கோடை விடுமுறையில் மரியா ஜெர்மனிக்கு வந்து மாக்ஸ் போர்ன் உடனிணைந்து ஆய்வுகளில் ஈடுபட்டார். செருமனி உலகப் போருக்கு ஆயத்தங்கள் செய்யத் தொடங்கியபோது இவர் அந்நாட்டைவிட்டு வெளியேறினார். அதே சமயம் இவருக்கு 1932-ல் அமெரிக்க நாட்டின் குடியுரிமை வழங்கப்பட்டது. 1939-ல் இவர் பிள்ளைப்பேறு காரணமாக இவரது கணவர் ஜோசப் பணியை இழந்தார். இவர்கள் ஹாப்கின்சை விட்டு கொலம்பியா பல்கலைக்கழகம் சென்றானர். கொலம்பியா பல்கலக்கழகத்தில் உலோகக்கலவைப் பொருட்களுக்கான பதிலீட்டுப் பொருள்கள் பற்றிய மிக இரகசியமான ஆய்வு ஒன்று நடைபெற்றது. யுரேனியம்-235 உலோகத்தைத் தனியே பிரித்தெடுத்து அதை எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தி அணுக்கருப் பிளவு ஆயுதங்கள் செய்வதே இந்த ஆய்வின் நோக்கமாகும். மரியா இந்த ஆய்வில் முக்கியப் பங்கு வகித்தார். மற்ரும் ஒளி ஊடுருவாத தன்மை பற்றிய ஆய்வுகளின் போதும் சில காலம் துணை புரிந்தார். இங்குதான் இவ்விணையர் இருவரும் இணைந்து' புள்ளியல் எந்திரவியல் '(Statistical Mechanics) 
பற்றிய சிறப்பான பாடநூல் ஒன்றை எழுதி வெளியிட்டனர். 1940- 46 -இல் இவருடைய கணவர் சிகாகோ பல்கலைக்கழகத்திற்கு மாறினார். மரியாவுக்கும் 'சாரா லாரன்ஸ்' கல்லூரியில் ஆசிரியப்பணி கிடைத்தது. கார்ல் எப்.ஹெர்சுபெல்டு (karl F.herzfeld) என்பவர் இவருடைய பணிகளால் கவரப்பட்டு இவருக்கு உதவியதாலும் இவருடைய கணவரின் உதவியாலும் வேதி இயற்பியலறிஞராகத் தன்னை வளர்த்துக் கொண்டார். இருவருடைய உதவிகளினால் இத்துறையில் பல ஆய்வுகளை மேற்கொண்டு ஆய்வறிக்கைகளை வெளியிட்டார். கரிம மூலக்கூறு நிறங்கள்(colour of organic molecules) பற்றிய ஆய்வுகளிலும் ஈடுபட்டார்.
ஹெரால்டு உரே என்பவர் ஆய்வுக் கூடத்தின் இயக்குநராக இருந்தபோது 'ஒளி வேதி வினைகளின் மூலமாக ஐசோடோப்புகளைப் பிரிப்பது பற்றிய ஆய்வுகளில் இவரை ஈடுபடுத்தினார். இது எந்த வகையிலும் ஐசோடோப்புகளைப் பிரிக்க உதவவில்லை. எனினும் மிகச் சிறந்த தூய இயற்பியல் கோட்பாடாக அது மரியாவுக்கு உதவிற்று. இவற்றில் அதிகளவு ஆர்வஞ்செலுத்தினார். ஒப்புமை இயக்கங்களின் குறிப்பாயங்களுக்கிடையேயான ஒப்புமையை(Frame of References) விளக்கக் கால நீட்டிப்பு (Time dilation) பற்றிய கருத்தை வெளியிட்டார்.

1946-ல் சிகாகோ சென்று அங்கு அணுக்கரு பற்றிய பிரிவில் பேராசிரியர் ஆனார். அங்குள்ள 'அர்கோன் தேசிய ஆய்வுச்சாலை' (Argonne Natioanal Laboratory) ஒன்றில் பகுதிநேர அலுவலராகவும் பணியாற்றினார். இவரும் எட்வர்ட் டெல்லர் என்பவரும் இணைந்து விண்வெளியில் சிறுவெடிப்பு பற்றிய ஆராய்ச்சிகளில் ஈடுபட்டனர். சிகாகோவிலும் அர்கோனில் பணியாற்றிய போதுதான் அணுக்கரு கூடு அமைப்பிற்கான மாதிரியை உருவாக்கி அதை மேம்படுத்தினார். எட்வர்ட் டெல்லர், என்ரிக்கோ பெர்மி ஆகிய அறிவியலறிஞர்களிடம் அதிகளவு விவாதங்களில் ஈடுபட்டு, அதன் பின்னர் இந்தப் பணியில் மரியா வெற்றிபெற்றார்.

1948-ல் தந்திர எண்களை (Magic Numbers )உருவாக்கும் பணியில் ஈடுபட்டார். ஓர் அணுவின் உட்கருவில் சில நியூக்கிளியான்கள் அணுவிற்கு நிலைத்தன்மையை அளிக்கின்றன. இது எப்படி என்பது பல அறிவியல் அறிஞர்களுக்கு குழப்பத்தை அளித்தது. இந்த எண்களே தந்திர எண்கள் எனப்பட்டன. 2,8,20,28,50,82 மற்ரும் 126 ஆகிய எண்ணிக்கையில் புரோட்டான் மற்றும் நியூட்ரான் உடைய தனிமங்கள் ஏன் அதிக நிலையாக இருக்கின்றன என ஆராய முற்பட்டார். ஓர் அணுக்கருவினுள் புரோட்டான் மற்றும் நியூட்ரான்கள் குறிப்பிட்ட பாதைகளில் சுற்றுகின்றன எனவும் அவற்றின் பாதைகளைக் கூடுகள்(Shells) எனவும் கொள்ளலாம். பாதி நிரம்பிய கூடுகளை விட முழுவதும் நிரம்பிய கூடுகள் அதிக நிலைத்தன்மை கொண்டதாக உள்ளன எனத் தன் ஆய்வின் மூலம் மரியா கண்டறிந்தார். ஆனாலும் அதற்குரிய விளக்கங்களைப் பெற ஓர் ஆண்டு உழைக்க வேண்டியிருந்தது. அதற்குரிய தொடர்புகளை உருவாக்கவும், பல ஆண்டுகள் பணியாற்ற வேண்டியிருந்தது. இதே போல இவர் முன்பின் சந்தித்திராத ஹெக்சல், ஜென்சன், மற்றும் சூயெஸ் என்பவர்கள் இது போன்ற முயற்சிகளில் ஈடுபட்டு இதே போன்ற விளக்கங்களை அளித்த பிறகுதான் தன்னுடைய முடிவுகளும் சரியானதே என்று உணர்ந்தார்.

ஆய்வுப்பணிகள்
ஆய்வுகள்
மறைவு
நோபல் பரிசு