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43/2020: Margaret Kivelson, 21. Oktober 1928

Margaret Kivelson kam in New York als Tochter eines Arztes und einer Physikerin zur Welt. Entgegen der Empfehlung eines Onkels, sie solle – als Mädchen – am besten Ernährungsberaterin werden, verfolgte sie schon früh eine Karriere in der Wissenschaft.

Sie studierte von 1946 an Physik am Radcliffe College, das zur ansonsten nur für männliche Studenten zugänglichen Harvard University gehörte. Dort machte sie 1950 mit 22 Jahren ihren Bachelor Sc., zwei Jahre später den Master Sc. 1955 folgte sie ihrem Ehemann nach Los Angeles und begann in Teilzeit bei der RAND Corporation zu arbeiten, einer Denkfabrik zur Beratung der US-amerikanischen Streitkräfte. Hier war sie bis 1971 auf dem Gebiet der Plasmaphysik tätig, nebenher studierte sie weiter auf einen Doktorgrad Physik.

Als Kivelson 1957 ihren PhD erlangte, mit einer Dissertation über „Die Bremsstrahlung von hochenergetischen Elektronen‚, war sie eine von weniger als 2% weiblicher Doktorandinnen. Sie hatte 1955 bereits ein Kind mit ihrem Mann bekommen und wurde nach ihrer Promovierung ein zweites Mal Mutter. Dafür, dass sie ‚trotz Kindern‘ weiterhin wissenschaftlich arbeitete, wurde sie in Kollegenkreisen kritisiert. Sie ließ sich jedoch nicht entmutigen und wurde 1967 neben ihrer Teilzeitarbeit bei der RAND Corporation als Forschungsasstistentin für Geophysik an der UCLA eingestellt. 1971 wurde sie hier Adjunkt Assistenzprofessorin, dafür beendete sie ihre Arbeit in der Denkfabrik.

Als Physikerin war sie daran beteiligt, die Daten der Pioneer-10 sowie der Pioneer-11 auszuwerten, Raumsonden der NASA, die den Jupiter, Saturn und die äußeren Ränder unseres Sonnensystems erforschten. Zu diesem Zeitpunkt begann sich Margaret Kivelson auf dem Gebiet der Magnetosphären zu spezialisieren.

1973 erhielt sie ein einjähriges Guggenheim-Stipendium, was ihr nach eigener Aussage zum ersten Mal das Gefühl gab, als Wissenschaftlerin ernstgenommen zu werden. „Mehr als Geld, gab es mir Status und steigerte mein Selbstbewusstsein entscheidend.“ (Quelle: Wiki Englisch) Sie schlug der NASA schon 1976 vor, die Galileo-Raumsonde mit Magnetometern auszustatten. Nach den Daten der Pioneer-Missionen stellte sie außerdem 1979 die Vermutung auf, dass nicht nur Planeten, sondern auch Monde ein inneres Magnetfeld haben könnten.

Ende der 1970er, Anfang der 1980er Jahre folgten dem Stipendium auch eine Volle Professur sowie der Vorsitz des Fachbereichs für Erd- und Weltraum-Wissenschaften an der UCLA sowie eine Professur am Institute of Geophysics and Planetary Physics (die deutschen und englischen Wiki-Beiträge sind sich hier nicht einig mit den Daten). 1989 ging die Galileo-Mission endlich an den Start und Margaret Kivelson war daraufhin in der Lage, ihre Vermutung zu bestätigen: Sie entdeckte und erforschte das innere Magnetfeld des Jupitermondes Ganymed, außerdem entdekcte sie das innere Magnetfeld des Jupitermondes Io. Im gleichen Zuge der Galileo-Mission konnte Kivelson auch das Magnetfeld des Asteroiden Gaspra erforschen.

2009 wurde Margaret Kivelson Distinguished Professor of Space Physics Emerita der UCLA und sie trat noch eine weitere Professur an der University of Michigan an. In ihrem Arbeitsleben – mindestens bis 2010 war sie noch akademisch und forschend tätig – war sie Autorin und Ko-Autorin von 350 wissenschaftlichen Schriften. 1989 wurde sie als Fellow der American Association for the Advancement of Science gewählt, 1998 in die American Academy of Arts and Sciences aufgenommen, 1999 in die National Academy of Sciences, 2001 in die American Physical Society, 2005 in die American Philosophical Society.

Und noch in diese Jahr 2020 wurde sie als auswärtiges Mitglied der Royal Society aufgenommen.

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Ebenfalls diese Woche

19. Oktober 1909: Marguerite Perey
Nachdem sie bis 1934 im Radiuminstitut Paris als Assistentin von Marie Curie gearbeitet hatte, entdeckte die Chemikerin und Physikerin 1939 das letzte zu der Zeit unentdeckte, natürlich vorkommende Element Francium, das zu Ehren ihres Herkunftslandes Frankreich seinen Namen erhielt.

20. Oktober 1859: Margaret Jane Benson (Link Englisch)
Sie gehörte zu den ersten Frauen, die zu Mitgliedern der Linnean Society of London gewählt wurden. Als Paläobotanikerin reiste sie gemeinsam mit Ethel Sargant.

20. Oktober 1942: Christiane Nüsslein-Volhard
Die Biologin und Biochemikerin erhielt 1995 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin über die genetische Kontrolle der frühen Embryonalentwicklung.

23. Oktober 1854: Annie Lorrain Smith (Link Englisch)
Mit Lichens (Flechten) schrieb die englische Mykologin ein Lehrbuch, das auf ihrem Fachgebiet jahrzentelang als Standardwerk galt.

23. Oktober 1913: Alma Howard (Link Englisch)
Die englisch-kanadische Strahlenbiologin entwickelte mit ihrem Physikerkollegen Stephen Pelc erstmalig eine zeitlichen Ablauf des Zellkreislaufes.

24. Oktober 1732: Cristina Roccati (Link Englisch)
Als dritte Frau überhaupt erlangte die Physikerin 1751 einen Abschluss an einer italienischen Universität.

Nobelpreis für Physik 2020

Jetzt hätte ich mich beinahe als Ausführende des Matilda-Effektes schuldig gemacht und eine Wissenschaftlerin unterschlagen, weil sie den Nobelpreis für Physik mit Männern teilt! Ihr wisst es alle schon, der Vollständigkeit halber sage ich aber trotzdem noch mal, dass Andrea Ghez dieses Jahr gemeinsam mit anderen ausgezeichnet wurde für die Entdeckung des supermassiven kompakten Objektes (aka Schwarzes Loch) im Zentrum unserer Galaxie.

Literaturnobelpreis 2020

Louise Glück veröffentlichte schon 1968 ihren ersten Gedichtband Firstborn. Sie wurde in diesem Jahr mit dem Literaturnobelpreis ausgezeichnet ‚für ihre unverwechselbare poetische Stimme, die mit schlichter Schönheit die indivuelle Existenz universell‘ mache.

33/2020: Gerty Cori, 15. August 1896

frauenfiguren gerty cori
By National Library of Medicine, Images from the History of Medicine, B05353, Public Domain

Gerty Cori kam in Prag als Gerty Radnitz zur Welt; ihr Vater, Otto Radnitz, war ein Chemiker, der eine Methode zur Raffination von Zucker erfunden hatte und nun eine eigene Zuckerfabrik leitete, ihre Mutter, Martha geborene Neustadt, war eine kulturell interessierte Frau, die mit Franz Kafka befreundet war. Gerty und ihre beiden jüngeren Schwestern erhielten zunächst Privatunterricht, bevor sie mit zehn Jahren auf das Lyzeum gingen.

Mit 16 Jahren wusste Gerty, dass sie Medizin studieren wollte, ihr fehlten bis dahin jedoch noch einige schulische Kenntnisse. Um diese einzuholen, lernte sie innerhalb eines Jahres die Inhalte von acht Schuljahren Latein und fünf Schuljahren Physik, Chemie und Mathematik. So bestand sie mit 18 Jahren die Aufnahmeprüfung für das Medizinstudium an der Deutschen Karl-Ferdinands-Universität Prag.

Im Studium lernte sie Carl Cori kennen. Die beiden verliebten sich und schlossen 1920 gemeinsam – nachdem Carl zwischenzeitlich im Ersten Weltkrieg eingezogen worden war – ihr Medizinstudium ab. Im gleichen Jahr heirateten sie, wofür Gerty vom Judentum zum Katholizismus konvertierte, und zogen nach Wien. Dort arbeitete Gerty als Assistenzärztin im Karolinen-Kinderspital und erforschte die Funktion der Schilddrüse bei der Regulation der Körpertemperatur. Außerdem schrieb sie mehrere Aufsätze zu Blutkrankheiten. Die Lebensumstände nach dem Krieg waren schwierig, oftmals fehlte es an Lebensmitteln, sodass Gerty sogar Augenprobleme entwickelte, die auf einen Vitamin-A-Mangel zurückzuführen waren. Zur gleichen Zeit wurde der Antisemitismus im Land immer offensichtlicher, sodass das Ehepaar Cori 1922 in die USA auswanderte.

Carl fand eine Anstellung beim State Institute for the Study of Malignant Diseases (heute Roswell Park Cancer Institute, Link Englisch), während Gerty zunächst weitere sechs Monate in Wien blieb, weil sie keine Anstellung fand. Sie zog jedoch schließlich nach und arbeitete mit ihrem Mann im Labor, obwohl der Leiter des Insituts sogar drohte, Carl Cori zu entlassen, wenn Gerty nicht aufhörte. Die beiden ließen sich nicht beirren und erforschten gemeinsam, wie Glucose mit Hilfe von Hormonen im menschlichen Körper verstoffwechselt wird. Das Ehepaar veröffentlichte in der Zeit in Roswell insgesamt 50 Aufsätze gemeinsam – wobei die- oder derjenige zuerst als Autor:in genannt wurde, der oder die die meiste Arbeit geleistet hatte – und Gerty Cori veröffentlichte noch elf weitere Schriften als alleinige Autorin.

1928 nahmen die Coris die amerikanische Staatsbürgerschaft an. Im Folgejahr stellten sie ihre Theorie vor, die ihnen schließlich den Nobelpreis einbringen sollte: den Cori-Zyklus. Dieser beschreibt den biochemischen Kreislauf im menschlichen Körper, mit dem Glucose in den Muskeln zu Lactat umgewandelt wird – Glykolyse genannt – , während gleichzeitig Lactat kurzzeitig in der Leber zu Glucose zurückgebildet wird – Gluconeogenese genannt. Diese Erkenntnis, wie die Verwertung von Zucker in den Muskeln funktioniert, sowie der Rolle der Leber dabei war eine wichtige Grundlage für das Verständnis und somit der Behandlung von Diabetes mellitus.

Diese junge Frau erklärt auf dem Kanal FitfürBiochemie den Cori-Zyklus für halbwegs in die Chemie Eingeweihte

Zwei Jahre, nachdem sie diese Theorie veröffentlicht hatten, verließen sie das Insitut in Roswell. Carl wurden mehrere Stellen ohne Gerty angeboten, eine Position in Buffalo lehnte er ab, weil sie ihm durchaus nicht erlauben wollten, mit seiner Frau zu arbeiten. Gerty wurde sogar ausdrücklich vorgeworfen, sie schade der Karriere ihres Mannes, wenn sie weiter mit ihm arbeite. Schließlich ging das Ehepaar Cori gemeinsam an die Washington University in St. Louis, Missouri, wo ihnen beiden Stellungen angeboten worden waren, allerdings in Gertys Fall in einer niedrigeren Position, mit folgerichtig schlechterer Bezahlung: Sie verdiente als Forschungsassistentin nur ein Zehntel von Carls Gehalt. Arthur Compton, zu dieser Zeit Rektor der Universität, machte für die Coris eine Ausnahme von der Nepotismus-Regel, mit der auch Maria Goeppert-Mayer Schwierigkeiten hatte. Bei ihrer gemeinsamen Arbeit an der Washington University entdeckten Gerty und Carl Cori das Glucose-1-phosphat, eine Form von Glucose, das in vielen Stoffwechselvorgängen eine Rolle spielt und auch nach ihnen Cori-Ester heißt. Sie beschrieben seine Struktur, identifizierten das Enzym, das den Cori-Ester katalysiert und bewiesen, dass Glucose-1-phosphat der erste Schritt in der Umwandlung des Kohlehydrats Glykogen zu Glucose ist, welche im Körper als Energie verwertet werden kann.

Gerty Cori erforschte zur gleichen Zeit auch Glykogenspeicherkrankheiten und identifzierte mindestens vier davon, die jeweils mit individuellen Enyzymdefekten zusammenhängen; die verhältnismäßig harmlose Typ III-Glykogen-Speicherkrankheit heißt nach ihr auch Cori-Krankheit. Sie war die erste Person, die nachwies, dass eine vererbte Krankheit mit einem Enzymdefekt zusammenhängen kann.

Nach 13 Jahren an der Washington University wurde Gerty Cori endlich außerordentliche Professorin und vier Jahre später, 1947, auch volle Professorin. Im gleichen Jahr erfuhr sie, dass sie an Myelosklerose litt, und wenige Monate später wurde ihr gemeinsam mit ihrem Mann und dem argentinischen Physiologen Bernardo Alberto Houssay der Nobelpreis für für Physiologie oder Medizin verliehen. Sie war insgesamt erst die dritte Frau mit einem Nobelpreis – Marie Curie und deren Tochter Irène Joliot-Curie waren die ersten beiden, die diesen Preis für Physik respektive Chemie erhalten hatten. Gerty Cori hingegen war nun die erste Frau, die in der Kategorie Physiologie und Medizin ausgezeichnet wurde.

Im Anschluss an diesen Erfolg wurde sie Fellow der American Academy of Arts and Sciences, als viertes weibliches Mitglied in die National Academy of Sciences gewählt sowie von mehreren anderen Societies aufgenommen, von Harry S. Truman wurde sie zum Ratsmitglied der National Science Foundation ernannt. Nachdem sie jahrzentelang gegen den Widerstand von Entscheidern unbeirrt mit ihrem Mann zusammengearbeitet hatte, wurde ihr nun zwischen 1948 und 1955 die Ehrendoktorwürde an fünf Universitäten verliehen – an der Boston University, am Smith College, an der Yale University, an der Columbia University und an der University of Rochester. Insgesamt gewann sie, zum Teil gemeinsam mit ihrem Mann, sechs hochdotierte wissenschaftliche Preise. Sie arbeitete noch weitere zehn mit immer schlechterer Gesundheit, bis sie am 26. Oktober 1957 an der Myelosklerose verstarb.

1998 wurde Gerty Cori in die National Women’s Hall of Fame aufgenommen. Das Labor an der Washington University, in dem sie gearbeitet hatte, wurde 2004 von der American Chemical Society (deren Mitglied sie war) zur Historic Landmark erklärt. Vier Jahre später brachte der US Postal Service eine 41-cent-Briefmarke ihr zu Ehren heraus. Krater auf dem Mond und der Venus sind nach ihr benannt und noch 2015 taufte das US Department of Energy den Hochleistungrechner im Berkeley Lab nach ihr, der als fünfter in der Liste der 500 leistungsfähigsten Computer rangiert.

Die Website des Nobelpreises führt selbstverständlich ihre Biografie (Link Englisch).

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Ebenfalls diese Woche

12. August 1898: Maria Klenova (Link Englisch)
Als Begründerin der russischen Meeresgeologie erforschte sie beinahe dreißig Jahre lang die Polarregionen und war die erste Frau, die vor Ort in der Antarktis arbeitete.

12. August 1919: Margaret Burbidge
Diese amerikanische Astronomin tauchte bereits im Beitrag über Vera Rubin auf; die erste weibliche Direktorin des Royal Greenwich Observatory forschte zu Quasaren und wie Rubin zur Rotation von Galaxien.

15. August 1892: Kathleen Curtis (Link Englisch)
Die neuseeländische Mykologin begründete die Pflanzenpathologie in ihrer Heimat; ihre Doktorarbeit schrieb sie über Kartoffelkrebs und sie beschrieb 1926 erstmalig einen Bovisten, der endemisch in Tasmanien und Neuseeland auftritt und heute vom Aussterben bedroht ist, den Claustula fischeri (Link Englisch).

31/2020: Sossina M. Haile, 28. Juli 1966

Sossina M. Haile (Link Englisch) kam in Äthiopiens Haupstadt Addis Abeba zur Welt. Sie war acht Jahre alt, als das ‚Koordinationskomitee der Streitkräfte, Polizei und Territorialarmee‘ gegründet wurde und 1974 die Macht ergriff. In der anschließenden Zeit der politischen Verfolgung wurde ihr Vater, ein Historiker, verhaftet und beinahe getötet, weshalb die Familie in die USA floh. Im ländlichen Minnesota besuchte Haile die Schule, mit 20 Jahren machte sie ihren Bachelor of Science am Massachusetts Institute of Technology (MIT), in Materialwissenschaft und Ingenieurwissenschaft (an den amerikanischen Instituten fallen diese Fächer zusammen zu Materials Science and Engineering, im Folgenden fasse ich dies für die leichtere Lesbarkeit als MSaE zusammen). Einen Master of Science im gleichen Fach erreichte sie an der University of California, Berkeley, bevor sie für einen Doktortitel in MSaE wieder an das MIT zurückkehrte, den sie 1992 erlangte.

Im Gebiet der Material- und Ingenieurwissenschaft ist Sossina M. Haile Expertin für Ionenleitung in Festkörpern: Wie elektrische Ladung in festen Stoffen durch Ionen – statt durch Elektronen – transportiert wird. Die Ionenleitfähigkeit eines Stoffes hängt unter anderem mit seiner Kristallstruktur und deren Zustandsveränderung zusammen, weshalb auch die Kristallstrukturanalyse, die Erforschung der Neutronenstreuung sowie die Thermische Analyse zu Hailes Arbeitsbereich gehören. Das Ziel ihrer Forschungen ist es, die Mechanismen zu verstehen, die den Ionentransport in Festkörpern bestimmen; die Erkenntnisse, zu denen Sossina M. Haile dabei kommt, dienen der Entwicklung von festen (im Gegensatz zu flüssigen) Elektrolyten und ’neuartigen festkörperlichen elektrochemischen Vorrichtungen‘ (‚novel solid-state electrochemical devices‚), wie Batterien, Sensoren, Ionenpumpen und Brennstoffzellen.

Für ihr Doktorandenstudium erhielt Sossina M. Haile ein Stipendium, die AT&T Cooperative Research Fellowship. In der Zeit um ihre Promotion, in der sie am Max-Planck-Institut für Festkörperforschung in Stuttgart forschte, erhielt sie eine Förderung aus dem Fulbright-Programm, im Jahr Postdoc den Humboldt-Forschungspreis. Nach ihrer Promotion war sie zunächst an der University of Washington als Assistenzprofessorin tätig, bis sie 1996 an das California Institute of Technology (CalTech) wechselte. Während der 1990er Jahre gelang es ihr mit ihrem Team, die erste Brennstoffzelle aus Säure-Festkörpern zu entwickeln (Link Englisch), indem sie eine ‚superprotonische‚ chemische Verbindung schuf. Diese setzte sich trotz Effizienz wohl nicht am Markt durch, auch wenn zwei Studenten, die mit Haile gearbeitet hatten, 2003 das Unternehmen Superprotonic gründeten – mit der Professorin als wissenschaftliche Beraterin –, das diese Brennstoffzellen herstellte.

Seit 2015 ist Sossina M. Haile Professorin für Angewandte Physik an der Northwestern University. Hier erforscht sie im Team protonenleitende Säure-Festkörper-Verbindungen, protonenleitende sowie Sauerstoff und Elektronen leitende Perowskit-Verbindungen, Sauerstoff leitende Oxide und Alkalien leitende Silikate. Sie arbeitet dabei mit der bestimmt spannenden, aber mir völlig unverständlichen dielektrischen Spektroskopie.

Auf der Seite der HistoryMakers findet sich ein Videoausschnitt aus einem Interview mit, in dem sie von ihrem Verhältnis zur Religion ihrer Eltern erzählt, deren Messen in der Sakralsprache Altäthiopisch oder Ge’ez gehalten werden.

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Ebenfalls diese Woche

27. Juli 1876: Edith Marion Patch (Link Englisch)
Die amerikanische Insektenkundlerin wurde 1904 die Leiterin des Fachbereichs Entomologie an der University of Maine; sie gilt als die erste professionell erfolgreiche Frau auf diesem Gebiet.

30. Juli 1746: Louise du Pierry
Nachdem sie ihren zulünftigen Lebensgefährten Jérôme Lalande kennengelernt hatte, begann sich die junge Französin mit der Astronomie zu beschäftigen. Sie wurde die erste (weibliche) Hochschullehrerin für Astronomie an der Sorbonne und Nachfolgerin von Nicole-Reine Lépaute an der Akademie von Béziers.

30. Juli 1947: Françoise Barré-Sinoussi
Für ihre Beteiligung an der Entdeckung von 1983, dass das HI-Virus die Immunkrankheit AIDS auslöst, erhielt die französische Virologin 2008 eine Hälfte des Nobelpreises für Physiologie oder Medizin.

31. Juli 1877: Harriet Margaret Louisa Bolus
Die südafrikanische Botanikerin arbeitete im Bolus-Herbarium, das an die Universität Kapstadt überging, nachdem der Gründer verstorben war. Ihre Spezialität bei der Erforschung der Kapflora waren Orchideen und Heidekrautgewächse.

1. August 1818: Maria Mitchell
Als Tochter in einer Quäker-Familie wurde sie in ihrem wissenschaftlichen Interesse gefördert und hatte früh mit astronomischen Geräten Kontakt. Sie wurde 1848 als erste Frau in die American Academy of Arts and Sciences aufgenommen und war auch die erste weibliche Professorin für Astronomie am Vassar College – der Grund, warum Vera Rubin dort studierte.

30/2020: Vera Rubin, 23. Juli 1928

frauenfiguren vera rubin
vlnr: Anne Kinney, NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.; Vera Rubin, Dept. of Terrestrial Magnetism, Carnegie Institute of Washington; Nancy Grace Roman Retired NASA Goddard; Kerri Cahoy, NASA Ames Research Center, Moffett Field, Calif.; Randi Ludwig, University of Texas, Austin, Texas. Photo taken during the NASA Sponsors Women in Astronomy and Space Science 2009 Conference, held at the University of Maryland University College (UMUC) Inn and Conference Center, Adelphi, Md, October 21-23 2009
By NASA

Vera Rubin kam in Philadelphia, Pennsylvania zur Welt als Tochter zweier jüdischer Immigranten: Ihr Vater stammte aus Vilnius (damals Polen, heute Litauen) ihre Mutter aus Bessarabien (in der Region des heutigen Moldavien und der Ukraine). Sie zeigte schon mit 10 Jahren Interesse an der Astronomie und beobachtete mit einem selbstgebauten Teleskop aus Pappe Meteoren.

Nachdem sie 1944 die High School abgeschlossen hatte, beschloss sie, am Vassar College zu studieren, weil ihr Vorbild Maria Mitchell dort Professorin gewesen war. Vier Jahre später machte sie dort mit 20 Jahren ihren Bachelor of Science als einzige Absolventin in der Astronomie. Sie wollte sich anschließend in Princeton einschreiben, doch Frauen waren dort damals – und noch für weitere 27 Jahre – nicht zugelassen. Einer Einladung von Harvard folgte Rubin nicht, sondern schrieb sich an der Cornell University in New York ein, da ihr Ehemann Robert dort ebenfalls studierte.

An der Cornell University untersuchte Vera Rubin für ihre Masterarbeit die Bewegungen von 109 Galaxien; dabei war sie eine der ersten Menschen, die Abweichungen von der Hubble-Konstante beobachtete. Kurz gefasst beschreibt die Hubble-Konstante, oder heute: der Hubble-Parameter, die Rate der Expansion des Universums. Durch ihre Beobachtungen kam sie zunächst zu der These, dass es in der Expansion eine Orbitalbewegung des Universums um einen Pol gäbe – eine These, die widerlegt wurde. Doch Rubins Ableitung aus ihren Ergebnissen, dass die Galaxien sich grundsätzlich im Universum fortbewegen, stellte sich als wahr heraus und war Grundlage für weitere Forschungen in dieser Hinsicht. Rubin lieferte mit den Ergebnissen auch einen Beweis für eine Supergalaktische Ebene, die wiederum die Basis bildet für das Supergalaktische Koordinatensystem.

Vera Rubin schloss mit ihrer Forschungsarbeit 1951 ihren Mastertitel ab. Sie trat auch den Kampf an, ihre als kontrovers betrachteten Ergebnisse auch bei der American Astronomical Society zu präsentieren, obwohl sie zu diesem Zeitpunkt ein Kind hatte und mit dem zweiten schwanger war. Sie wurde jedoch abgelehnt, ihre Arbeit wurde übersehen.

Weder von diesem Rückschlag noch vom Elterndasein ließ sich Rubin davon abhalten, ihre Karriere fortzusetzen. Sie schrieb sich für ein Doktorandenstudium an der Georgetown University ein, als Doktorvater betreute sie George Gamow. In den drei Jahren, in denen sie an ihrer Dissertation schrieb, wurde ihr unter anderem einmal untersagt, ihren Doktorvater in seinem Büro zu treffen, weil Frauen diesen Bereich der Universität nicht betreten durften. Ihren Doktortitel erlangte sie 1954 mit einer Dissertation, in der sie die Theorie aufstellte, dass Galaxien in Clustern oder Haufen auftreten, statt zufällig über das Universum verteilt zu sein. Auch dieser Gedanke Rubin war zu diesem Zeitpunkt kontrovers zum allgemeinen Wissensstand und wurde in den folgenden 20 Jahren nicht weiter verfolgt.

Nach ihrer Promotion arbeitete Rubin in den folgenden elf Jahren an diversen Instituten als Lehrerin, Forschungsastronomin und Assistenzprofessorin; da sie auch insgesamt vier Kinder hatte, übte sie große Teile ihres Berufs von zu Hause aus. 1963 arbeitete sie für ein Jahr mit Geoffrey und Margaret Burbidge zusammen an der Erforschung der Galaxienrotation am McDonald Observatory in Texas. Mit Burbidge sollte sie auch danach der allgemeine politische Einsatz für Frauen in der Wissenschaft verbinden. 1965 wurde Rubin Angestellte der Carnegie Institution of Washington, heute Carnegie Institution of Science. Im Rahmen dieser Anstellung ersuchte sie auch um die Möglichkeit, am Palomar Observatory in San Diego zu arbeiten. Dort angekommen, musste sie feststellen, dass es vor Ort keine „facilities“, also Schlaf- und Sanitärräume für Frauen gab. Vera Rubin schnitt ein Stück Papier in Form eines Rocks aus, klebte dieses über eine der ‚männlichen‘ Türschilder und schuf so die Verhältnisse, die ihr einen Aufenthalt erleichtern würden (so schildert es dieser Artikel in The Atlantic).

Ebenfalls bei ihrer Tätigkeit an der Carnegie Institution traf sie auf Kent Ford, der astronomische Instrumente herstellte. Unter anderem hatte er ein optisches Spektrometer gebaut, das die Spektren jener Himmelskörper optisch verstärkte, die bisher zu dunkel waren, um sie zu deuten. Mit den Instrumenten von Ford machte Rubin unter anderem an der Andromedagalaxie unter anderem eine Beobachtung, die als Rubin-Ford-Effekt (Link Englisch) bekannt wurde: Eine Anisotropie in der Expansion des Universums, beobachtet allerdings an einer begrenzten Anzahl Galaxien und heute zu einem nur augenscheinlichen, nicht tatsächlichen Phänomen erklärt. (Eine Anisotropie ist eine Eigenschaft, die von der Richtung einer Bewegung abhängig ist.) Die Ergebnisse ihrer Forschungen wurden jedoch wieder einmal als zu kontrovers von der wissenschaftlichen Gemeinschaft abgelehnt. 1976 veröffentlichte Rubin eine Arbeit, in dem sie die Theorie einer Pekuliargeschwindigkeit nicht nur für Sterne, sondern auch für Galaxien aufstellte, die anfangs abgelehnt, aber heute als ‚large streaming scale‚ akzeptiert ist.

frauenfiguren rotationskurve
Tatsächliche Rotationskurve der Spiralgalaxie Messier 33 (gelbe und blaue Punkte mit Fehlerbalken) und eine aufgrund der Verteilung sichtbarer Materie vorhergesagte (graue Linie).
Von Mario De Leo – Eigenes Werk, CC BY-SA 4.0

Für eine kurze Zeit befassten sich Rubin und Ford auch mit Quasaren, die gerade erst entdeckt worden waren. Sie wandte sich jedoch lieber einem Forschungsbereich zu, in dem sie hoffte, weniger Ablehnung zu erfahren, und untersuchte schließlich die Rotation von Galaxien und ihren Außenbezirken. Sie beobachtete hierbei flache Rotationskurven im Gegensatz zu den wieder abfallenden Kurven, die nach optisch erfassbaren Tatsachen zu erwarten waren. In den Außenbezirken müsste sich eine Galaxie nach dieser Erwartung langsamer drehen – stattdessen beobachtete Rubin, dass sich die äußeren Arem von Spiralgalaxien ebenso schnell um den Mittelpunkt drehen wie die inneren Bereiche. Außerdem drehen sich die Galaxien so schnell, dass sie auseinanderfliegen müssten, wenn der einzige Zusammenhalt, den sie haben, die Schwerkraft ihrer Sterne wäre. Diese beiden Beobachtungen ließen Vera Rubin schließen, dass diese Galaxien Dunkle Materie enthalten müssen und von einem Halo, einem ‚Heiligenschein‘ aus Dunkler Materie umgeben sein müssen. (Der Artikel zu Dunkler Materie enthält auch die schöne Videodatei, welche Bewegung ohne Dunkle Materie zu erwarten wäre und welche tatsächlich vorgefunden wird.) Nach ihren Berechnungen müssten Galaxien etwa fünf bis zehn Mal so viel Dunkle wie gewöhnliche Materie enthalten. Mit ihren Forschungsergebnissen lieferte sie die erste überzeugende Hinweise für diese Theorie, die in den 1930ern erstmals von zwei Astronomen, Jan Hendrik Oort und Fritz Zwicky postuliert wurde.

Später sollte Vera Rubins These durch die Entdeckung der kosmischen Hintergrundstrahlung und des Gravitationslinseneffektes bestätigt werden. Ihre ebenfalls auf diesen Ergebnissen basierende Theorie über nicht-Newtonsche Schwerkraft, die auf Galaxien wirkt, ist nicht wissenschaftlich akzeptiert oder bewiesen. Zur gleichen Zeit erforschte Vera Rubin das Phänomen des Gegenrotation in Galaxien und lieferte erste Nachweise dafür, dass Galaxien durch ihre Bewegung im Universum fusionieren, sowie zum Prozess, mit welchem Galaxien entstehen.

1981 wurde Vera Rubin zum Mitglied der National Academy of Sciences gewählt, als zweite weibliche Astronomin nach ihrer Kollegin Margaret Burbidge. 1996 wurde ihr die Goldmedaille der Royal Astronomical Society verliehen – als zweiter Frau, 168 Jahre nach der ersten Frau, der diese Ehrung zuteil wurde: Caroline Herschel. Das Dicovery Magazin nannte sie 2002 als eine der 50 wichtigsten Frauen in der Wissenschaft. Sie gewann nie einen Nobelpreis, was die Physikerin Lisa Randall und Astronomin Emily Levesque (Link Englisch) für eine Nachlässigkeit halten. Vera Rubin wird von jüngeren Kolleginnen wie Sandra M. Faber und Neta Bahcall (Link Englisch) als wichtiger Einfluss für ihre Wissenschaftskarrieren genannt, als eine derjenigen, die den Weg vorgaben für Frauen in der Wissenschaft, ein Leuchtfeuer für diejenigen, die Familie und eine Karriere in der Astronomie wollten. Rebecca Oppenheimer (Link Englisch), eine der Kuratorinnen für Astrophysik am American Museum of Natural History in New York, nennt Rubins Mentorinnenschaft als entscheidend für ihre Karriere.

Vera Rubin hatte vier Kinder, denen sie nach deren Aussagen vorlebte, dass „ein Leben in der Wissenschaft Spaß mache und erstrebenswert sei“ (Quelle: Wiki), was alle vier veranlasste, ebenfalls Wissenschaftler:innen zu werden. Gemeinsam mit ihrer Kollegin Burbidge setzte sich Rubin für die Repräsentation von Frauen in wissenschaftlichen Institutionen ein, die wenigen weiblichen Mitglieder in der National Academy of Science nannte sie „das Traurigste in ihrem Leben“. Sie starb am 25. Dezember 2016 an Komplikationen ihrer Demenzerkrankung.

Die Carnegie Institution of Science rief ihr zu Ehren ein Forschungsstipendium für Postdoktoranden ins Leben; die Division on Dynamical Astronomy der American Astronomical Society verleiht den Vera Rubin Early Career Prize. Im Dezember 2019 wurde das Large Synoptic Survey Telescope, das auf einem Gipfel des Cerro Panchon in Chile gebaut wird, als Vera C. Rubin Observatory umbenannt. Es soll im kommenden Jahr 2021 first light haben, endgültig fertiggestellt wird es nach Plan 2022.

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Ebenfalls diese Woche

22. Juli 1776: Etheldred Benett
Der britischen Paläontologin wurde von Zar Nikolaus I. die Ehrendoktorwürde der Universität St. Petersburg verliehen; er wusste wohl nicht, dass es sich bei ihr um eine Frau handelte.

25. Juli 1920: Rosalind Franklin
Quasi das Postergirl des Matilda-Effekts; von ihr nutzten Watson und Crick ungefragt und unauthorisiert Röntgenstrukturanalysen, die ihnen zur Entschlüsselung der DNA-Struktur verhalfen. Jahrelang wurde in wissenschaftlichen und biografischen Texten herablassend mit ihr umgegangen.

25. Juli 1956: Frances H. Arnold
Für ihre Pionierarbeit auf dem Gebiet der Gerichteten Evolution wurde der Biochemikerin 2018 der Nobelpreis für Chemie verliehen.

29/2020: Eunice Newton Foote, 17. Juli 1819

Eunice Newton Foote wuchs als eines von 12 Geschwistern in Bloomfield, New York, auf; mit 17 Jahren besuchte sie für zwei Jahre das Troy Female Seminary (Link Englisch) (heute Emma Willard School). Die Schülerinnen dort durften Vorlesungen am nahegelegenen College hören, wo Newton die Grundlagen der Chemie und Biologie erlernte. Großen Einfluss auf sie hatten die Lehrbücher von Almira Hart Lincoln Phelps (Link Englisch), einer Schwester von Emma Willard, Botanikerin und drittes weibliches Mitglied der American Association for the Advancement of Science.

Newton Foote setzte sich grundsätzlich für Frauenrechte ein, so gehörte sie zu den Unterzeichnerinnen der Declaration of Sentiments auf der Seneca Falls Convention 1848, ihr Ehemann seit 1841, Elisha Foote, ebenso.

Davon abgesehen unternahm sie Experimente zur Erwärmung von Gasen. Ihre Ausstattung dafür war laienhaft, aber mit einer Luftpumpe, vier Quecksilberthermometern und zwei Glaszylindern machte sie als erste eine Entdeckung, die für uns heute relevanter denn je ist. Sie platzierte jeweils zwei Thermometer in einem der beiden Glaszylinder, aus einem pumpte sie die Luft ab, im anderen sorgte sie für erhöhten Druck. So stellte sie diese Gefäße ins Sonnenlicht und beobachtete die unterschiedliche Wärmeentwicklung und Abkühlung darin. Sie führte diese Proben auch mit unterschiedlichen Feuchtigkeitsgraden durch sowie mit Wasserstoff und Kohlendioxid. Dabei stellte Newton Foote fest, dass der Zylinder mit CO2 sich sowohl am stärksten erhitzte (auf etwa 52 Grad), wie sich auch am langsamsten wieder abkühlte. Aus dieser Entdeckung schloss sie, in dem Bericht, den sie über ihre Forschung schrieb, dass erhöhte Kohlendioxidwerte in der Atmosphäre der Erde für erhöhte Temperaturen und somit ein wärmeres Klima sorgen müssten. Eunice Newton Foote blickte selbst vor allem in die Vergangenheit, in der die Erde wahrscheinlich wärmer gewesen war, doch für uns heute ist diese Schlussfolgerung bekannt als der Treibhauseffekt – den Newton Foote somit bereits vor 1856 entdeckte.

Auf der Jahrestagung der American Association for the Advancement of Science 1856 wurde dieser Bericht vorgestellt. Warum Eunice Newton Foote in nicht selbst vortrug, ist unklar, doch statt ihrer verlas der Physiker Joseph Henry ihre Arbeit. Er stellte dem voran: „Die Wissenschaft hatte kein Land und kein Geschlecht. Die Sphäre der Frau umfasst nicht nur das Schöne und Nützliche, sondern auch das Wahre.“ (Quelle: Smithsonianmag.com)

Der Artikel wurde im gleichen Jahr noch unter ihrem Namen im American Journal of Science veröffentlicht, doch in den jährlichen Proceedings, der Sammlung von Einreichungen der AAAS-Tagungen, erschien Newton Footes Artikel nicht. Zusammenfassungen ihrer Forschung wurde zwar noch mehrfach in den Vereinigten Staaten und Europa geteilt, doch dann zum Teil ohne ihre bahnbrechende Schlussfolgerung oder gar unter dem Namen ihres Ehemanns. Nur das Magazin Scientific American erwähnte Newton Foote lobend noch einmal in seiner Ausgabe „Scientific Ladies„.

Drei Jahre später stellte John Tyndall – unter professionelleren Bedingungen – ähnliche Forschungen an, allerdings registrierte er die infrarote Wärmestrahlung, statt, wie Newton Foote es nannte, die ‚Sonneneinstrahlung‘. Im Artikel über seine Ergebnisse erwähnte Tyndall Claude Pouillet, doch nicht Eunice Newton Foote. Es ist unter den damaligen Verhältnissen durchaus möglich, dass Tyndall schlicht keine Kenntnis hatte von den Experimenten Newton Footes, denn Europa (Tyndall war Brite) wurde als Zentrum der Wissenschaft empfunden und US-amerikanische Forschungen nicht sehr beachtet. Heute gilt Tyndall allgemein als der Entdecker des Treibhauseffektes, obwohl Eunice Newton Foote diesen drei Jahre zu vor bereits beobachtet hatte.

Newton Foote veröffentlichte weitere Artikel zu anderen wissenschaftlichen Themen und entwickelte mehrere Patente. Sie starb am 30. September 1888.

Zur ihrer späten Anerkennung verhalf ihr 2010 Ray Sorenson, ein pensionierter Geologe für Erdöl, der auf sie in der 1857-Jahresausgabe der Annual Scientific Discovery stieß. Er erkannte, welche Bedeutung ihre damals untergegangene Entdeckung und Schlussfolgerung für die heutige Welt hatte, dass sie seither jedoch unerwähnt blieb. Er schrieb einen Beitrag im Online-Magazin Search and Discovery der American Association of Petroleum Geologists, der mehr Aufmerksamkeit erregte als jeder Beitrag von ihm zuvor. Acht Jahre später fand an der University of California, Santa Barbara eine Ausstellung in der Bibliothek sowie eine Vorlesung zu Eunice Newton Foote statt. Inzwischen ist ihr Name als entscheidende Mitwirkende an der Klimaforschung bekannter, wenn auch noch nicht im gleichen Atemzug wie John Tyndall.

Es greifen mehrere Gründe ineinander, warum Eunice Newton Foote ein Opfer des Matilda-Effektes wurde und ihre Erkenntnis über die klimatische Bedeutung des Kohlendioxids unterging. Wie oben beschrieben, wurden US-amerikanische Forschungen und Erkenntnisse in Europa oftmals nicht wahrgenommen oder wertgeschätzt. Ebenso hatte Newton Foote eben aufgrund ihrer Vielseitigkeit keinen Status als Expertin oder Koryphäe. Doch schon ihr Unterstützer Joseph Henry erkannte, dass auch ihr Geschlecht der Anlass war, warum männliche Wissenschaftler ihren Erkenntnissen keine Bedeutung beimaßen. Ein Artikel in der New York Times aus der Reihe Overlooked befasst sich ebenfalls mit diesen Aspekten und lässt ihre Nachfahren, zum Teil selbst Wissenschaftlerinnen in der Klimaforschung, zu Wort kommen.

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Ebenfalls diese Woche

14. Juli 1862: Florence Bascom
Die amerikanische Geologin war die erste Frau, die 1924 als Mitglied der Geological Society of America zugelassen wurde, später war sie sogar Vizepräsidentin der Gesellschaft.

15. Juli 1753: Almira Hart Lincoln Phelps
Wie es der Zufall will, ist diese Pädagogin bereits oben im Text verlinkt: Sie schrieb zahlreiche naturwissenschaftliche Lehrbücher für Schülerinnen.

15. Juli 1943: Jocelyn Bell Burnell
Gemeinsam mit ihren Kollegen Antony Hewish und Martin Ryle entdeckte die britische Radioastronomin als erste einen Pulsar, der später als Neutronenstern interpretiert wurde. Ihre Kollegen erhielten 1974 den Nobelpreis für Physik, Bell Burnell hingegen wurde nicht geehrt, was sie mit einiger Gelassenheit hinnahm (Link Englisch). 2018 gewann sie den Special Breakthrough Prize in Fundamental Physics, aus dem Preisgeld gründete sie eine Stiftung, die Stipendium für Studierende der Physik vergibt, die als Frauen, ethnische Minderheiten oder Flüchtlinge in der akademischen Welt benachteiligt sind.

19. Juli 1921: Rosalyn Sussman Yalow
Über die Trägerin des Nobelpreises für Medizin schrieb ich 2015.

28/2020: Nettie Stevens, 7. Juli 1861

frauenfiguren nettie stevens
Nettie Stevens at work at the Naples Zoological Station in 1909.
By Bryn Mawr College Special Collections – source, Public Domain

Der Vater von Nettie Stevens war Zimmermann, der nach dem frühen Tod seiner Ehefrau – sie starb, als Nettie drei Jahre alt war, kurz nach der Geburt der jüngeren Schwester – sein zwei überlebenden Kinder alleine versorgen musste. Nach einem Umzug von Vermont nach Massachusetts wurde er allerdings mit seinem Handwerksunternehmen so erfolgreich, dass er beiden Töchtern zumindest die High School finanzieren konnte. 1880 machte Nettie dort ihren Abschluss, dann arbeitete sie in New Hampshire als Lehrerin für Zoologie, Physiologie, Mathematik, Englisch und Latein. Nach drei Jahren in diesem Beruf hatte sie geng Geld gespart, um an die Universität zurückzukehren. An der Westfield Normal School (heute Westfield State University) absolvierte sie ein Studienprogramm, das eigentlich auf vier Jahre ausgelegt war, innerhalb von zwei Jahren; im Anschluss daran arbeitete sie wieder als Lehrerin.

Erst ein gutes Jahrzehnt später konnte Nette Stevens sich von gespartem Geld ein tiefergehendes Studium leisten. 1896 schrieb sie sich an der Stanford University ein und erreichte 1899 einen Bachelor-, ein Jahr später einen Master-Abschluss in Biologie. Im Laufe ihrer Studien hatte sie begonnen, sich mit Histologie zu befassen, für ihr Doktorandenstudium in diesem Fach wechselte sie 1900 an das Bryn Mawr College, denn dort war Edmund Beecher Wilson Leiter der biologischen Fakultät gewesen, den Stevens bewunderte, und auch zu seinem Nachfolger Thomas Hunt Morgan schaute sie auf. Sie konnte dank eines Stipendiums im Rahmen ihres Studiums in Neapel und Würzburg Forschung betreiben, bevor sie mit Morgan als Doktorvater ihre Dissertation einreichte. Das Thema ihrer Arbeit war die Zellregeneration in einfachen Mehrzellern, die Entwicklung von Spermien und Eiern, Urkeimzellen von Insekten und die Zellteilung in Seeigeln und Würmern, sie erlangte damit 1903 ihren Doktortitel. Bryn Mawr bleib für ihr weiteres restliches Leben ihre Wirkungsstätte – ihr Ziel war es, an ihre Alma Mater als Professorin fest angestellt zu werden. Zunächst blieb sie als Lehrkraft für experimentelle Morphologie, 1904 begann sie einjähriges ihr Postdoc am Carnegie Institute of Science in Washington, Edmund B. Wilson und Thomas H. Morgan schrieben ihr für diese Position die benötigten Empfehlungen. Stevens erhielt ein Stipendium für ihre Erforschung der Vererbung, insbesondere wollte sie die Mendelschen Regeln (damals noch ‚Gesetze‘) überprüfen hinsichtlich ihrer Gültigkeit für die Geschlechtsdetermination.

Das erste Tier, das sich Stevens für ihre Untersuchungen vornahm, war der Mehlkäfer (von dem die Mehlwürmer gelegt werden) Tenebrio molitor. In den Zellen dieser Insekt entdeckte Stevens zum ersten Mal das Chromosom, das sich nach ihren Beobachtungen auf die unterschiedlichen Geschlechter der erwachsenen Tiere auswirkte (sie nannte es jedoch damals noch nicht das Y-Chromosom). Sie weitete ihre Forschung auf andere Insekten aus, unter anderem auf die Taufliege Drosphila melanogaster, die sie fortan in ihren Labors züchtete. Nettie Stevens war es, die erkannte, wie gut diese Art aufgrund der kurzen Lebenszyklen, einem kleinen Chromosomensatz und einer großen Anzahl Nachkommen pro Befruchtung für genetische Untersuchungen geeignet war, und tatsächlich war sie es auch, die Thomas H. Morgan ebenfalls davon überzeugte. Noch heute gilt Drosophila als ideales Forschungsobjekt und Morgan wird zumeist als Begründer dieser Praxis geführt.

Zur Zeit von Stevens‘ Forschungen herrschte noch die Ansicht, dass das Geschlecht eines Kindes im Mutterleib von der Umwelt oder dem Verhalten der Mutter beeinflusst wurde – in jedem Fall lag es in der „Verantwortung“ der Mutter, mit welchem Geschlecht ein Kind auf die Welt käme. Clarence Erwin McClung hatte kurze Zeit vor Nettie Stevens die Vermutung geäußert, dass das Geschlecht eines Lebewesens durch das X-Chromosom in den Keimzellen bestimmte würde, doch Thomas H. Morgan und auch Edmund B. Wilson bestritten dies zunächst. Während Stevens bei ihrer Erforschung der Entstehung des chromosomalen Geschlechtes die Keimzellen beider Geschlechter untersuchte, erforschte Wilson allein an Spermien die Spermatogenese; er sollte das damit begründen, dass Eizellen zu fetthaltig für den Färbeprozess seien und deswegen nicht untersucht werden könnten. Nettie Stevens fand hingegen in den Zellen ihrer Taufliegen Paare mit einem großen und einem kleinen Chromosom, Paare mit zwei großen Chromosomen und einzelne große Chromosomen (XO), dass jedoch nur die Individuen mit einem Groß-Klein-Paar den männlichen Phänotyp aufwiesen. Sie schloss daraus, dass es das heute so genannte Y-Chromosom war, dass den geschlechtlichen Phänotyp bestimmte (was Stevens noch nicht wissen konnte: dass dieser Phänotyp dann auch noch anderen genetischen Einflüssen unterliegt, siehe Intergeschlechtlichkeit). Der Artikel, den sie darüber schrieb, brachte ihr einen Preis von $1.000,- ein für den „besten wissenschaftlichen Artikel von einer Frau geschrieben“, und das Carnegie Institute veröffentlichte ihre Arbeit in den „Studien zur Spermatogenese“. Doch weder von ihren männlichen Vorbilden noch von der wissenschaftlichen Gemeinschaft wurde sie als Forscherin und Entdeckerin anerkannt, noch weniger gewürdigt. Edmund B. Wilson überarbeitete, nachdem er Stevens Forschungsergebnisse gelesen hatte, seine eigene Arbeit dahingehend, dass sie zu Stevens Ergebnissen passen, und kam ihr dann mit der Veröffentlichung seiner Ergebnisse zuvor – er dankte ihr für ihre Entdeckung in einer Fußnote. 1906 wurden Wilson und Thomas H. Morgan eine Einladung, auf einer Konferenz über ihre Entdeckungen der Geschlechtsdetermination zu sprechen, doch Nettie Stevens wurde übersehen.

1908 erhielt Stevens noch ein Stipendium von der American Association of University Women und 1912 wurde ihr von Bryn Mawr nach einer Dekade als außerordentliche Professorin endlich eine Stelle als festangestellte Professorin ohne Lehrverpflichtung angeboten. In ihrer kurzen Zeit als Wissenschaftlerin hatte sie bis dahin 38 Publikationen veröffentlicht, doch sie konnte die lang ersehnte Stelle nicht mehr antreten: Am 4. Mai 1912 starb sie mit nur 51 Jahren an Brustkrebs.

Noch in seinem Nachruf rückte Thomas H. Morgan die eigentliche Vorreiterin seiner wissenschaftlichen Erfolge auf die Seitenlinie. In seinem Nachruf schrieb er, sie habe „Anteil an einer Entdeckung von Bedeutung“ gehabt, behauptete allerdings, sie habe McClungs Fehlannahme bestätigt, dass X-Chromosom sei für den geschlechtlichen Phänotyp verantwortlich – wohingegen sie gerade festgestellt hatte, dass es das kleinere Y-Chromosom sein musste. Edmund B. Wilson unvollständige Forschungsergebnisse seien „eine gemeinsame Entdeckung“ mit Stevens gewesen, eine Aussage, die Wilson später, wiederum in einer Fußnote, korrigierte. Auch habe es ihr „zeitweise an Inspiration gefehlt, die die reine Tatsache einer Entdeckung für eine breitere Sichtweise nutzt“ – es war ihm womöglich tatsächlich nicht bewusst, dass dieser Mangel an Inspiration darin begründet lag, dass sie vom anregenden Austausch mit Kollegen, etwa auf Konferenzen, ausgeschlossen war.

Thomas H. Morgan gewann 1933 den Nobelpreis für Medizin für Erkenntnisse zur Vererbung, die zu großen Teilen auf den intensiven Forschungen von Nettie Stevens basierte.

1994 wurde sie in die National Women’s Hall of Fame aufgenommen. 2017 benannte die Westfield State University einen Gebäudekomplex nach ihr, in dem einige MINT-Fachbereiche untergebracht sind.

FemBio und Vox sind auch verärgert über den Matilda-Effekt.

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Ebenfalls diese Woche

7. Juli 1860: Alice Johnson (Link Englisch)
1884 wurde eine Arbeit dieser britischen Zoologin als erstes Schriftstück einer Frau im Protokoll der Royal Society erwähnt. Sie beschäftigte sich auch mit Telepathie.

10. Juli 1724: Eva Ekeblad
Weil sie sich mit den Möglichkeiten des Kartoffelanbaus in Europa beschäftigte, gilt die schwedische Adlige als Agrarwissenschaftlerin. Sie entwickelte Methoden zur Gewinnung von Stärke und Alkohol aus Kartoffeln, unabhängig davon auch ein Verfahren zum Bleichen von Textilien. Sie war 1748 die erste Frau, die in der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften aufgenommen wurde, und blieb die einzige bis 1910, als Marie Curie ebenfalls aufgenommen wurde.

12. Juli 1913: Mildred Cohn
Diese amerikanische Biochemikerin und Biophysikerin entwickelte Methoden und Anwendungen in der Kernspinresonanzspektroskopie, die es ermöglichten, metabolische Prozesse auf molekulaler Ebene sichtbar zu machen.

26/2020: Maria Goeppert-Mayer, 28. Juni 1906

Maria Goeppert wurde in Katowice, damals Preußen, in eine Familie von Professoren geboren. Als sie 10 Jahre alt war, zog sie mit ihren Eltern nach Göttingen. Dort besuchte sie eine höhere Schule, die speziell Mädchen für ein Universitätsstudium vorbereiten sollte; mit 17, ein Jahr früher als ihre Komiliton:innen, machte sie als eines von drei oder vier Mädchen das Abitur.

Zunächst studierte sie an der Universität Göttingen Mathematik, zu dieser Zeit um 1924 müsste sie auch Emmy Noether dort angetroffen haben. Nach drei Jahren Studium wechselte Goeppert jedoch zur Physik, in der sie nach weiteren drei Jahren ihre Dissertation über die Theorie der Zwei-Photonen-Absorption schrieb. Diese Theorie, dass ein Molekül oder Atom zur gleichen Zeit (innerhalb von 0,1 Femtosekunde) zwei Photonen aufnehmen kann und dabei in einen energetisch angeregten Zustand übergeht, konnte zu dieser Zeit nicht experimentell nachgewiesen werden. Dieses Ereignis ist extrem unwahrscheinlich: Die Absorption eines Photons in einem Molekül oder Atom geschieht in etwa einmal pro Sekunde unter guten Bedingungen, das heißt bei hoher Lichteinstrahlung. Die gleichzeitige Absorption zweier Photonen tritt hingegen unter den gleichen Bedingungen nur alle 10 Millionen Jahre auf. Erst 1961 konnte Goepperts Theorie dank der Erfindung des Lasers nachgewiesen werden, die Einheit, in der die Wahrscheinlichkeit einer Zwei-Photonen-Absorption gemessen wird, heißt ihr zu Ehren GM (Goeppert-Mayer). Ihre Prüfer im Rigorosum waren Max Born, James Franck und Adolf Windaus, alles drei zu diesem Zeitpunkt oder spätere Nobelpreisträger. Eugene Wigner, ebenfalls Nobelpreisträger, bezeichnete ihre Arbeit später als „Meisterwerk der Klarheit und Greifbarkeit“.

Im gleichen Jahr, in dem sie ihren Doktortitel errang, hatte sie auch Joseph Edward Mayer geheiratet, einen Fellow der Rockefeller Foundation und Assistent von James Franck. Mit ihm zog sie nach ihrer Promotion in die USA, wo Mayer als außerordentlicher Professor an der Johns Hopkins University lehrte. Goeppert-Mayer konnte dort keine Anstellung finden, denn die Hochschule hatte strenge Nepotismus-Regeln, die die gleichzeitige Beschäftigung von Ehepaaren untersagten. Diese waren ursprünglich eingerichtet worden, um Gönnerschaft zu unterbinden, doch inzwischen hielten sie hauptsächlich die Ehefrauen der Professoren von beruflicher Tätigkeit auf dem Campus ab. Goeppert-Mayer konnte sich schließlich gegen sehr kleines Gehalt im Fachbereich für Physik an der deutschen Korrespondenz beteiligen, so hatte sie auch Zugang zu den Laboren. In dieser Zeit arbeitete sie mit Karl Herzfeld an seinen Forschungen zur Quantenmechanik, sie unterrichtete auch unentgeltlich und schrieb eine Arbeit über doppelten Betazerfall. Sie kehrte bis 1933 noch dreimal nach Göttingen zurück, unter anderem um dort mit Max Born an einem Artikel für das Handbuch der Physik zu arbeiten. 1933 verloren Born und James Franck aufgrund der Judenverfolgung unter der faschistischen Regierung Deutschlands ihre Stellen an der Göttinger Universität, James Franck folgte seinem ehemaligen Assistenten nach Baltimore.

1937 wurde Mayer allerdings von der Johns Hopkins Universität entlassen, die Gründe dafür sind unklar. Mayer vermutete Misogynie, nämlich dass der Dekan es nicht gerne sähe, wie frei Mayer seiner Frau Zugang zu den Laboren gewährte. Herzfeld stimmte ihm zu, möglicherweise fühle sich aber auch das amerikanische Kollegium von „zu vielen Deutschen“ (das Ehepaar Goeppert-Mayer, Herzfeld und Franck) überrannt. Es soll auch Beschwerden über die Inhalte des Chemie-Unterrichts gegeben haben, den Goeppert-Mayer hielt: Sie spreche zu viel über moderne Physik. Goeppert-Mayer lehrte noch bis 1939 in Baltimore, dann wechselte das Ehepaar gemeinsam an die Columbia University in New York. Joseph Mayer konnte dort als Professor lehren, Maria Goeppert-Mayer bekam hier zwar ein eigenes Büro, doch für ihre Tätigkeit an der Fakultät wiederum kein Gehalt.

An der Columbia University freundete sich Goeppert-Mayer mit dem Chemiker Harold Urey und dem Physiker Enrico Fermi an und schloss sich deren Forschungen an, zu den Valenzelektronen der bis dahin noch unentdeckten transuranischen Elementen. Die Anzahl der Valenzelektronen, das heißt der Elektronen auf der äußersten Schale eines Elements, die an chemischen Verbindungen beteiligt sein können, bestimmen die Zugehörigkeit zu den unterschiedlichen Gruppen des Periodensystems und lassen Vermutungen über ähnliche chemikalische Eigenschaften zu. Basierend auf dem Thomas-Fermi-Modell, das die Elektronenhülle wie eine Gaswolke interpretiert, stellte Goeppert-Mayer die Voraussage auf, dass die Elemente, die im Periodensystem hinter dem Uran folgen müssten, zur Gruppe der Metalle der Seltenen Erden gehören würden. Diese Voraussage sollte sich als wahr herausstellen.

1941 wurde Maria Goeppert-Mayer zur Fellow der American Physical Society und im Dezember dieses Jahres trat sie ihre erste bezahlte Lehrtätigkeit am Sarah Lawrence College an. Nachdem die USA in den Zweiten Weltkrieg eingetreten waren, schloss sie sich im Folgejahr in Teilzeit dem Manhattan-Projekt an. Ihre Aufgabe wurde es, einen Weg zu finden, das Isotop 235U, einen wichtigen Spaltstoff, in natürlichem Uran auszusondern. Dafür untersuchte Goeppert-Mayer die chemischen und thermodynamischen Eigenschaften von Uranhexafluorid (Uran(VI)-fluorid), einer Verbindung von Uran und Fluor. Sie erwog die Möglichkeit, das gewünschte Isotop mit Hilfe einer photochemischen Reaktion aus dem Stoff auszufällen, doch dies war zu dem Zeitpunkt noch nicht praktikabel; auch hier wurde die Erfindung des Lasers notwendig, um Goeppert-Mayers Theorien in die Praxis umzusetzen.

Ihr Freund Edward Teller holte sie auch kurzzeitig ins Team seines Opacity Project, das die Erschaffung einer Superbombe (Link Englisch) anstrebte. Ihr Mann wurde an die Front im Pazifik berufen, und Goeppert-Mayer beschloss, die beiden Kinder in New York zu lassen und mit Teller in Los Alamo am Project Y zu arbeiten.

Nach dem Ende des Krieges wurde Joseph Mayer Professor für Chemie an der University of Chicago, Maria Goeppert-Mayer wurde von der Hochschule als freiwillige außerordentliche Professorin eingestellt. Teller folgte ihr nach Illinois, um die Entwicklung thermonuklearer Waffen voranzutreiben. Als ihr eine Teilzeitstelle am Argonne National Laboratory angeboten wurde, als leitende Physikerin in der Abteilung für theoretische Physik, antwortete sie erstaunlicherweise: „Ich verstehe nichts von Kernphysik!“ Sie trat die Stelle jedoch an. Außerdem programmierte sie den ENIAC des Aberdeen Proving Ground auf eine bestimmte Vorgehensweise für Schnelle Brüter.

Ihre wichtigeste, erfolgreichste Arbeit leistete Goeppert-Mayer trotz dieser vielseitigen Einsätze in den 1940ern. Während sie an der University of Chicago und dem Argonne angestellt war, entwickelte sie ein mathematisches Modell für den Aufbau des Schalenmodells, das sie 1950 veröffentlichte. Sie erklärte, warum eine bestimmte Anzahl Nukleone (Protonen und Neutronen) in Atomkernen besonders häufig vorkamen und besonders stabil sind. Diese Zahlen nannte Eugene Wigner die ‚Magischen Zahlen‚, die Reihe der „stabilen“ Protonen- und Neutronen-Anzahlen lautet 2, 8, 20, 28, 50, 82 und 126. Das Schalenmodell war für die Elektronen-aufenthaltswahrscheinlichkeitsräume des Atoms bereits erfolgreich, doch vom Atomkern bestand zu diesem Zeitpunkt noch ein anderes Modell, welches jedoch nicht die Inseln der Stabilität in den Elementen erklärte. Im Gespräch mit Enrico Fermi stellte dieser Goeppert-Mayer die Frage, ob es einen Hinweis auf Spin-Bahn-Kopplung gäbe – einen Zusammenhang des Spin, also der Eigendrehung eines Teilchens, und seiner Bahn, also seiner Bewegung innerhalb des Atoms, der sich in der Stärke der Wechselwirkung des Teilchens bemerkbar macht. Diese Kopplung war für Elektronen bekannt, doch angestoßen von Fermis Frage stellte Goeppert-Mayer die Theorie auf, dass dieser Effekt auch im Atomkern wirke und konnte so die Bedeutung der ‚magischen Zahlen‘ in der Kernphysik erklären. Sie erläuterte es kurz und anschaulich wie folgt:

Denken Sie an einen Raum voller Walzertänzer:innen. Nehmen wir an, sie durchtanzen den Raum in Kreisen, jeder Kreis umschlossen von einem weiteren Kreis. Nun stellen Sie sich vor, Sie könnten zweimal so viele Tänzer:innen in einem Kreis unterbringen, indem Sie ein Paar mit und das andere Paar entgegen dem Uhrzeigersinn tanzen lassen. Nun bringen Sie noch weitere Variationen ein; alle Paare drehen sich um sich selbst wie Kreisel, während sie durch den Raum kreisen, jedes Paar dreht sich also um sich selbst (twirling) und durch den Raum (circling). Aber nur einige von denen, die gegen den Uhrzeigersinn durch den Raum tanzen, drehen sich auch im Uhrzeigersinn um sich selbst. Die anderen drehen sich im Uhrzeigersinn um sich selbst, während sie gegen den Uhrzeigersinn durch den Raum tanzen. Das gleiche ist wahr für die, die im Uhrzeigersinn durch den Raum tanzen: Einige drehen sich im Uhrzeigersinn um sich selbst, andere dagegen.

Übersetzt nach dem Abschnitt ‚Nuclear shell modell‘ des englischen Wikipediabeitrags

Zum gleichen Schluss waren zeitgleich die Physiker Otto Haxel, Hans D. Jensen und Hans E. Suess in Hamburg gekommen; Goeppert-Mayers Arbeit wurde zur Prüfung im Februar 1949 eingereicht, die der Hamburger Forscher im erst im April. Als Goeppert-Mayer in Juni 1949 die Ankündigung der Ergebnisse ihrer Kollegen las, versuchte sie noch, ihre Veröffentlichung zu verschieben, damit beide Arbeiten nebeneinander erscheinen könnten, doch dies ließ sich nicht mehr einrichten. So wurde zuerst Goeppert-Mayer als die Entdeckerin des Schalenmodells für den Atomkern bekannt. Es entstand jedoch ein gutes kollegiales Verhältnis zwischen Goeppert-Mayer und Jensen und die beiden brachten 1950 gemeinsam ein Buch zu ihrer Theorie heraus.

In den 1950er Jahren wurde Maria Goeppert-Mayer Mitglied der Heidelberger Akademie der Wissenschaften und der National Academy of Sciences, doch erst 1960 wurde sie endlich vollwertiges Mitglied einer Fakultät, als sie den Lehrstuhl für Physik an der University of California übernahm. Bereits kurz darauf erlitt sie einen Schlaganfall, der sie jedoch nicht von der Arbeit abhalten sollte. 1963 erhielt sie gemeinsam mit Hans D. Jensen eine Hälfte des Nobelpreises für Physik, die andere Hälfte erhielt Eugene Wigner. Goeppert-Mayer war die zweite weibliche Gewinnerin dieses Preises nach Marie Curie, 60 Jahre zuvor. Zu dieser Errungenschaft titelte damals die San Diego Tribune: ‚S.D. Mother Wins Nobel Physics Prize‘ (‚Mutter aus San Diego gewinnt Physik Nobelpreis‘). Hierzu bezog die Nachfolgepublikation The San Diego Union-Tribune im Oktober 2018 Stellung, anlässlich der Verleihung des Nobelpreises für Physik an die dritte Frau überhaupt, Donna Strickland, 55 Jahre nach Goeppert-Mayer.

Zwei Jahre später wurde sie zum Fellow der American Academy of Arts and Sciences. 1971 erlitt sie einen Schlaganfall, in dessen Folge sie ein Jahr lang im Koma lag, bis sie am 20. Februar 1972 verstarb. Die American Physical Society rief 1986 den Maria Goeppert-Mayer Award ins Leben, der jugnen Physikerinnen verliehen wird. Gewinnerinnen müssen einen Doktortitel innehaben, sie erhalten einen Geldbetrag und die Möglichkeit, an vier größeren Institutionen Vorträge über ihre Arbeit zu halten. Auch das Argonne National Laboratory verleiht jedes Jahr im Namen Goeppert-Mayers einen Preis an herausragende Wissenschaftlerinnen, ihre letzte Universität in Kalifornien hält ein jährliches Symposium in ihrem Namen, in dem Wissenschaftlerinnen zusammenkommen. Ein Krater auf der Venus von 35 Kilometer Durchmesser ist nach Maria Goeppert-Mayer benannt.

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Ebenfalls diese Woche

22. Juni 1939: Ada Yonath
Über diese Chemikerin schrieb ich im Juni 2018.

23. Juni 1871: Jantine Tammes
Die Leidtragende des Matilda-Effektes trug entscheidende Erkenntnisse zur Pflanzengenetik bei, die jedoch ihrem männlichen Kollegen zugeschrieben wurden.

23. Juni 1951: Maria Klawe
Die amerikanische Informatikerin leitet seit 2006 als erste Frau das Harvey Mudd College in Kalifornien.

26. Juni 1862: Ella Church Strobell (Link Englisch)
Gemeinsam mit ihrer Kollegin Katharine Foot trug die Zellbiologin mit Fotografien zum besseren Verständnis der Chromosomen und ihrer Funktion bei.