Lise Meitner i Otto Hahn: Niewidzialna ręka kobiety w odkryciu rozszczepienia jądra atomowego

W historii nauki niewiele jest opowieści równie fascynujących i pełnych kontrowersji jak współpraca Otto Hahna i Lise Meitner. To dzięki ich wspólnym wysiłkom w 1938 roku odkryto rozszczepienie jądra atomowego, wydarzenie, które zmieniło bieg historii. Jednak historia ta ukazuje również nierówności społeczne tamtych czasów, niesprawiedliwość w uznaniu naukowym oraz ogromne wyzwania, z jakimi musiała zmierzyć się Lise Meitner jako kobieta i Żydówka.

Początki współpracy

Lise Meitner, po ukończeniu doktoratu, próbowała bezskutecznie dostać się na staż do Marii Skłodowskiej-Curie w Paryżu. Gdy to się nie udało, rozpoczęła pracę w Instytucie Fizyki Teoretycznej w Wiedniu. W 1907 roku przeniosła się do Berlina, gdzie uczęszczała na wykłady Maksa Plancka, a rok później została jedną z jego asystentek. To właśnie w Berlinie poznała młodego chemika Otto Hahna uznanego chemika, który zaoferował jej możliwość współpracy w dziedzinie radiochemii. Była to jedna z nielicznych okazji dla kobiet, by pracować w naukach ścisłych, szczególnie w zdominowanych przez mężczyzn Niemczech. Ich współpraca trwała ponad 30 lat i zaowocowała wieloma ważnymi odkryciami.

W 1909 roku Hahn i Meitner dokonali odkrycia zjawiska odrzutu promieniotwórczego, a w kolejnych latach zidentyfikowali liczne radioaktywne nuklidy. Te osiągnięcia sprawiły, że Meitner dołączyła do grona czołowych fizyków swoich czasów, co pozwoliło jej nawiązać znajomości z wybitnymi naukowcami, w tym z Albertem Einsteinem.

W 1912 roku Meitner i Hahn przenieśli swoje laboratorium do nowo utworzonego Instytutu Chemii przy Towarzystwie Cesarza Wilhelma, co poprawiło warunki ich pracy. Meitner wciąż miała jednak status wolontariuszki. Podczas I wojny światowej pracowała jako pielęgniarka przy aparatach rentgenowskich w szpitalach polowych, a Hahn zaangażował się w badania nad bronią chemiczną.

Od 1917 roku ponownie pracowali razem, odkrywając trwały izotop protaktynu (Pa-231). W 1918 roku Meitner została kierownikiem pracowni fizyczno-radiologicznej w Instytucie Chemii, co wiązało się z pierwszym w jej karierze wynagrodzeniem na miarę jej pozycji. W 1922 roku uzyskała habilitację, a w 1926 została profesorem nadzwyczajnym fizyki jądrowej na Uniwersytecie Berlińskim.

Początkowo Lise Meitner zmagała się z wieloma ograniczeniami. Jako kobieta nie miała prawa wstępu do głównej części instytutu, gdzie pracował Hahn. Musiała korzystać z wejścia dla personelu pomocniczego i nie mogła uczestniczyć w niektórych spotkaniach naukowych. Dopiero późniejsze zmiany w przepisach umożliwiły jej pełne uczestnictwo w życiu naukowym.

Rozszczepienie jądra: Naukowy przełom i dramatyczne tło historyczne

Po przejęciu władzy przez Hitlera w 1933 roku Lise Meitner, mimo że była członkinią kościoła ewangelickiego, została uznana za Żydówkę na mocy ustaw norymberskich. Odebrano jej prawo nauczania, jednak mogła kontynuować badania z Otto Hahnem w Instytucie Cesarza Wilhelma, który nie podlegał bezpośrednio państwowej kontroli. Jako obywatelka Austrii czuła się względnie bezpieczna, lecz po aneksji Austrii przez III Rzeszę w 1938 roku zdecydowała się na ucieczkę do Szwecji, gdzie kontynuowała pracę naukową do 1946 roku.

W latach 30. XX wieku Hahn, Meitner i młody chemik Fritz Strassmann badali reakcje zachodzące podczas bombardowania uranu neutronami. W grudniu 1938 roku Hahn i Strassmann przeprowadzili eksperyment, który wykazał, że w wyniku reakcji powstaje barium, pierwiastek znacznie lżejszy od uranu. Odkrycie to było sprzeczne z dotychczasową wiedzą naukową. Hahn, jako chemik, potwierdził obecność baru, ale nie był w stanie wyjaśnić tego zjawiska.

Meitner, przebywająca w Szwecji po ucieczce przed prześladowaniami, dostarczyła teoretycznego wyjaśnienia. Wraz ze swoim siostrzeńcem Otto Robertem Frischem zaproponowała, że jądro uranu rozpada się na dwie mniejsze części, uwalniając przy tym ogromną ilość energii. To Meitner i Frisch nadali temu procesowi nazwę „rozszczepienie jądra” (ang. nuclear fission). W 1939 roku opublikowali artykuł, w którym opisali swoje odkrycie, obliczyli uwalnianą energię i zaprezentowali jego teoretyczne podstawy. Wyniki potwierdził eksperymentalnie Frisch w styczniu tego samego roku.

Jako zagorzała pacyfistka Meitner odrzuciła propozycje pracy nad bombą atomową w USA i w czasie wojny pozostała w Szwecji.

Nobel dla Hahna: Kontrowersje

W 1944 roku Otto Hahn otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za odkrycie rozszczepienia jądra atomowego. Decyzja ta wywołała kontrowersje, ponieważ wkład Lise Meitner w to odkrycie był kluczowy. Hahn, choć wielokrotnie podkreślał współpracę z Meitner, nigdy nie zabiegał o jej uwzględnienie jako współlaureatki.

Decyzja Komitetu Noblowskiego była najprawdopodobniej wynikiem kilku czynników:

Seksizmu: Kobiety w nauce były wówczas marginalizowane.

Antysemityzmu: Meitner była Żydówką, co w tamtych czasach mogło wpłynąć na jej pominięcie.

Podziału dziedzin nauki: Odkrycie było oceniane jako osiągnięcie chemiczne, mimo że Meitner dostarczyła kluczowego wyjaśnienia fizycznego.

Naukowe osiągnięcia i niezłomna postawa moralna

Lise Meitner, mimo niesprawiedliwości, nigdy nie wypowiadała się w sposób negatywny o Hahnie. Ich relacja, choć wystawiona na próbę przez okoliczności historyczne, pozostała pełna wzajemnego szacunku. Po wojnie Meitner kontynuowała pracę naukową w Szwecji, a Hahn stał się jednym z najważniejszych głosów sprzeciwu wobec wykorzystania energii jądrowej do celów militarnych.

W 1966 roku Meitner, Hahn i Strassmann wspólnie otrzymali amerykańską Nagrodę Enrico Fermiego za odkrycie rozszczepienia jądra atomowego. Było to jedno z niewielu oficjalnych uznań wkładu Meitner w to przełomowe odkrycie.

Dziedzictwo Lise Meitner i Otto Hahna

Historia Lise Meitner i Otto Hahna to opowieść o wybitnym osiągnięciu naukowym, ale także o niesprawiedliwościach i wyzwaniach, z którymi musiała zmierzyć się Meitner. Jej wkład w naukę pozostaje dziś bardziej doceniany niż kiedykolwiek, a ich wspólne odkrycie zmieniło świat na zawsze. To przypomnienie, że za każdym wielkim sukcesem naukowym stoi wiele niedocenionych historii i osób, które warto przywrócić pamięci.