สำรวจโลกนิวเคลียร์: ชีวิตและวิทยาศาสตร์ของ Gertrude Scharff-Goldhaber

สำรวจโลกนิวเคลียร์: ชีวิตและวิทยาศาสตร์ของ Gertrude Scharff-Goldhaber

ซิดนีย์ เพอร์โควิตซ์ เปิดโปงมรดกทางวิทยาศาสตร์ของนักฟิสิกส์นิวเคลียร์ ผู้ซึ่งเอาชนะความทุกข์ยากครั้งใหญ่จนกลายเป็นนักวิจัยที่มีชื่อเสียงและเป็นผู้ให้การสนับสนุนสตรีในวงการวิทยาศาสตร์

เกอร์ทรูด ชาร์ฟฟ์-โกลด์ฮาเบอร์

บางคนรู้ตั้งแต่อายุยังน้อยว่าพวกเขาต้องการเป็นนักวิทยาศาสตร์ และด้วยความสามารถและความพยายามที่เพียงพอ พวกเขาสามารถบรรลุเป้าหมายนั้นได้ เกอร์ทรูด ชาร์ฟฟ์ (Scharff-Goldhaber หลังจากเธอแต่งงาน) รู้สึกว่าการเรียกเร็ว และในขณะที่เธอมีความสามารถในการเติมเต็ม เส้นทางสู่ความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ของเธอมีมากกว่าความยากลำบากส่วนตัวและอุปสรรคในอาชีพ

เธอเกิดในครอบครัวชาวเยอรมันเชื้อสายยิวเมื่อวันที่ 14 กรกฎาคม พ.ศ. 1911 เธอใช้ชีวิตในช่วงสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง ความวุ่นวายหลังสงครามในเยอรมนี และการผงาดขึ้นของฮิตเลอร์ หลังจากได้รับปริญญาเอกสาขาฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยมิวนิก เธอพยายามเข้าสู่อาชีพที่มีผู้ชายเป็นใหญ่ เมื่อเธอหนีจากลัทธินาซี เธอต้องเผชิญกับความยากลำบากในฐานะผู้อพยพไปยังสหราชอาณาจักร และเมื่อเธอพยายามสร้างชีวิตใหม่ในสหรัฐอเมริกากับสามีนักฟิสิกส์ เธอยังคงดิ้นรนหางานทางวิทยาศาสตร์ เนื่องจากกฎที่เข้มงวดของการเลือกที่รักมักที่ชังขัดขวางอาชีพของเธอ

ถึงกระนั้นเธอก็อดทนและสร้างชื่อเสียงให้ตัวเองในฐานะนักนิวเคลียร์ฟิสิกส์ที่น่านับถืออย่างสูง ซึ่งเป็นหนึ่งในสตรีผู้บุกเบิกเพียงไม่กี่คนในพื้นที่นั้น งานวิจัยของเธอได้พัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันและสนับสนุนทฤษฎีโครงสร้างนิวเคลียร์ ผลงานของเธอได้รับการยอมรับในปี พ.ศ. 1972 เมื่อเธอกลายเป็นเพียงนักฟิสิกส์หญิงคนที่สามที่ได้รับเลือกเข้าสู่ National Academy of Sciences เธอยังจำได้ดีในฐานะผู้สนับสนุนสตรีในวงการวิทยาศาสตร์ สนับสนุนนักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์และสนับสนุนการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์

ช่วงเวลาเลวร้าย นักเรียนดีเด่น

ในช่วงปีแรก ๆ ของ Scharff ในเยอรมนีเป็นที่รู้จักกันในชื่อ Trude ในช่วงสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง ความไม่สงบทางการเมือง และภาวะเงินเฟ้อรุนแรงทางเศรษฐกิจหลังจากความพ่ายแพ้ของประเทศในปี 1918 เมื่ออายุได้แปดขวบ เธอเห็นนักปฏิวัติคอมมิวนิสต์ถูกเข่นฆ่าโดยกลุ่ม ทหารตามท้องถนนในมิวนิกที่ครอบครัวของเธออาศัยอยู่ ต่อมาเธอจำได้ว่าต้องกินขนมปังที่คลุกขี้เลื่อย ความวุ่นวายยังคงดำเนินต่อไป โดยมีลางสังหรณ์ที่น่ากลัวสำหรับชาวยิวในเยอรมัน เมื่อฮิตเลอร์ขึ้นสู่อำนาจในปี 1933

ภาพวาดของ Nelly, Gertrude และ Liselotte Scharff

ท่ามกลางสิ่งเหล่านี้ Scharff ได้รับการศึกษาที่คู่ควร ตามบันทึกของไมเคิล ลูกชายของเธอ เธอเข้าเรียนในโรงเรียนมัธยมหญิงล้วนชั้นยอด เธอเป็นนักเรียนดีเด่น เธอพัฒนาความสนใจในวิชาฟิสิกส์ พ่อของเธอหวังว่าเธอจะเรียนกฎหมายเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการจัดการธุรกิจของครอบครัว แต่เธอกระตือรือร้นที่จะ "เข้าใจว่าโลกนี้สร้างมาจากอะไร" มากกว่า ตามที่เธอกล่าวไว้ในภายหลัง

เพื่อไปสู่เป้าหมาย Scharff เข้าเรียนที่มหาวิทยาลัยมิวนิกในปี 1930 การศึกษาของเธอถึงจุดสูงสุดในการทำงานเพื่อศึกษาต่อในระดับปริญญาเอกด้านฟิสิกส์ภายใต้ Walther Gerlach ซึ่งมีชื่อเสียง การทดลองของ Stern–Gerlach ซึ่งในปี 1922 ได้สร้างการมีอยู่ของสปินเชิงปริมาณในสนามแม่เหล็ก. งานวิจัยด้านฟิสิกส์ของสสารควบแน่นของเธอเกี่ยวข้องกับภาวะแม่เหล็กไฟฟ้า

แต่เหตุการณ์ภายนอกได้เปลี่ยนแผนการและชีวิตของเธออย่างสิ้นเชิง ขณะที่ลัทธินาซีแพร่ระบาด Scharff พบว่าตัวเองถูกเพื่อนร่วมงานกีดกัน และชาวยิวในเยอรมันก็เริ่มหลบหนีออกจากประเทศ อย่างไรก็ตาม เธอทำได้ดีในการค้นคว้าของเธอ ดังที่เธอบอกกับผู้สัมภาษณ์ในปี 1990 ว่า “ฉันควรจะออกไปให้เร็วกว่านี้ แต่ตั้งแต่ฉันเริ่มทำวิทยานิพนธ์ ฉันรู้สึกว่าฉันควรทำให้เสร็จ”

เธอทำเสร็จในปี 1935 แต่เธอตัดมันใกล้มาก นั่นเป็นปีที่กฎหมายนูเรมเบิร์กประกาศใช้ โดยนิยามชาวยิวกลุ่มแรก และต่อมาชาวโรมานีและชาวเยอรมันผิวดำว่าเป็น “เผ่าพันธุ์ที่ด้อยกว่า” และ “ศัตรูของรัฐ” พวกเขาถูกกันออกจากสังคมเยอรมันอย่างมีประสิทธิภาพและต้องเผชิญกับบทลงโทษที่รุนแรงสำหรับการละเมิดกฎหมาย ความรุนแรงที่ต่อต้านชาวยิวเพิ่มขึ้นและพ่อแม่ของ Scharff เสียชีวิตในการฆ่าล้างเผ่าพันธุ์ในเวลาต่อมา

Scharff ตระหนักดีว่าถึงเวลาที่ต้องหลบหนีจากเยอรมนีอย่างแน่นอนที่สุด เขาเขียนจดหมายถึงนักวิทยาศาสตร์ผู้ลี้ภัย 35 คนที่กำลังหางานที่อื่น เกือบทั้งหมดบอกเธอว่าอย่ามาเพราะมีนักวิทยาศาสตร์ผู้ลี้ภัยเหลือเฟือแล้ว – ยกเว้น มอริส โกลด์ฮาเบอร์นักฟิสิกส์หนุ่มชาวออสเตรีย-ยิวที่เธอเคยพบในเยอรมนี การทำงานในระดับปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ภายใต้การดูแลของ Ernest Rutherford เขาคิดว่าอาจมีโอกาสในอังกฤษ เมื่อย้ายไปลอนดอน Scharff หาเลี้ยงชีพได้หกเดือนด้วยการขายสมบัติอันล้ำค่าซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของชุดกางเกงในงานแต่งงานของเธอ นั่นคือกล้อง Leica ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องออพติคชั้นดี และแปลบทความจากภาษาเยอรมันเป็นภาษาอังกฤษ จากนั้นเธอก็ทำงานที่ Imperial College London ภายใต้การดูแลของ George Thomson โดยศึกษาเรื่องการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอน (ใน 1937 เขาได้แบ่งปันรางวัลโนเบลร่วมกับคลินตัน เดวิสสัน จากการค้นพบผลกระทบในคริสตัล) แต่ไม่เคยพบตำแหน่งการค้นคว้าอิสระ

ในปี 1939 โอกาสของเธอดีขึ้น Scharff แต่งงานกับ Goldhaber กลายเป็น Scharff-Goldhaber และทั้งคู่ก็ย้ายไปอยู่ที่สหรัฐอเมริกา Goldhaber มีตำแหน่งอาจารย์ที่มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์-เออร์บานา แต่ Scharff-Goldhaber ไม่สามารถเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่เต็มเปี่ยมได้ เนื่องจากกฎหมายต่อต้านการเลือกที่รักมักที่ชังในรัฐอิลลินอยส์ไม่อนุญาตให้มหาวิทยาลัยจ้างเธอ เธอสามารถทำวิจัยได้ในฐานะผู้ช่วยที่ไม่ได้รับค่าจ้างในห้องปฏิบัติการของสามีเท่านั้น สิ่งนี้ทำให้เธอเปลี่ยนจากฟิสิกส์สสารควบแน่นไปสู่สาขาฟิสิกส์นิวเคลียร์ของเขา เอกสารของ Scharff-Goldhaber ในทศวรรษที่ 1940 ที่ผลิตขึ้นภายใต้สถานการณ์เช่นนี้แสดงให้เห็นว่าเธอจัดการกับการเปลี่ยนแปลงได้อย่างยอดเยี่ยม แต่เธอกลับไม่ได้รับสถานะคณาจารย์เต็มตัวที่รัฐอิลลินอยส์

ห้องทดลองใหม่บนลองไอส์แลนด์

ในปีพ.ศ. 1950 Scharff-Goldhaber และสามีของเธอได้ร่วมกันค้นหาสถานที่วิจัยที่แท้จริง ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Brookhaven (BNL) ซึ่งก่อตั้งขึ้นเมื่อสามปีก่อน ทุกวันนี้ กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา ภารกิจเดิมของห้องปฏิบัติการคือการแสวงหาการใช้พลังงานปรมาณูอย่างสันติ ความพยายามทางวิทยาศาสตร์ได้หลากหลายตั้งแต่นั้นมา แต่ฟิสิกส์นิวเคลียร์และพลังงานสูงยังคงเป็นส่วนหนึ่งของกิจกรรมการวิจัย

การแต่งตั้งของเธอทำให้ Scharff-Goldhaber เป็นนักฟิสิกส์หญิงคนแรกที่ BNL และ 15 ปีหลังจากได้รับปริญญา ในที่สุดเธอก็ได้รับค่าจ้างในฐานะนักวิจัยมืออาชีพ ถึงกระนั้น เธอก็ทำงานในบรรยากาศที่ไมเคิล ลูกชายของเธออธิบายว่าเป็นเพียง "การยอมรับอย่างไม่เต็มใจ" Goldhaber ได้รับการว่าจ้างให้เป็น "นักวิทยาศาสตร์อาวุโส" และบริหารกลุ่มวิจัยของเขาเอง แต่ Scharff-Goldhaber ได้รับการจัดอันดับให้เป็นนักวิทยาศาสตร์ภายในกลุ่มของเขา (ในที่สุดโกลด์ฮาเบอร์ก็ขึ้นแท่นเป็นผู้อำนวยการห้องแล็บในปี 1961-1973 และชาร์ฟฟ์-โกลด์ฮาเบอร์เป็นนักวิทยาศาสตร์อาวุโส)

ในฐานะผู้หญิงคนเดียวที่มีสถานะเป็นผู้เชี่ยวชาญทางวิทยาศาสตร์ที่ BNL Scharff-Goldhaber ไม่มีเพื่อนที่เป็นนักวิทยาศาสตร์หญิงเลย ผู้หญิงส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับห้องแล็บคือภรรยาที่ไม่ได้ทำงานของนักวิทยาศาสตร์ชาย ซึ่งมีบทบาทแบบดั้งเดิมในช่วงปี 1950 มีลูกสองคน ไมเคิลและอัลเฟรด Scharff-Goldhaber มีหน้าที่รับผิดชอบที่คล้ายกัน แต่ในงานสังคม เธอมักจะคุยฟิสิกส์กับผู้ชายมากกว่าคุยเรื่องการดูแลลูกกับผู้หญิง ภายในสภาพแวดล้อมของชายคนนี้ เธอได้สร้างความสัมพันธ์ที่ดีกับเพื่อนร่วมงาน และกับเจ้าหน้าที่ฝ่ายสนับสนุนที่ผลิตไอโซโทปที่เธอต้องการสำหรับการวิจัยของเธอที่เครื่องปฏิกรณ์ BNL หรือเครื่องเร่งความเร็ว Van de Graaff

ฟิชชันและการทดลองพื้นฐาน

ยกเว้นช่วงทศวรรษที่ 1930 ที่เธอยังคงพยายามเป็นนักวิทยาศาสตร์อิสระ Scharff-Goldhaber ยังคงเดินหน้าค้นคว้าและตีพิมพ์อย่างรวดเร็ว ในขณะเดียวกันก็ปฏิบัติตามภาระหน้าที่ของครอบครัว ในปีพ.ศ. 1936 เธอได้ตีพิมพ์ผลงานเรื่อง "The effect of stress on the magnetization above the Curie point" จากวิทยานิพนธ์ของเธอ เอกสารชุดต่อไปของเธอเริ่มในอีกสี่ปีต่อมา เมื่อเธอเปลี่ยนมาใช้ฟิสิกส์นิวเคลียร์ในปี 1940 ที่อิลลินอยส์ และเธอเขียนอีกหลายสิบฉบับจนกระทั่งเธอตั้งรกรากที่ BNL ได้อย่างสมบูรณ์ ในอีก 30 ปีข้างหน้า เธอตีพิมพ์เอกสารอีก 60 ฉบับ ส่วนใหญ่อยู่ใน รีวิวทางกายภาพ และผลงานในการดำเนินการประชุม

เอกสารหลายฉบับที่เกิดจากการทำงานของเธอที่รัฐอิลลินอยส์ในทศวรรษที่ 1940 มีความโดดเด่นเป็นพิเศษ รวมถึงเอกสารที่เกี่ยวข้องกับการแตกตัวของนิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นเอง ในปี 1938 Lise Meitner และ Otto Frisch พบว่านิวเคลียสของยูเรเนียมที่ถูกระดมยิงด้วยนิวตรอนสามารถแตกออกเป็นสองส่วนและปลดปล่อยพลังงานจำนวนมากออกมา หากฟิชชันที่เกิดจากนิวตรอนสามารถคงอยู่ได้ด้วยตัวเอง มันจะผลิตอาวุธทำลายล้างขนาดมหึมา เมื่อสงครามใกล้เข้ามา นักฟิสิกส์ชาวยุโรปและอเมริกาได้ตรวจสอบฟิชชันที่ยั่งยืนในตัวเอง โดยหวังว่าพวกนาซีจะไม่หาคำตอบก่อน

ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน

ในปีพ.ศ. 1942 Scharff-Goldhaber แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนเป็นครั้งแรกว่ายูเรเนียมที่เกิดปฏิกิริยาฟิชชันได้ปลดปล่อยนิวตรอนพร้อมกับพลังงานออกมา นิวตรอนเหล่านี้สามารถกระตุ้นนิวเคลียสได้มากขึ้นและมีพลังงานมากขึ้น ซึ่งเป็นปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ต่อเนื่องกันซึ่งอาจกลายเป็นการระเบิดของนิวเคลียร์ ข้อมูลเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการบรรลุปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ควบคุมได้ด้วยตนเองอย่างยั่งยืนเป็นครั้งแรกของโลกในปี 1942 เนื่องจากระเบิดปรมาณูถูกสร้างขึ้นโดยโครงการแมนฮัตตัน Scharff-Goldhabers ยังไม่ได้เป็นพลเมืองของสหรัฐฯ ดังนั้นจึงไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ แต่ผลลัพธ์ของเธอถูกเผยแพร่อย่างลับๆ ไปยังนักวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง และได้รับการตีพิมพ์หลังสงครามโลก (สรีรวิทยา รายได้ 70 229).

ในบทความแยกต่างหากที่ตีพิมพ์ในปี พ.ศ. 1948 (ฟิสิกส์ รายได้. 73 1472) Scharff-Goldhabers ร่วมกันตอบคำถามพื้นฐาน: รังสีบีตาเหมือนกับอิเล็กตรอนทุกประการหรือไม่? ค้นพบในปี 1897 ในรังสีแคโทดโดย JJ Thomson อิเล็กตรอนเป็นอนุภาคมูลฐานชนิดแรกที่รู้จัก ไม่กี่ปีต่อมาในปี พ.ศ. 1899 รัทเทอร์ฟอร์ดกำลังศึกษาปรากฏการณ์ใหม่ของกัมมันตภาพรังสี และพบการแผ่รังสีที่ไม่รู้จักซึ่งเขาเรียกว่ารังสีบีตา สิ่งเหล่านี้กลายเป็นอนุภาคที่มีประจุซึ่งมีอัตราส่วนประจุต่อมวลเท่ากัน จ/ม เป็นอิเล็กตรอนและถูกระบุเช่นนั้น แต่คำถามยังคงอยู่: รังสีบีตาและอิเล็กตรอนอาจแตกต่างกันในคุณสมบัติอื่นๆ เช่น สปินหรือไม่?

Scharff-Goldhabers ทดสอบสมมติฐานนี้อย่างชาญฉลาดโดยใช้ หลักการยกเว้นเพาลีซึ่งพวกเขาเขียนว่า "จะไม่ถือเป็นอนุภาคคู่หนึ่งหากพวกมันมีคุณสมบัติที่แตกต่างกันไม่ว่าอะไรก็ตาม" ในการทดลอง พวกเขาฉายรังสีเบต้าแก่ตัวอย่างตะกั่ว ถ้าสิ่งเหล่านี้ไม่เหมือนกับอิเล็กตรอน พวกมันก็จะไม่เป็นไปตามหลักการของเพาลี จากนั้นพวกมันจะถูกจับโดยอะตอมของตะกั่ว เข้าสู่วงโคจรที่ถูกผูกไว้ซึ่งเต็มไปด้วยอิเล็กตรอน และเปลี่ยนไปสู่วงโคจรที่ต่ำที่สุด ทำให้รังสีเอกซ์ถูกปล่อยออกมา หากรังสีบีตาและอิเล็กตรอนเหมือนกัน รังสีบีตาและอิเล็กตรอนชนิดแรกจะถูกกันไม่ให้เข้าสู่วงโคจรของอะตอมและผลิตรังสีเอกซ์ การทดลองตรวจไม่พบรังสีเอกซ์ในพลังงานที่คาดไว้ ซึ่งยืนยันว่ารังสีบีตาเป็นอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากนิวเคลียสของกัมมันตภาพรังสี

นิวเคลียสที่น่าตื่นเต้นและตัวเลข "มายากล"

ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 ที่ BNL Scharff-Goldhaber ได้เริ่มสิ่งที่จะเป็นโครงการระยะยาวในอาชีพการงานของเธอ นั่นคือการสร้างภาพอย่างเป็นระบบของคุณสมบัติของนิวเคลียสที่ตื่นเต้นในตารางธาตุ แผนการของเธอที่จะทำงานในฟิสิกส์นิวเคลียร์ "พลังงานต่ำ" แตกต่างไปจากความสนใจที่เพิ่มขึ้นของสามีในฟิสิกส์ "พลังงานสูง" ซึ่งเครื่องเร่งอนุภาคใหม่ขนาดมหึมาได้ทำการตรวจสอบอนุภาคมูลฐาน ตามที่ลูกชายของพวกเขา Michael เส้นทางที่แยกจากกันของ Scharff-Goldhaber ทำให้พ่อของเขาขาดความสามารถที่ยอดเยี่ยมในฐานะนักทดลอง แต่เขาเสริมว่า “การแตกแยกไม่ได้ขัดขวางการสนทนาบนโต๊ะอาหารของครอบครัวจากการมุ่งความสนใจไปที่ฟิสิกส์นิวเคลียร์เหมือนที่เคยเป็นมา ซึ่งทำให้เด็กๆ งงงันเป็นส่วนใหญ่” (ต่อมาเขาและอัลเฟรดต่างก็ได้รับปริญญาเอกในสาขาฟิสิกส์ของอนุภาคตามทฤษฎี)

ในขณะนั้น พฤติกรรมของนิวเคลียสที่ตื่นเต้นเพิ่งเริ่มที่จะเข้าใจได้ ซุปของโปรตอนและนิวตรอนที่หนาแน่นนี้สามารถมองได้ว่าเป็นชุดของอนุภาคที่ยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงนิวเคลียร์ ก่อตัวเป็นสื่อที่มีพลังงานที่แสดงออกในการหมุนหรือการสั่นสะเทือนของร่างกายทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ในรูปแบบที่เรียกว่า "แบบจำลองเปลือก" นิวเคลียสถูกมองว่าเป็นระบบควอนตัมที่นิวคลีออนครอบครองระดับพลังงาน คล้ายกับระดับที่ไม่ต่อเนื่องหรือ "เปลือก" ที่ครอบครองโดยอิเล็กตรอนในอะตอม แต่ละวิธีประสบความสำเร็จ การปฏิบัติต่อนิวเคลียสเสมือนเป็นของเหลวทำให้เกิดความเข้าใจว่านิวเคลียสสามารถเปลี่ยนรูปและเกิดฟิชชันได้อย่างไร แบบจำลองเปลือกทำนายว่านิวเคลียสมีความเฉพาะเจาะจง หรือ “มายากล” จำนวนโปรตอนหรือนิวตรอน (2, 8, 20, 28…) จะมีความเสถียรเป็นพิเศษ คล้ายกับเปลือกอิเล็กทรอนิกส์ที่เติมในอะตอมอีกครั้ง

อัลเฟรด โกลด์ฮาเบอร์ และเกอร์ทรูด ชาร์ฟฟ์-โกลด์ฮาเบอร์

อย่างไรก็ตาม ยังไม่เป็นที่แน่ชัดว่าการทดสอบสนับสนุนโมเดลเชลล์จริงหรือไม่ หรือแนวทางแต่ละวิธีสามารถนำไปใช้ได้ดีที่สุด การวิจัยอย่างกว้างขวางของ Scharff-Goldhaber เกี่ยวกับนิวเคลียสต่างๆ ช่วยแก้ไขปัญหาเหล่านี้ งานของเธอมีความสำคัญในการพัฒนาทฤษฎีที่เชื่อมโยงทั้งสองแนวทางเข้าด้วยกันในที่สุด ซึ่งนำไปสู่ Aage Niels Bohr, Ben Mottelson และ Leo Rainwater ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1975.

ในปี 1950 Scharff-Goldhaber วัดพลังงานของนิวเคลียสที่ถูกกระตุ้นเทียบกับจำนวนนิวตรอน และแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างของเปลือกมีอิทธิพลต่อพลังงาน ซึ่งมีค่าสูงสุดที่เลขมหัศจรรย์ เธอยังสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงที่ผิดปกติของระดับพลังงานด้วยจำนวนนิวตรอนที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเธอเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของนิวเคลียส ต่อมาเธอก็พัฒนาตัวเอง”โมเมนต์ความเฉื่อยแปรผัน” (VMI) model ซึ่งใช้รูปร่างของนิวเคลียสเพื่อให้ข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับพลังงานของนิวเคลียสในตารางธาตุ

นอกจากผลงานของเธอในทฤษฎีนิวเคลียร์แล้ว งานวิจัยของ Scharff-Goldhaber ในยุคนี้ก็มีลักษณะที่ไม่ธรรมดา เธอเขียนเอกสารสองฉบับเกี่ยวกับแบบจำลอง VMI ร่วมกับอัลเฟรด ลูกชายของเธอ – เท่าที่ทราบ เป็นเอกสารวิจัยเฉพาะแม่ลูกในวิชาฟิสิกส์ (ร่างกาย. Rev. Lett. 24, 1349 ; ฟิสิกส์ รายได้ ค 17, 1171).

เธอยังปรับปรุงการวิเคราะห์ข้อมูลของเธอด้วยการขยายแผนภูมินิวไคลด์มาตรฐาน ซึ่งแต่ละนิวเคลียสจะถูกวางไว้ในแผนภาพสองมิติของจำนวนโปรตอนเทียบกับจำนวนนิวตรอน Scharff-Goldhaber ติดกาวแท่งแนวตั้งที่มีความยาวเป็นสัดส่วนกับพลังงานกระตุ้นต่ำสุดสำหรับนิวเคลียร์แต่ละชนิดไปยังตำแหน่งที่เหมาะสมบนแผนภูมิ นานก่อนที่จะมีการใช้การแสดงภาพด้วยคอมพิวเตอร์ 3 มิติเป็นประจำ นี่เป็นความช่วยเหลืออย่างมากในการระบุคุณลักษณะที่สำคัญ เช่น การเปลี่ยนแปลงพลังงานระหว่าง N = 88 และ N = 90

Gertrude Sharff-Goldhaber ในสำนักงานของเธอที่ Brookhaven

นอกจากการวิจัยของเธอแล้ว Scharff-Goldhaber ยังพบวิธีที่จะช่วยผู้หญิงในวงการวิทยาศาสตร์ และมีส่วนร่วมในการศึกษาวิทยาศาสตร์และชุมชนวิทยาศาสตร์ ท่ามกลางการมีส่วนร่วมในวิชาชีพมากมาย เธอทำหน้าที่ในคณะกรรมการ American Physical Society (APS) ที่อุทิศให้กับสถานะของผู้หญิงในวิชาฟิสิกส์และการศึกษาฟิสิกส์ระดับเตรียมอุดมศึกษา เธอเป็นที่รู้จักเช่นกันในการเข้าถึงนักวิทยาศาสตร์อาชีพเริ่มต้น - ทั้งชายและหญิง หนึ่งคือ Rosalyn Yalow นักศึกษาปริญญาเอกของ Goldhaber ที่รัฐอิลลินอยส์ ผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ในปี 1977 เพื่อคิดค้นเทคนิคการตรวจด้วยคลื่นวิทยุ Yalow ให้เครดิตทั้งที่ปรึกษาของเธอและ Scharff-Goldhaber "สำหรับการสนับสนุนและกำลังใจ" Scharff-Goldhaber ยังขยายบรรยากาศทางปัญญาที่ BNL ด้วยการก่อตั้ง ชุดบรรยาย Brookhavenโดยมีวิทยากรที่มีชื่อเสียงเช่น Richard Feynman 

เกษียณแล้วแต่ยังศึกษาอยู่

Scharff-Goldhaber เริ่มต้นที่ BNL ค่อนข้างช้าและพร้อมที่จะทำการวิจัยต่อไปเป็นเวลานาน แต่กฎหมายเกษียณอายุที่เข้มงวดในยุคนั้นทำให้การจ้างงานของเธอสิ้นสุดลงอย่างเป็นทางการในปี 1977 ขณะอายุ 66 ปี ตามที่ Michael ลูกชายของเธอกล่าวว่าการเกษียณอายุถูกบังคับ แบบที่เขาเรียกว่า “เหยียดเพศ” อย่างไรก็ตาม เธอทำงานโดยไม่ได้รับค่าจ้าง เธอร่วมมือกับนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ และร่วมเขียนงานวิจัยจนถึงปี 1988 เมื่อสุขภาพล้มเหลวทำให้กิจกรรมของเธอจำกัด เธอชื่นชมและแสวงหาความพึงพอใจในสิ่งที่เธอยังทำได้ จนกระทั่งเธอเสียชีวิตเมื่ออายุได้ 86 ปีใน 1998.

ในปี 1990 นักข่าวที่สัมภาษณ์ Scharff-Goldhaber สังเกตว่าเธอมี "ความมุ่งมั่นที่นุ่มนวลแต่ยืนหยัด" ซึ่งน่าจะเป็นลักษณะนิสัยที่ทำให้เธอสามารถเอาชนะอุปสรรคในอาชีพการวิจัยได้ ในปี 2016 เมื่อมองย้อนกลับไปในชีวิตของแม่ของเขา ไมเคิลบรรยายว่าเธอเป็น "คนที่มีความเจ้าเล่ห์ไม่เหมือนใครและแม้กระทั่งความดื้อรั้น ซึ่งเป็นลักษณะที่เธอต้องการอย่างแน่นอน... เพื่อประสบความสำเร็จในอาชีพการงานในโลกที่มักจะตั้งแง่ต่อต้านเธอ"

Scharff-Goldhaber อาจเห็นด้วยกับการประเมินเหล่านี้ แต่มีอีกข้อหนึ่งที่ฉันเชื่อว่ามีผล ในปี 1972 Scharff-Goldhaber ทบทวนหนังสือเกี่ยวกับพลังงานนิวเคลียร์โดย Isaac Asimov เขียนว่าความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และคุณสมบัติอื่น ๆ นั้น "ขึ้นอยู่กับความปรารถนาอันแรงกล้าที่จะไปสู่จุดต่ำสุด" การเขียนคำเหล่านั้น เธอสะท้อนให้เห็นว่าชีวิตของเธอเป็นแบบอย่างที่ดีเลิศหรือไม่?

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก โลกฟิสิกส์