הלן מגאו

הלן דיק מגאו (באנגלית: Helen Dick Megaw‏; 1 ביוני 1907 – 26 בפברואר 2002) - קריסטלוגרפית בריטית. יחד עם קתלין לונסדייל ודורותי קרופוט הודג'קין הייתה הלן מגאו בין הנשים הראשונות בבריטניה שעסקו במחקר מבנה מולקולות בעזרת קריסטלוגרפיה באמצעות קרני רנטגן. היא הייתה הראשונה לקבוע את מבנה הגביש של בריום טיטנט (BaTiO3), אחד החומרים הפרואלקטריים החשובים ביותר, ובכך תרמה להבנת תופעת הפרואלקטריות. מחקר חשוב נוסף שלה קשור למבנה המורכב של גבישי פצלות השדה. הלן מגאו נולדה ב-1907 בדבלין למשפחה מכובדת מצפון אירלנד. אביה, רוברט דיק מגאו, היה שופט ופוליטיקאי באלסטר. להלן היו ארבע אחיות ושני אחים. האב דחף את ילדיו להישגים, ואומנם אח אחד היה אחראי לשורת פרויקטי בנייה גדולים בלונדון, האח השני היה שופט עליון בבית משפט לערעורים ואחת מאחיותיה ביצעה מחקר על תזונה ובריאות באוגנדה. מגאו למדה בבית ספר אלכסנדריה (Alexandria) בשנים 1921-1916, ובבית הספר רודין (Roedean) בברייטון שבאנגליה בשנים 1925-1922. ב-1925 התקבלה ללימודים בגירטון קולג', קולג' לנשים בלבד שהיה נספח לאוניברסיטת קיימברידג', אך עקב קשיים כלכליים החלה ללמוד באוניברסיטת קווינ'ס שבבלפסט. ב-1926 היא קיבלה מלגה שאפשרה לה לעבור לקולג' גירטון, שם סיימה ב-1930 את לימודי התואר הראשון במינרלוגיה, וב-1934 קיבלה תואר דוקטור ממחלקת המינרלוגיה והפטרולוגיה (Department of Mineralogy and Petrology) באוניברסיטת קיימברידג', בנושא מבנה הקרח. במקביל ללימודיה בקולג' גירטון עבדה מגאו במעבדת קוונדיש כעוזרת מחקר לקריסטלוגרף ג'ון דזמונד ברנל. את העניין בקריסטלוגרפיה עורר בה קריאת ספרם של זוכי פרס נובל לפיזיקה ויליאם הנרי בראג וויליאם לורנס בראג: "קרני רנטגן ומבנה הגביש" (X-rays and Crystal Structure‏ 1915), אבל כפי שהעידה מגאו עצמה, לברנל הייתה השפעה רבה עליה והוא הגביר את עניינה בתחום. קריסטלוגרפיה הייתה אז בין התחומים המעטים במדע שבהם היה שוויון בין גברים לנשים, יתר על כן, באופן יוצא דופן לאותה תקופה היה כל צוות המחקר של ברנל מורכב מנשים וכלל, פרט למגאו, את דורותי קרופוט הודג'קין, זוכת פרס נובל לכימיה לעתיד ואת נורה ווסטר (Nora Wooster), הידועה יותר בפעילותה הפוליטית בשירות המפלגה הקומוניסטית הבריטית. שנים אחר כך סיפרה מגאו כי מעולם בכל שנותיה כמדענית לא חשה אפליה על רקע מינה. המחקר הראשון שביקש ברנל ממגאו לבצע היה למדוד את ההתרחבות התרמית של הקרח לאורך הצירים שונים בעזרת קריסטלוגרפיה באמצעות קרני רנטגן. במכתב שכתבה מגאו ב-1972 לאיילין ברנל, אלמנתו של ברנל, היא תיארה את התנאים הפיזיים הקשים של ביצוע העבודה. כיוון שהייתה צריכה לשנות את אורך הגל של קרני הרנטגן על מנת לקבל צילומים באורכי גל שונים, הייתה צריכה לשבת שעות ליד המכשיר ולבצע כל הזמן התאמות. בסופו של דבר ב-1934 ביצעה מגאו עבודה דומה, הפעם על קרח ממים כבדים. השוואת המבנים בין שני סוגי הקרח הובילה לכתיבת מאמר בכתב העת Nature. עבודה שביצעה מגאו על המינרל גיבסיט (Al(OH)3), סוג של אלומיניום הידרוקסידי, הראתה שקבוצות ההידרוקסיד נמשכות האחת לשנייה, והובילה למאמר מקיף שכתבו ברנל ומגאו על "תפקיד המימן בכוחות הבינמולקולריים". עם קבלת הדוקטורט זכתה מגאו במלגת מחקר על שם הרתה אייטרון (Hertha Aytron) שאפשרה לה שנת מחקר לפוסט דוקטורט אצל פרופ' הרמן מארק במכון הכימי (Chemisches institute) שבאוניברסיטת וינה, ושנת מחקר נוספת אחר כך במעבדת קלרנדון (Clarendon Laboratory) של המחלקה לפיזיקה באוניברסיטת אוקספורד, בהדרכתו של פרופסור פרנסיס סיימון (Francis Simon). בין 1936 ל-1943 לימדה מגאו פיזיקה בבית ספר התיכון הפרטי לבנות ברדפורד (Bradford Grammar School) שבמערב יורקשייר, כשבמהלך החופשות מהלימודים חזרה למעבדה בקיימברידג' ועסקה במחקר מבנה יהלומים עבור שימושים בתעשיית המתכת. ב-1943 קיבלה מגאו משרת חוקר במעבדת מחקר החומרים במפעל נורות פיליפס במיצ'ם (Mitcham) דרומית ללונדון. במעבדה היא פענחה את מבנה הגביש של בריום טיטנט (BaTiO3), שבו נעשה שימוש בקבלים ובחיישני לחץ. היא הייתה הראשונה לזהות את המבנה דמוי הפרובסקיט, ולקשור אותו לתופעת הפרואלקטריות שנתגלתה לראשונה סביב 1935. היא חזרה במהלך השנים הבאות לחקור את תופעת הפרואלקטריות והאנטיפרואלקטריות במינרלים כדוגמת KNbO3 ו-LiNbO3. ב-1957 יצא לאור ספרה הראשון, על פרואלקטריות בגבישים, שהיה המחקר המקיף הראשון של הקשרים הכימיים, מבני הגביש, והתכונות הפיזיות של החומרים הפרואלקטריים. מגאו נחשבה לסמכות בתחום במשך שנים רבות. ההשפעה של הלן על פרואלקטריות הייתה עמוקה, בייחוד בתקופה המוקדמת. היא תרמה לנושא את ההיבט החזותי הטמון במבני הגביש של החומרים הפרואלקטריים, והראתה כיצד תוצא חשוב זה מתרחש. ספרה "פרואלקטריות בגבישים", הספר הראשון בנושא, היה במשך זמן רב כמעט הספר היחיד בנושא והפך כמעט ל"תנך" עבור אלו שעבדו בפרואלקטריות — פרופסור מייקל גלייזר (A. Michael Glazer) מאוניברסיטת אוקספורד עם סיום מלחמת העולם השנייה ב-1945 נעתרה מגאו לפנייתו של ג'ון דזמונד ברנל לשוב ולעבוד איתו, והצטרפה למחלקה לקריסטלוגרפיה בקולג' בירקבק באוניברסיטת לונדון כאחראית על הקבוצה החוקרת את מבנה הצמנט וחומרי בניין אחרים. ב-1946 חזרה מגאו לקיימברידג' כמרצה ואחראית על תוכנית הלימודים בפיזיקה בקולג' גירטון, שבו למדה כסטודנטית, ולימדה בקולג' עד פרישתה ב-1972. במקביל עבדה כחוקרת בקריסטלוגרפיה במעבדת קוונדיש, אז בהנהלתו של ויליאם לורנס בראג. ב-1949 נתמנתה סגנית המנהל למחקר בקריסטלוגרפיה במעבדת קוונדיש ושירתה בתפקיד עד 1959, בתקופה של ההצלחות הגדולות של המעבדה ששיאן גילוי מבנה ה-DNA, אם כי מגאו עצמה התמקדה במחקר חומרים אנאורגניים בלבד. מ-1956, ועל פי הצעתו של ו. ה. טיילור (W.H. Taylor ), היא בחנה את מבנה הגביש של קבוצת פצלות השדה, אחת מקבוצות המינרלים החשובות ביותר שמהם בנויים סלעי היסוד. (עד כ-60% מקרום כדור הארץ בנוי מפצלות השדה). בשנים הבאות פרסמה מגאו את מבנה האנורתיט, האלביט והצלזיאן, כמו גם תופעות הסדר/חוסר הסדר בפלגיוקלז והשפעתן על תבניות העקיפה. ב-1957 יצא לאור ספרה הראשון על פרואלקטריות. נושא נוסף שאותה חקרה במשך תקופה ארוכה היה ההתפשטות בחום ביחס למבנה הגביש. הלן מגאו הייתה בין הראשונים להצביע על היחס ההפוך בין חוזק הקשר ומקדם ההתפשטות התרמית. מ-1959 ועד פרישתה ב-1972 הייתה מגאו מרצה באוניברסיטת קיימברידג'. פרופסור מייקל גלייזר, שפגש אותה בתקופה זו, סיפר כי הייתה האדם היחיד שפגש שהיה מסוגל לדמיין מבנה גביש, לסובב אותו בדמיון בכל זווית שהתבקש, ואז לשרטט אותו על דף נייר. שנה לאחר פרישתה יצא לאור ספרה "מבני גביש: גישה מעשית" (Crystal Structures: A Working Approach). מאז פרישתה ב-1972 עברה מגאו להתגורר בבאליקסל (Ballycastle) שבמחוז אנטרים שבצפון אירלנד, ועסקה בתחביבה, גננות, כשהיא מבקרת מדי פעם בקיימברידג'. בשנים 1974-1971 שימשה יועצת (Councilor) ב"חברה המינרלוגית של בריטניה הגדולה ואירלנד". הלן מגאו מתה בבאליקסל ב-26 בפברואר 2002, שלושה חודשים לפני יום הולדתה ה-95. מגאו הייתה צלמת חובבת וצילומיה הופיעו בסלון לצילום בלונדון 1943, כמו כן אהבה לטייל ולעסוק בספורט החורף. ב-1951 הייתה שותפה ל"פסטיבל בריטניה", שנערך בלונדון ב-1951 במלואת 100 שנים לתערוכה העולמית הגדולה של 1851. מגאו הייתה היועצת המדעית של קבוצת דגמי הפסטיבל והייתה אחראית לשימוש בצורות הגבישים לשם עיצוב תבניות על בדים, חלונות וכלי חרסינה. חלק מהמוצגים נשמר עד היום במחסני מוזיאון המדע שבלונדון. תואר דוקטור לשם כבוד מאוניברסיטת קיימברידג' (1967) תואר דוקטור לשם כבוד (honoris causa) מאוניברסיטת קווינ'ס בבלפסט (2000), מגאו הייתה אז בת 93. עמיתה בחברה המינרלוגית של אמריקה. עמיתה במכון הפיזיקה מדליית רובלינג מטעם החברה המינרלוגית של אמריקה, 1989 (מגאו הייתה האישה הראשונה שקיבלה את הפרס מאז הוחל בחלוקתו ב-1937) על שמה האי הלן ד. מגאו (Helen D. Megaw Island‏ 66°56′S 67°36′W﻿ / ﻿66.933°S 67.600°W﻿ / -66.933; -67.600) אי מכוסה שלג עד השוכן ב"מצר קריסטל" (Crystal Sound) ליד אנטארקטיקה. השם ניתן לכבוד המאמר של מגאו על מבנה הקרח. Ferroelectricity in Crystals. Methuen, London 1957. Crystallographic Book List. International Union of Crystallography Commission, Utrecht 1965 (and 2 supplements (1966) (1972)). Crystal Structures: A Working Approach. W.B. Saunders Co., Philadelphia 1973. ביוגרפיה קצרה של הלן מגאו מופיעה בעמ' 221-213 באסופת הביוגרפיות של נשים שהשפיעו על הפיזיקה של המאה ה-20, "מתוך הצללים" (Out of the Shadows) בעריכת Nina Byers, Gary Williams. חלקים מהספר זמינים ב-Google Books ההספד שכתב מייקל גלייזר על הלן מגאו הדף לכבוד הלן מגאו בפרויקט הנשים שהשפיעו על הפיזיקה של המאה ה-20 אתר אוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס הנאום לכבוד מגאו בטקס קבלת דוקטור של כבוד מאוניברסיטת קווינ'ס בבלפסט, 7 ביולי 2000 הנאום לכבוד מגאו בטקס קבלת מדליית רובלינג מצגת מאוירת על חייה והישגיה של הלן מגאו הלן מגאו, באתר פרויקט הגנאלוגיה במתמטיקה הלן מגאו, באתר Semantic Scholar מסופר עליו שכאשר התקשר אליו מכר לברך על כך שבתו זכתה במקום שני בכיתה, הודיע לו כי "מקום שני אינו נושא לברכות במשפחתנו". בשנים ההם הוא לא הוכר כקולג' אוניברסיטאי והמעמד המלא התקבל רק ב-1948. [1] "Cell Dimensions of Ordinary and `Heavy' Ice," Nature 134: 900 (1934) "The Function of Hydrogen in Intermolecular Forces," Proceedings of the Royal Society of London A151: 384 (1935) "Crystal Structure of Barium Titanate," Nature 155: 484 (1945). במקור המינרל CaTiO3, שעל שמו "מבנה פרובסקיט" שצורתו הכללית ABX3 כאשר A ו-B הם קטיונים ו-X הוא אניון המקושר לשניהם. "Notation for Felspar Structures," Acta Crystallographica 9: 56 (1956). "Order and Disorder. II. Theory of Diffraction Effects in the Intermediate Plagioclase Feldspars," Proceedings of the Royal Society of London A259: 184 (1959)