Trabajó gratis durante casi veinte años en dos universidades distintas porque una norma no escrita impedía contratar a la esposa de un profesor en la misma facultad. La clave de su descubrimiento más importante le llegó de una frase suelta que un premio N

Una física brillante convertida, oficialmente, en voluntaria

Maria Goeppert Mayer nació en 1906 en Kattowitz, en la entonces Alemania, y se doctoró en física por la Universidad de Göttingen en 1930, uno de los centros más prestigiosos del mundo en aquel momento. Al casarse con el químico físico estadounidense Joseph Mayer y trasladarse con él a Estados Unidos, chocó de inmediato con un obstáculo que nada tenía que ver con su talento: las normas antinepotismo vigentes entonces en buena parte de las universidades estadounidenses prohibían contratar y pagar un sueldo a la esposa de un profesor que ya trabajara en la misma institución. En la Universidad Johns Hopkins, y después en Columbia, Goeppert Mayer continuó investigando y publicando durante casi veinte años, primero como voluntaria sin remuneración y más tarde con un despacho pero sin salario oficial, una situación que arrastró de universidad en universidad durante buena parte de su carrera.

Un patrón numérico que nadie sabía explicar

En 1946, ya instalada en Chicago tras el traslado de su marido a esa universidad, Goeppert Mayer obtuvo por fin un puesto, aunque de nuevo a tiempo parcial, en el Instituto de Estudios Nucleares de la Universidad de Chicago y en el cercano Laboratorio Nacional de Argonne. Trabajando junto al físico Edward Teller en datos sobre la abundancia relativa de distintos isótopos en el universo, observó un patrón que llevaba décadas intrigando a la física nuclear sin explicación satisfactoria: los núcleos atómicos con exactamente 2, 8, 20, 28, 50, 82 o 126 protones o neutrones resultaban ser notablemente más estables que cualquier otro, casi como si esos números marcaran capas completas, de forma parecida a como los electrones se organizan en capas alrededor del núcleo atómico. Nadie había logrado, hasta entonces, deducir matemáticamente por qué esos números concretos, y no otros, producían esa estabilidad extra.

El ángulo menos contado: la respuesta se la dio una frase suelta de Fermi

Goeppert Mayer llevaba meses atascada intentando reproducir matemáticamente esa secuencia exacta de números a partir de un modelo de capas nucleares, sin encontrar la variable que faltaba. La resolución llegó, según relató ella misma después, de la forma más informal posible: en una conversación con el físico Enrico Fermi, que ya entonces atesoraba un Premio Nobel, este le lanzó casi de pasada una pregunta que no formaba parte de ninguna discusión formal: si había indicios de un acoplamiento espín-órbita fuerte dentro del núcleo. Esa sugerencia, aparentemente menor, era exactamente la pieza que faltaba: al incorporar un acoplamiento espín-órbita intenso al modelo de capas nucleares, Goeppert Mayer logró reproducir con precisión la secuencia completa de números mágicos en cuestión de días. Publicó el resultado en 1949.

Un Nobel compartido con el hombre que llegó, por su cuenta, a la misma respuesta

De forma completamente independiente, y casi al mismo tiempo, el físico alemán J. Hans D. Jensen llegó a idéntica conclusión sobre el papel decisivo del acoplamiento espín-órbita en la estructura nuclear; ambos acabarían coordinando su trabajo hasta publicar juntos, en 1955, el libro de referencia sobre el modelo de capas nucleares. En 1960, a los 54 años, Goeppert Mayer obtuvo por fin su primera plaza de profesora titular con sueldo completo, en la Universidad de California en San Diego, poco antes de sufrir un derrame cerebral que limitó su movilidad el resto de su vida. En 1963 recibió el Premio Nobel de Física, compartido con Jensen y con Eugene Wigner, convirtiéndose solo en la segunda mujer de la historia en ganar ese premio, sesenta años después de que lo hiciera Marie Curie.

Por qué importa hoy

El modelo de capas nucleares que Goeppert Mayer formuló a partir de una frase suelta de Fermi sigue siendo, más de siete décadas después, la herramienta con la que la física nuclear predice qué combinaciones de protones y neutrones resultan especialmente estables, y sigue revelando sorpresas en núcleos que ella nunca pudo estudiar experimentalmente. El 20 de agosto de 2025, la revista Physical Review Letters publicó el hallazgo de un equipo que trabajó con el anillo de almacenamiento de iones pesados de Lanzhou, en China: mediante espectroscopía de masas isócrona, midieron con precisión la masa del silicio-22, un núcleo exótico y extremadamente rico en protones, y confirmaron que 14 protones se comportan también como un número mágico en ese tipo de núcleo, extendiendo así el patrón que Goeppert Mayer describió por primera vez a una región de la tabla de isótopos mucho más inestable y difícil de producir en laboratorio que cualquiera de los núcleos que ella pudo analizar en su época. Según explicó el investigador Yuan-Ming Xing, la búsqueda de nuevos números mágicos en núcleos ricos en protones resulta "igual de apasionante" que en los ricos en neutrones, porque revela cómo se reorganiza la estructura de capas en sistemas atómicos apenas ligados, un conocimiento que ayuda a entender cómo se formaron los elementos en las estrellas. Setenta y seis años después de que una física sin sueldo encontrara, en una frase casual, la pieza que le faltaba a un rompecabezas nuclear, la misma lógica de capas y números mágicos sigue guiando a la física hacia rincones del núcleo atómico que ni ella ni Fermi llegaron a imaginar.