vũ trụ. Heli (nguyên tố đơn giản thứ hai) cũng nhiều thứ hai. Trong một vũ
trụ ngăn nắp gọn gàng, liti (nguyên tố đơn giản thứ ba) hẳn sẽ nhiều thứ ba,
và cứ tiếp tục như thế. Nhưng vũ trụ của chúng ta lại không đơn giản như
vậy. Nguyên tố phổ biến thứ ba lại là oxy ở vị trí số tám. Nhưng tại sao? Các
nhà khoa học có thể trả lời rằng oxy có hạt nhân rất bền, nên nó không tan rã
hay “phân rã”. Nhưng câu hỏi lại quay về chỗ cũ: tại sao một số nguyên tố
như oxy lại có hạt nhân nguyên tử bền tới vậy?
Không như hầu hết đồng nghiệp đương thời, Goeppert-Mayer đã nhìn ra
điểm tương đồng trong tính bền đáng kinh ngạc của các loại khí trơ. Bà cho
rằng các proton và neutron cũng nằm tại các lớp trong hạt nhân (tương tự
electron), và nguyên tử sẽ bền khi các lớp trong hạt nhân được lấp đầy. Với
người ngoại đạo, điều này dường như hợp lý, một sự tương đồng hoàn hảo.
Nhưng giải Nobel không dành cho những phỏng đoán, mà đặc biệt là từ nữ
giáo sư không được trả lương. Hơn nữa, ý tưởng này đã đụng chạm tới các
nhà khoa học hạt nhân vì phản ứng hạt nhân vốn độc lập với phản ứng hóa
học. Chẳng có lý do gì để neutron và proton đáng tin cậy, thích sống trong
nhà lại hành xử giống electron nhỏ bé, thất thường, sẵn sàng bỏ nhà ra đi để
sà vào vòng tay của những hàng xóm hấp dẫn. Và đúng là proton và neutron
thường không như vậy.
Nhưng Goeppert-Mayer vẫn một mực theo đuổi linh cảm của mình. Bằng
cách chắp nối một số thí nghiệm không liên quan lại với nhau, bà chứng
minh được hạt nhân thực sự có chia thành lớp và tạo thành thứ được gọi là
hạt nhân kỳ diệu. Vì những lý do toán học phức tạp, hạt nhân kỳ diệu không
tái xuất hiện định kỳ như các tính chất của nguyên tố. Sự kỳ diệu xảy ra ở
nguyên tố thứ 2; 8; 20; 28; 50; 82... Ở những nguyên tố đó, công trình của
Goeppert-Mayer đã chứng minh proton và neutron tự sắp xếp thành những
quả cầu có tính đối xứng cao rất bền. Cần lưu ý rằng oxy có tám proton và
tám neutron nên nó còn kỳ diệu gấp đôi, nhờ đó bền vĩnh viễn. Điều này giải
thích sự dồi dào quá mức của nó. Mô hình này cũng giải thích tại sao những
