Maria Goeppert Mayer è stata affiliata con Argonne dal 1946 al 1960. È una delle sole due donne a ricevere il Premio Nobel per la Fisica (l’altra è Marie Curie, nel 1903). Nata in Germania, Maria Goeppert ha frequentato l’Università di Gottinga. Inizialmente in programma di laurearsi in matematica, è passata alla fisica dopo aver frequentato un seminario sul campo emergente della fisica quantistica, insegnato dal famoso fisico Max Born. La facoltà di fisica comprendeva diversi luminari, come James Franck e Adolf Otto Reinhold Windaus. Nel 1930, quando Maria difese la sua tesi di dottorato-sulle reazioni a doppio fotone-Franck, Windaus e Born fecero parte del comitato. (Tutti e quattro gli scienziati avrebbero ricevuto un premio Nobel.)

Mentre era a scuola, Maria incontrò il suo futuro marito, il chimico fisico Joseph Edward Mayer, un americano che lavorava con il fisico James Franck. Dopo il matrimonio, si trasferirono negli Stati Uniti, dove Joseph Mayer si unì alla facoltà della Johns Hopkins University.

Poiché le regole del nepotismo negli 1930 proibivano l’assegnazione di incarichi di facoltà a entrambi i membri di una coppia sposata, Maria non era in grado di garantire un impiego nel suo campo. Invece, ha continuato la sua ricerca fisica-principalmente, applicando la meccanica quantistica ai problemi chimici-senza beneficio di compensazione.

Durante la seconda guerra mondiale, Goeppert Mayer lavorò per il progetto Manhattan — prima, sulla separazione isotopica alla Columbia University e, in seguito, con Edward Teller al Los Alamos Laboratory.

Dopo che i Mayers si trasferirono a Chicago nel 1946, Maria ricevette un incarico di facoltà, dividendo il suo tempo tra l’Istituto per gli studi nucleari dell’Università di Chicago e il nuovo Laboratorio nazionale di Argonne, come fisico senior nella divisione di fisica teorica.

Fu durante questo periodo che sviluppò un modello matematico per la struttura dei gusci nucleari, il lavoro per il quale ricevette il premio Nobel per la Fisica nel 1963, condiviso con J. Hans D. Jensen e Eugene Paul Wigner. Il modello di Goeppert Mayer spiegava ” perché certi numeri di nucleoni nel nucleo di un atomo fanno sì che un atomo sia estremamente stabile” — un fenomeno che aveva sconcertato gli scienziati per qualche tempo. Questi numeri, chiamati “numeri magici”, rappresentano i protoni e i neutroni disposti in gusci nel nucleo di un atomo.

Alle prese con la sua ricerca, Goeppert Mayer ha avuto l’opportunità di discutere un problema con il fisico Enrico Fermi, che ha chiesto se ci fossero prove di accoppiamento spin-orbita. Secondo quanto riferito, la sua domanda ha sbalordito Goeppert Mayer, che in seguito ha ricordato: “Quando lo ha detto, tutto è andato a posto. In 10 minuti ho capito finished ho finito i miei calcoli quella notte. Fermi lo insegnò alla sua classe la settimana successiva.”La teoria del 1948 di Goeppert Mayer spiegava perché alcuni nuclei erano più stabili di altri e perché alcuni elementi erano ricchi di isotopi.

Maria Goeppert Mayer morì nel 1972. Oggi, in sua memoria, Argonne assegna l’annuale Maria Goeppert Mayer Fellowship a livello internazionale a dottorandi e ingegneri eccezionali che sono ai primi punti in carriere promettenti.