6月28日—她30年都沒收入,卻成為第二位諾貝爾物理獎女性得主
瑪麗·居禮於1903年獲得諾貝爾物理學獎,整整60年後,才又有第二位女性獲此殊榮。然而,她在學術界得到的待遇不但未見改善,甚至比瑪麗·居禮還不如。
求學
瑪麗亞·格佩特-梅耶(Maria Goeppert Mayer)於1906年6月28日出生,她出身的格佩特家族是德意志帝國的學術世家,父親已是家族第六代的教授。當時普遍認為女性就該當個當家庭主婦,在家相夫教子,不用接受高等教育,但在父親的鼓勵下,她於1924年進入哥廷根大學就讀,師從量子力學巨擘——玻恩。
1930年,瑪麗亞以「雙光子吸收」(即一個原子同時吸收兩個光子而躍遷到更高的能階)的論文,獲得博士學位。這個超前的理論直到30年後雷射發明,才被實驗證實,後來更被用來開發出雙光子激發顯微鏡。
就在獲得博士學位這一年,瑪麗亞和來德國進修的美國化學家約瑟夫·梅耶結婚,隨後移居美國,沒想到等著她的卻是長達30年的不公平待遇。

形同志工
約瑟夫·梅耶被約翰霍普金斯大學聘為化學系副教授,但校方卻以夫妻同時聘任有違「反裙帶關係法」為由,拒絕給予瑪麗亞教職。她只好屈就物理系的約聘助理,負責翻譯德文文獻,只領取微薄的津貼,再利用工作之餘和其他學者合作,就這樣陸續發表了多篇論文。
不料約瑟夫·梅耶於1937年遭到解雇,他隨後在哥倫比亞大學找到教職,瑪麗亞也跟著一起過去,但依舊無法獲得正職。物理系主任惜才,給了她一間辦公室,讓她可以和系上教授合作研究,但仍然沒有薪水。
1939年,義大利物理學家費米加入哥倫比亞大學,瑪麗亞很快和他成為好友,開始展開超鈾元素的研究。曼哈頓計畫啟動後,她也獲邀加入開發大規模濃縮鈾的技術,她研究的方法沒有成功,但日後回想起來卻覺得很慶幸,因為反而「逃脫了那些對炸彈負有責任的人至今仍在承受的那種刻骨銘心的罪惡感」。
戰爭結束後,約瑟夫·梅耶於1946年到芝加哥大學任教;雖然紐約一家女子學院已提供瑪麗亞一份全薪的教職,但她仍寧可隨夫婿前往芝加哥大學,擔任無薪的客座物理學副教授。恰巧費米前一年也轉任至芝加哥大學,兩人在校園重逢,竟成為瑪麗亞獲得諾貝爾獎的機緣。
魔幻數字
當時已經知道原子核內的質子數和中子數剛好等於某些「魔幻數字」時,似乎特別穩定、不易衰變;瑪麗亞進一步於1948年發表實驗,證實2、8、20、28、50、82和126都是魔幻數字。但為什麼這些數字就比較特別呢?
當時學界普遍相信「液滴模型」,也就是原子核內部是密度極高的不可壓縮流體,質子和中子均勻分布其中。這個模型可以解釋核分裂,但是卻無法解釋魔幻數字。瑪麗亞大膽推測原子核內部的結構類似電子軌域,也像洋蔥般分成一層一層的「殼層」,當某個殼層被質子或中子填滿時,結構就會無比穩定。只不過,她計算出來的能階卻怎麼都對不上20之後的魔幻數字。
有一天她向費米說明自己面臨的難題,費米順口問道:有沒有可能存在「自旋-軌道耦合」的效應?這句話有如醍醐灌頂,瑪麗亞立刻意識到,原子核內的粒子不僅繞著中心公轉,本身也會自轉。當自旋運動和軌道運動方向一致時,粒子的能量會降低,也就更穩定;而當它們方向相反時,粒子的能量會升高,較不穩定。
遲來的公道
瑪麗亞連忙回去重新計算,結果原本解釋不通的魔幻數字28、50、82、126就完美地從公式中跳了出來!她於1949年發表論文,但儘管有如此重大的發現,卻一直要到1960年加州大學聖地牙哥分校建校,她才終於得到人生中第一份全職、有薪水的正教授職位。此時她已54歲,無償奉獻於科學研究整整30年之久。
1963年,瑪麗亞因原子核殼層模型,與德國物理學家延森(Johannes Jensen,他約莫同時也獨立發現了相同的理論)共獲諾貝爾物理學獎的一半(另一半是頒給提出基本對稱性原理的美國物理學家維格納(Eugene Wigner)),成為史上第二位獲此殊榮的女性。諷刺的是,聖地牙哥的當地報紙的新聞標題竟寫著:「聖地牙哥的主婦榮獲諾貝爾獎!」,彰顯了女性受到的歧視仍然沒變。

瑪麗亞獲得她應有的待遇不久即不幸中風,但她並未因此屈服,仍堅持教學與研究。1972年2月20日,她終於不敵病魔,因心臟病去世,留下令後世敬佩的典範,以及值得省思的歷史。
參考資料:
