riches en isotopes.

Maria Goeppert Mayer est décédée en 1972. Aujourd’hui, en sa mémoire, Argonne décerne la bourse annuelle Maria Goeppert Mayer à l’échelle internationale à des doctorants et ingénieurs exceptionnels qui en sont aux premiers stades de carrières prometteuses.