Maria Goeppert-Mayer

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Sie galt als "das schönste Mädchen von Göttingen" — die Physikstudentin Maria Goeppert, und als das klügste dazu. Maria Goeppert, verheiratete Mayer (1906-1972), profitierte wie viele Frauen ihrer Generation von den Errungenschaften der ersten deutschen Frauenbewegung. Daß sie einmal zu den Genies der Atomforschung zählen und für ihre Entdeckungen über die Struktur des Atomkerns 1963 den Nobelpreis gewinnen würde, ahnte damals, in den 20er Jahren, jedoch noch niemand. Nicht einmal ihr Vater, der modern denkende Kinderarzt Friedrich Goeppert, der allerdings nicht ganz unschuldig war an ihren späteren Erfolgen.
"Werde nie eine Frau, wenn du groß bist." Diesen Satz hatte Maria Goeppert oft gehört. Ihr Vater hatte ihn ihr verschwörerisch zugeraunt, auf gemeinsamen Spaziergängen oder beim Gutenachtsagen. Als sie noch klein war, hatte Maria nicht gewußt, wie er das meinte: "keine Frau". Natürlich würde sie eine Frau werden, sie war doch ein Mädchen. Aber Papa, der Kinderarzt, hatte es ihr erklärt. Die meisten Frauen, hatte er gesagt, führen ein langweiliges Leben, nur Kochen, Putzen, Einkaufen und Kinderhüten. Das ist bequem für die Männer, sie lassen sich gerne bedienen. "Du wirst es anders machen", hatte er zu seiner Tochter gesagt. "Du wirst studieren und etwas Interessantes tun." Maria wollte nichts lieber als das.
"Werde nie eine Frau, wenn du groß bist." 50 Jahre später ging Maria Goeppert Mayer dieser Satz wieder durch den Kopf. Sie saß vor ihrem Schreibtisch in La Jolla, Kalifornien. Das schwedische Nobelpreiskomitee hatte geschrieben, sie brauchten für die Presse eine kurze Lebensgeschichte der frischgebackenen Nobelpreisträgerin für Physik 1963. Die Aufgabe hatte sie ins Grübeln gebracht. Maria Goeppert Mayer wußte, worauf es der Presse ankam. Sie war die erste Frau mit einem Nobelpreis in theoretischer Physik. Sie war erst die zweite Physik-Nobelpreisträgerin, nach 60 Jahren die zweite nach Marie Curie. Und jetzt würden alle von ihr wissen wollen: "Wie sind Sie das geworden?"
Nein, eine zweite Marie Curie war sie nicht. Und eine Kämpferin, eine Pionierin, eine Frauenrechtlerin war sie auch nie gewesen. Das einzig Besondere in ihrer Jugend war ihr Vater gewesen, der bekannte Kinderarzt Prof. Friedrich Goeppert. Er hatte nie einen Unterschied gemacht zwischen Jungen und Mädchen, hatte sie auf Bäume klettern lassen, raufen und wildsein wie ein Junge. Und er hatte sie zum Lernen ermutigt.
Maria Goeppert-Mayer nahm einen tiefen Zug aus ihrer Zigarette und schrieb an das Nobelpreis-Komitee: "Väterlicherseits bin ich die siebte Generation von Universitätsprofessoren in gerader Linie." Und unter Professoren ist sie auch aufgewachsen, in einer typischen deutschen Universitätsstadt am Anfang des 20. Jahrhunderts.
Auf die Welt gekommen ist Maria am 28. Juni 1906 in Kattowitz. Als sie drei Jahre alt war, zogen Friedrich Goeppert und seine Frau, die Sprachlehrerin Maria Goeppert, geborene Wolff, mit ihrem einzigen Kind von Oberschlesien nach Göttingen. Die Stadt an der Leine hatte zu dieser Zeit rund 33.000 Einwohner, darunter 2.000 Studenten. In ihrer Jugend in Göttingen hätten "alle Häuser Gärten gehabt", erzählte später in Amerika die Physikerin Maria Goeppert-Mayer ihrer Biographin Joan Dash. Und tatsächlich, im stillen, gediegenen Ostviertel von Göttingen, wo die Goepperts wohnten, haben noch heute alle Häuser Gärten.
Besonders genau erinnerte sich Maria an den Garten ihres Nachbarn David Hilbert, des berühmten Mathematikers. Diesen Garten durchzog auf ganzer Länge eine Schiefertafel, darüber spannte sich ein Dach. So konnte Professor Hilbert mit seinen Studenten auch bei Regen hin- und herflanieren und mathematische Gleichungen notieren. Dem kleinen Wildfang Maria, die ihn beobachtete, wenn Kopfschmerzen sie plagten, schien der grauhaarige Hilbert "der König von Göttingen" zu sein. In gewisser Weise war er das auch. Denn zu Beginn des 20. Jahrhunderts galt Göttingen unter Akademikern als "das mathematische Zentrum der Welt".
In diesem Göttingen beendete Maria Goeppert 1921 die Volksschule — mit guten Noten in Mathematik natürlich. "Es wurde nie diskutiert zwischen meinen Eltern und mir, es war irgendwie selbstverständlich, daß ich an die Universität gehen würde", erinnert sie sich. "Aber zu jener Zeit war das nicht so ganz einfach für ein Mädchen."
Erst 1908 hatten nach vielen Kämpfen Frauen in Preußen das Recht zu studieren erhalten. Wie sie zu dem dafür nötigen Abitur kamen, war aber ihre Sache. Die spätere Nobelpreisträgerin Maria Goeppert hatte Glück. Ihre Heimatstadt Göttingen war nämlich in den 20er Jahren nicht nur eine Hochburg der Wissenschaft, sondern auch eine Stadt, in der es eine Frauenbewegung gab. Es gab dort eine kleine, von Frauenrechtlerinnen betriebene, private Schule, die Mädchen aufs Abitur vorbereitete. Zwei Jahre lang besuchte Maria Goeppert ihre geliebte "Suffragetten-Schule", dann machte sie, gerade erst 17 Jahre alt, das Abitur. Die Prüfungen legte sie im nahen Hannover ab, als "Externe" an einer Knabenschule.
Im Frühjahr 1924 schrieb sie sich an der Universität ihrer Heimatstadt ein, zunächst im Studienfach Mathematik. Diese Fächerwahl war gar nicht so ungewöhnlich für eine Vatertochter und für eine Göttingerin: Denn bereits die erste Frau, die an der Göttinger Universität 1787 einen (außerordentlichen) Doktortitel erwarb, die vielseitig gebildete Dorothea Schlö-zer, war unter anderem eine hervorragende Mathematikerin. Erst 1874 verlieh die Philosophische Fakultät Göttingens wieder einer Frau den Qoktorhut, und wieder war es eine Mathematikerin: die Russin Sonja Kowalewskaja. Ihr folgte 1895 die Engländerin Grace Emily Chis-holm, ebenfalls im Fach Mathematik, 1907 die geniale Emmy Noether, Schöpferin der "Invariantentheorie".
Nach drei Studienjahren allerdings begann die Mathematik für Maria Goeppert ihren Reiz zu verlieren, sie erschien ihr immer mehr "wie Rätsellösen". Die Physik trat in Marias Leben ein. "Physik ist auch wie Rätsellösen", sagte sie später. "Aber es sind Rätsel, die die Natur geschaffen hat, nicht der menschliche Geist." Das Rätsel, das die Physiker Ende der 20er Jahre am meisten beschäftigte, war der Bau der Atome. In ihren eigenen Worten beschrieb Maria das so: "Niemand hat jemals ein Atom gesehen noch wird wahrscheinlich jemals jemand eines sehen. Aber das hält den Physiker nicht von dem Versuch ab, einen Plan des Atoms zu zeichnen, mit Hilfe der Hinweise auf seine Struktur, die er eben hat. (...) Für das Gesamt-Atom haben moderne Physiker ein nützliches Modell entwickelt, das sich am Bau unseres Planetensystems orientiert: es besteht aus einem Kern in der Mitte, entsprechend der Sonne, und aus Elektronen, die sich wie Satelliten um den Kern bewegen, wie Planeten auf bestimmten, festgeschriebenen Bahnen. (...) Der Kern selber allerdings ist noch kaum verstanden." — Zum Verständnis dieses Kerns sollte später Maria Goeppert-Mayer einen großen Anteil beitragen.
Im Jahr 1927, als Maria Goeppert von der Mathematik zur Physik wechselte, starb ihr geliebter Vater, Friedrich Goeppert. Für Maria wurde sein Tod zum Ansporn, ihr Studium rasch und erfolgreich zum Ende zu führen. Die Physik-Studentin galt in diesen Jahren als Schönheit ("Das schönste Mädchen von Göttingen", wie an der Uni geflüstert wurde), aber als kühl und unzugänglich. Umso überraschter waren ihre Freundinnen, als sie 1930 heiratete. Maria hatte sich in einen angehenden Kollegen verliebt, den aus Amerika stammenden Chemiker Joseph Mayer, der im Haus ihrer verwitweten Mutter in Untermiete lebte.
Im Januar 1930 wurden Maria Goeppert und Joseph Mayer im Göttinger Rathaus getraut. Im Februar reichte die 24jährige Maria Goeppert-Mayer ihre Dissertation über "Doppel-Photonen-Prozesse" ein — nach den Worten von Eugene Wigner, Goepperts Mit-Nobel-preisträgers von 1963, "ein Meisterstück an Klarheit und Konkretheit". Und schon im März des gleichen Jahres bestieg das junge Ehepaar in Cherbourg den Ozeandampfer SS Europa mit Ziel New York. Von dort ging es nach Baltimore im nahen Maryland, wo Joe Mayer an der John Hopkins Universität seine erste akademische Stelle antrat, als außerordentlicher Professor der Chemie. Mit welchen beruflichen Erwartungen fuhr Maria nach Amerika?
Niemand hatte ihr dort einen Job angeboten; niemand kannte sie dort. Aber sie war optimistisch: "Ich war jung, ich war meiner selbst sicher, ich wußte, daß ich gut war." Im altmodischen Deutschland war es für eine Frau noch immer nahezu unmöglich, Professorin zu werden. Aber vielleicht gelang ihr das im modernen, aufgeschlossenen Amerika?
Entsprechend groß war Marias Enttäuschung, als sie schließlich in Johns Hopkins ankam. Die Lage der akademischen Frauen in den USA war zur Zeit der großen Wirtschafts-Depression katastrophal. Freilich, Frauen hatten in diesem Land früher Zugang zu Colleges und Universitäten gefunden als in ganz Europa. Aber die Welt der Professoren und festangestellten Wissenschaftler war auch 1930, als Maria Goeppert nach Amerika kam, noch immer eine fast reine Männerwelt, gerade in den Naturwissenschaften. Statt gleicher Zugangschancen zu akademischen Positionen hatten sich hier "Frauennischen" heraus gebildet, sogenannte "Assistentinnenstellen" in Laboratorien und Sternwarten beispielsweise, oder das wenig angesehene Feld der Haushaltswissenschaften. Andere junge Wissenschaftlerinnen hatten den Kampf um die knappen Stellen längst aufgegeben, einen Wissenschaftler geheiratet und begnügten sich damit, als kostenlos zuarbeitende Professorenfrauen der Männer-Wissenschaft zu dienen.
Für Maria Goeppert Mayer kam das nicht in Frage. Sie ergatterte einen Job als Deutschkorrespondentin eines Physikprofessors an Johns Hopkins. Von den paar hundert Dollar, die sie dafür erhielt, leistete sich das junge Ehepaar ein Hausmädchen. Wichtiger noch war für Maria das Recht, ein Dachzimmerchen im Physikgebäude für eigene Forschungen zu nutzen. Neun Jahre arbeitete sie dort auf verschiedenen Gebieten der Physik und der Chemie, veröffentlichte mehrere Artikel und bildete Studenten aus, ohne daß sich an ihrem Einkommen oder ihrer Position irgendetwas geändert hätte.
Sie war nicht zufrieden, aber sie kämpfte auch nicht für ihr Recht. "Ich will mich nicht aufregen", war ihr Motto. Vom Frühjahr 1933 an war Maria Goeppert-Mayer keine Deutsche mehr; sie nahm die Geburt ihrer Tochter Marianne zum Anlaß, Amerikanerin zu werden. In ihrem Heimatland regierten jetzt die Nazis. Viele jüdische Kolleginnen mußten fliehen, kamen herüber nach Amerika. Maria half vielen von ihnen, in den USA Fuß zu fassen.
Anfang 1939 lief Joe Mayers befristete Stelle in Baltimore aus. Maria wurde den Eindruck nicht los, daß sie daran "schuld" war, einen Professor, dessen Frau ständig Ansprüche auf eigene Beschäftigung stellte, wollte man offensichtlich in Johns Hopkins nicht länger dulden. Joe nahm ein Angebot der Columbia Universität in New York an. Die Familie, zu der seit 1938 auch der Sohn Peter gehörte, zog nach Leonia, einen Stadtteil außerhalb von Manhattan.
Es war wieder einer dieser Akademiker-Vororte, in denen die "faculty wifes", die Professorenfrauen, verkümmerten: "Die Frauen sprachen alle über ihre Babys und die Männer über die Wissenschaft." Auch Maria hatte in den letzten Jahren immer mehr die Lust an der Wissenschaft verloren, vor allem wohl, weil ihr die Anerkennung fehlte. Sie war jetzt viel zu Hause und widmete sich den Kindern. Doch sie arbeitete daneben weiter in der Wissenschaft. Zusammen mit ihrem Mann Joe schrieb sie an einem Lehrbuch: "Statistische Mechanik". Es sollte ein Klassiker werden.
Am 8. Dezember 1941, einen Tag nach dem Überfall auf Pearl Harbour, erklärten die USA Japan den Krieg. Und wie in allen Kriegen rückten die Frauen auf die freigewordenen Posten der Männer. Auch Maria Goeppert-Mayer bekam jetzt ihre Chance. Sie übernahm zunächst eine halbe Stelle als naturwissenschaftliche Lehrkraft am Frauen-College Sarah Lawrence in Bronxville, New York. Schon bald aber wurde sie, ebenso wie ihr Mann, ganz direkt in die Kriegsvorbereitungen hineingezogen.
Während Joe in einem Labor in Maryland sechs Tage in der Woche Schießgewehre und Sprengstoff testete, heuerten Chemiker der Columbia University Maria für ein Projekt mit dem geheimnisvollen Kürzel SAM an. Es handelte sich um Forschungen in direktem Zusammenhang mit der Atombombe. Ihre Haltung zur Bombe war zwiespältig: Als Physikerin war ihr die Faszination an der wissenschaftlich-technischen Herausforderung nicht fremd; die Tests in der Wüste von Los Alamos verfolgte sie mit Spannung. Doch erschrak sie schließlich vor der Konsequenz, dem Einsatz der furchtbaren Waffe gegen Menschen. Zusammen mit anderen kritischen Wissenschaftlerinnen warnte sie öffentlich vor einem atomaren Krieg. Ihre Appelle kamen zu spät: Im August 1945 fielen die amerikanischen Atombomben auf Hiroshima und Nagasaki.
In den Jahren nach dem zweiten Weltkrieg wurde Chicago zum Kristallisationspunkt der Atomforschung in den USA. Dort hatte Enrico Fermi den ersten Atomreaktor und den ersten Teilchen-Beschleuniger gebaut. Und dort begann auch das Ehepaar Mayer im Jahre 1946 seine Arbeit. Wieder in der alten Konstellation, er mit fester Stelle und gutem Gehalt, sie als Institutsmitglied ohne Bezahlung. Die gleichberechtigten Kriegszeiten waren vorbei, und Maria hatte immer noch nicht gelernt, für ihre Rechte zu kämpfen. Schließlich erkannte ein ehemaliger Student Marias aus New York, der Physiker Robert G. Sachs, die demütigende Situation seiner ehemaligen Lehrerin und bot ihr eine halbe, bezahlte Stelle am Argonne Laboratorium an, dem Sitz des neuen Beschleunigers außerhalb Chicagos.
Maria faßte wieder Fuß in der "reinen Wissenschaft", der einst so geliebten theoretischen Physik. Anfangs voller Selbstzweifel, dann immer mutiger arbeitete Sie sich in die Physik des Atomkerns ein, das neue "Rätsel", das alle faszinierte. Da gab es ein paar chemische Elemente, Zinn zum Beispiel oder Blei, die besonders häufig vorkamen. Man mußte also annehmen, daß sie außerordentlich stabile Kerne hatten. Aber warum? Geduldig und systematisch begann sie, alle verfügbaren Informationen über diese seltsamen Kerne zu sammeln. Was war bisher bekannt? "Jeder Kern", so faßte sie es später zusammen, "läßt sich charakterisieren durch zwei Zahlen: die Zahl der Protonen (mit positiver elektrischer Ladung, d. Verf.) und die Zahl der Neutronen (elektrisch neutral, d. Verf.). Die Summe der beiden ergibt das Atomgewicht des Kerns. Die Zahl der Protonen bestimmt die Natur des Atoms; ein Kern mit zwei Protonen ist immer Helium, einer mit drei Protonen immer Lithium und so weiter. Eine feststehende Zahl von Protonen kann aber kombiniert sein mit einer wechselnden Anzahl von Neutronen, und so entstehen verschiedene Isotope desselben Elements. Einige Isotope sind stabil; andere zerfallen rasch durch Radioaktivität."
Maria legte lange Listen mit Protonen- und Neutronenzahlen an." Und auf einmal kam heraus, daß in diesen (außergewöhnlich stabilen, Anm. d. Verf.) Kernen entweder die Zahl der Protonen oder die Zahl der Neutronen ganz besonders waren." Es waren die Zahlen 2, 8, 20, 28, 50, 82 und 126.
"Magische Zahlen" für Maria Goeppert Mayer, real und doch völlig unerklärbar. Woher diese "Vorliebe" der Atomkerne für bestimmte Zahlen? Erinnerte sie das nicht an etwas ganz anderes? An "magische Zahlen" in der Atomhülle, der Welt der Elektronen. An Elektronenkonstellationen, die bestimmten Elementen ebenfalls eine große Stabilität verliehen, eine chemische Stabilität. Sollten ähnliche Gesetze für den Kern gelten? Aber das hieße ja, daß auch der Kern keine diffuse Masse war, kein "Tröpfchen", wie bisher angenommen, sondern ein geschichtetes Gebilde. Eine Kugel mit verschiedenen Schalen vielleicht — wie eine Zwiebel?
Ihre Kinder Marianne und Peter, damals 15 und 10 Jahre alt, wunderten sich in diesen Tagen über ihre Mutter. Hatte sie ihnen nicht versprochen, daß zu Hause ab fünf Uhr, der "Cocktailstunde", kein Wort mehr über Physik fallen sollte? Und jetzt saß sie da, rauchte nervös, nippte an ihrem Martini-Glas und grübelte über Dinge, die Vater Joe kaum verstand.
Was war das nun schon wieder: "Spin-Bahn-Kopplung"? "Denke an einen Raum voll tanzender Paare", erklärte Maria ihrer Tochter Marianne. "Stell dir vor, sie tanzen im Kreis, in mehreren Kreisen, einer umschlossen vom anderen. Genauso umkreisen die Elektronen den Atomkern, eine Schale umschlossen von der nächstgrößeren. Dann stell dir vor, daß du in jede Schale zweimal so viele Tanzpaare hineinbekommst, wenn jeweils das eine Paar sich im Uhrzeigersinn, das andere gegen den Uhrzeigersinn bewegt. Dann denk dir noch was dazu. Alle Tanzpaare drehen sich um sich selbst wie Kreisel, während sie im Raum zirkulieren; jedes Paar rotiert also um sich selbst und kreist gleichzeitig im Raum. Aber nur einige von denen, die im Uhrzeigersinn den Raum durchtanzen, rotieren auch im Uhrzeigersinn. Und nur manche, die gegen den Uhrzeigersinn tanzen, rotieren gleichzeitig gegen den Uhrzeigersinn. So machen es auch die Elektronen."
Dabei gibt es einen winzigen kleinen Unterschied bei der Energie, die ein Elektron braucht, je nachdem, ob es gegen oder mit der Drehrichtung rotiert. Das ist die "Spin-Bahn-Kopplung". Ein schwacher Effekt bei Elektronen, und vermutlich ein ebenso schwacher Effekt im Kern, grübelte Maria Goeppert-Mayer. Doch halt, warum? Warum nicht annehmen, der Effekt sei stark? Diese Frage schoß Maria Goepert-Mayer mitten in einer Diskussion mit Enrico Fermi durch den Kopf, ihrem wichtigsten Gesprächspartner am Arbeitsplatz. "Das ist es, Enrico, das ist die Lösung!" Sie griff zu Stift und Papier. Aber die Rechnungen, die sie jetzt anstellte, die Bahnen, die sie zeichnete, waren nur noch nötig, um Fermi zu überzeugen: "Schau, überall kommen die magischen Zahlen heraus!" Sie selbst hatte es schon in dem Moment gewußt, als ihr die Idee durch den Kopf schoß. Die Idee, daß die Spin-Bahn-Kopplung im Atomkern sehr viel stärker sein könnte als in der Hülle des Atoms — diese Idee war neu, erklärte die "magischen Zahlen" und brachte Maria Goeppert-Mayer den Nobelpreis ein.
Sie nahm ihn in Stockholm entgegen, am 10. Dezember 1963 aus der Hand des schwedischen Königs. Neben ihr standen ihre Mit-Preisträger im Fach Physik, der deutsche Hans Jensen (mit ihm zusammen hatte sie 1951 ein Buch veröffentlicht) und der geborene Ungare Eugene Wigner (er hatte die theoretische Vorarbeit geleistet). Bei der Preisverleihung fühlte Maria Goeppert-Mayer sich recht allein. Denn während der ganzen, mehrstündigen Zeremonie mußte sie im gleißenden Licht der Fernsehkameras auf einer erhöhten Bühne sitzen und konnte ihren Mann Joe nicht sehen, der unten im Publikum mit den Tränen kämpfte. Ganz abgesehen davon, daß sie nicht rauchen durfte!
Nein, ein reines Vergnügen war solch eine Nobelpreisfeier wahrhaftig nicht. Jedenfalls nicht zu vergleichen mit der Entdeckung selbst, fand Maria: "Zusehen, wie die Lösung herauskommt, das war der eigentliche Spaß." Und diesem "Spaß" der wissenschaftlichen Forschung konnte Maria Goeppert-Mayer noch einige Jahre nachgehen, bevor sie am 20. Februar 1972 an einer Herzattacke starb.
Nach dem Nobelpreis forschte, lehrte und publizierte sie weiter, genauso wie ihr Mann. Im Jahre 1960 waren sie mit ihren beiden Kindern nach Kalifornien gezogen. Die neue Universität in San Diego hatte erstmals beiden Ehepartnern eine Stelle angeboten, die ihren Qualifikationen entsprach: Joe eine Professur in Chemie, Maria eine in Physik.
Endlich konnte Maria Goeppert Mayer mit Fug und Recht sagen: "Väterlicherseits bin ich die siebte Generation von Universitätsprofessoren in gerader Linie".

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