Наука побуждает людей бескорыстно стремиться к истине и объективности; она учит людей принимать реальность с удивлением и восхищением, не говоря уже о глубоком благоговении и радости, которые естественный порядок вещей приносит настоящему учёному.
Лизе Майтнер была австрийско-шведской физикой, которая внесла вклад в открытие элемента протактиния и ядерного деления. Работая в Институте кайзера Вильгельма над радиоактивностью, она обнаружила радиоактивный изотоп протактиний-231 в 1917 году. В 1938 году Майтнер и её племянник-физик Отто Роберт Фриш открыли ядерное деление. Альберт Эйнштейн назвал её «немецкой Марией Кюри».
Завершив докторские исследования в 1905 году, Майтнер стала первой женщиной из Венского университета и второй в мире, получившей докторскую степень по физике. Большую часть своей научной карьеры она провела в Берлине, Германия, где была профессором физики и руководителем отдела в Институте кайзера Вильгельма; она была первой женщиной, ставшей полным профессором физики в Германии. Она потеряла эти должности в 1930-х годах из-за антиеврейских нюрнбергских законов нацистской Германии, и в 1938 году бежала в Швецию, где прожила много лет, в итоге получив шведское гражданство.
В середине 1938 года Майтнер с химиками Отто Ганом и Фрицем Штрассманом в Институте кайзера Вильгельма обнаружили, что бомбардировка тория нейтронами производит различные изотопы. Ган и Штрассман позже в том же году показали, что изотопы бария могут быть образованы бомбардировкой урана. В конце декабря Майтнер и Фриш разработали феномен такого процесса расщепления. В своём докладе в февральском номере журнала Nature в 1939 году они дали ему название «деление». Этот принцип привёл к разработке первой атомной бомбы во время Второй мировой войны и впоследствии других ядерного оружия и ядерных реакторов.
Майтнер получила много наград и почётных признаний в конце своей жизни, но она не поделила Нобелевскую премию по химии 1944 года за ядерное деление, которая была присуждена исключительно её давнему сотруднику Отто Гану. Несколько учёных и журналистов назвали её исключение «несправедливым». По данным архива Нобелевской премии, она была номинирована 19 раз на Нобелевскую премию по химии между 1924 и 1948 годами и 29 раз на Нобелевскую премию по физике между 1937 и 1965 годами. Несмотря на то, что она не получила Нобелевскую премию, Майтнер была приглашена на Линдауский сбор лауреатов Нобелевской премии в 1962 году. Однако Майтнер получила много других наград, включая названием химического элемента 109 майтнерия в 1997 году.
Ранние годы
Она родилась как Элизе Майтнер 7 ноября 1878 года в еврейской состоятельной семье среднего класса в семейном доме на Kaiser Josefstrasse, 27 в районе Леопольдштадт в Вене, третья из восьмерых детей Геджвиг и Филиппа Майтнер. В реестре рождений еврейской общины Вены она указана как рождённая 17 ноября 1878 года, но все остальные документы перечисляют дату рождения как 7 ноября, что она использовала. Она сократила своё имя с Элизе на Лизе. Её отец был одним из первых еврейских адвокатов, допущенных к практике в Австрии. У неё было два старших брата и сестры, Гизела и Августа Густи, и пять младших: Мориц Фриц, Карола Лола, Фрида и Вальтер; все восемь, включая пятерых девочек, в итоге получили высшее образование. Хотя еврей, её отец был убеждённым вольнодумцем, и она воспитывалась как таковая. Взрослой она обратилась в христианство, следуя лютеранству, и была крещена в 1908 году. Её сёстры Гизела и Лола обратились в католицизм в том же году.
Образование
Ранние исследования Майтнер начались в возрасте восьми лет, когда она вела записную книжку со своими записями под подушкой. Она была особенно привлечена математикой и наукой и впервые изучала цвета масляного пятна, тонких плёнок и отражённого света. Женщинам не разрешалось посещать государственные учреждения высшего образования в Вене до 1897 года, и она завершила свой последний год в школе в 1892 году. Её образование включало бухгалтерию, арифметику, историю, географию, науку, французский язык и гимнастику.
Единственной доступной для женщин профессией была преподавание, поэтому она обучалась как учительница французского языка. Её сестра Гизела сдала Матуру и поступила в медицинскую школу в 1900 году. В 1899 году Майтнер начала брать частные уроки с двумя другими молодыми женщинами, втиснув отсутствующие восемь лет среднего образования всего за два года. Физику преподавал Arthur Szarvasy. В июле 1901 года девочки сдавали внешний экзамен в Akademisches Gymnasium. Прошли только четыре из четырнадцати девочек, включая Майтнер и Анриетту Больцман, дочь физика Людвига Больцмана.
Майтнер поступила в Венский университет в октябре 1901 года. Она была особенно вдохновлена Больцманом и, как говорили, часто говорила с заразительным энтузиазмом о его лекциях. Её диссертация была курирована Franz Exner и Hans Benndorf. Её диссертация под названием Prüfung einer Formel Maxwells «Исследование формулы Максвелла» была подана 28 ноября 1905 года, оценена Экснером и Больцманом и одобрена 28 ноября 1905 года. Она стала второй женщиной, получившей докторскую степень со специализацией по физике в Венском университете, после Olga Steindler, которая получила свою степень в 1903 году. Её диссертация была опубликована как Wärmeleitung in inhomogenen Körpern «Теплопроводность в неоднородных телах» 22 февраля 1906 года.
Paul Ehrenfest попросил её исследовать статью по оптике Lord Rayleigh, в которой описывался эксперимент, давший результаты, которые Рэлей не смог объяснить. Она не только смогла объяснить, что происходило; она пошла дальше и сделала прогнозы на основе своего объяснения, а затем проверила их экспериментально, продемонстрировав свою способность проводить независимые и неконтролируемые исследования.
Во время проведения этого исследования Майтнер была представлена Stefan Meyer к радиоактивности, тогда ещё очень новой области исследований. Она начала с альфа-частиц. Изучая поток альфа-частиц, она обнаружила, что рассеяние увеличивается с атомной массой атомов металла в её экспериментах с коллиматорами и металлической фольгой, что позже побудило Ernest Rutherford предсказать атомное ядро, и что было её сильной стороной. Она подала свои выводы в Physikalische Zeitschrift 29 июня 1907 года.
Университет Фридриха Вильгельма
Поощряемая и поддерживаемая финансовой поддержкой своего отца, Майтнер отправилась в Университет Фридриха Вильгельма в районе Далем в Берлине, где преподавал известный физик Max Planck. Планк пригласил её к себе в дом и разрешил ей посещать его лекции, что было необычным жестом Планка, который был в реестре как противник допуска женщин в университеты в целом, но он был готов признать, что были исключения; очевидно, он признал Майтнер одним из исключений. Она подружилась с дочерьми-близнецами Планка Эммой и Гретой, которые разделяли её любовь к музыке.
Посещение лекций Планка не занимало всё её время, и Майтнер обратилась к Heinrich Rubens, руководителю экспериментального физического института, о проведении некоторых исследований. Рубенс сказал, что он будет рад, чтобы она работала в его лаборатории. Он также добавил, что Otto Hahn в химическом институте искал физика для сотрудничества. Несколько минут спустя она была представлена Гану. Он изучал радиоактивные вещества под руководством Sir William Ramsay и в Монреале под Rutherford, и ему уже приписывали открытие того, что считалось несколькими новыми радиоактивными элементами. На самом деле это были изотопы известных элементов, но концепция изотопа и этот термин были предложены Frederick Soddy только в 1913 году. Ган был того же возраста, что и она сама, и она отметила его неформальный и доступный манеры. В демократической Канаде не было необходимости быть осмотрительным при обращении к Резерфорду, но многие люди в Германии находили его манеры отталкивающими и характеризовали его как «англизированного берлинца». В Монреале Ган привык к сотрудничеству с физиками, включая по крайней мере одну женщину, Harriet Brooks.
Руководитель химического института, Emil Fischer, предоставил в распоряжение Гана бывшую столярную мастерскую Holzwerkstatt в подвале для использования в качестве лаборатории. Ган оборудовал её электроскопами для измерения альфа и бета частиц и гамма-лучей. Было невозможно проводить исследования в столярной мастерской, но Alfred Stock, руководитель неорганического химического отделения, позволил Гану использовать пространство в одной из его двух частных лабораторий. Как и Майтнер, Ган не получал зарплату и жил на стипендию от своего отца, хотя несколько большую, чем у неё. Он завершил свою габилитацию весной 1907 года и стал Privatdozent. Большинство органических химиков в химическом институте не рассматривали работу Гана—обнаружение микроскопических следов изотопов, слишком малых для видения, взвешивания или запаха через их радиоактивность—как настоящую химию. Один руководитель отдела заметил, что «невероятно, какой статус получают Privatdozent в наши дни!»
Расположение было сложным для Майтнер в начале. Женщины ещё не были допущены в университеты Пруссии. Майтнер была разрешена работать в столярной мастерской, которая имела собственный внешний вход, но она не могла ступить в остальную часть института, включая лабораторное пространство Гана наверху. Если она хотела пойти в туалет, она должна была использовать тот, что был в ресторане вниз по улице. На следующий год женщины были допущены в прусские университеты, и Фишер снял ограничения и установил женские туалеты в здании. Не все химики были этому рады. Физический институт был более принимающим, и она подружилась с физиками там, включая Otto von Baeyer и Wilhelm Westphal.
В первые годы Майтнер работала вместе с Ганом, они соавторили три статьи в 1908 году и шесть в 1909 году. Она также вместе с Ганом открыла и разработала физический метод разделения, известный как радиоактивная отдача, в котором дочернее ядро с силой выбрасывается из своей матрицы при отскоке в момент распада. Пока Ган был больше озабочен открытием новых элементов, теперь известных как изотопы, Майтнер была больше озабочена пониманием их излучений. Она заметила, что радиоактивная отдача могла быть новым способом обнаружения радиоактивных веществ. Они установили несколько тестов и вскоре обнаружили ещё два новых изотопа.
Майтнер была особенно заинтересована в бета-радиации. К этому времени они были известны как электроны. Альфа-частицы были излучены с характеристической энергией, и она ожидала, что это будет верно и для бета-частиц. Ган и Майтнер тщательно измеряли поглощение бета-частиц алюминием, но результаты были загадочными. В 1914 году James Chadwick обнаружил, что электроны, испущенные из атомного ядра, образуют непрерывный спектр, но Майтнер нашла это трудным поверить, так как это казалось противоречивым квантовой физике.
Химический институт кайзера Вильгельма
В 1912 году Ган и Майтнер переехали в вновь основанный Химический институт кайзера Вильгельма KWI. Ган принял предложение от Фишера стать младшим помощником, отвечающим за секцию радиохимии, первую лабораторию такого рода в Германии. Должность поступила с названием «профессор» и зарплатой 5000 марок в год. Майтнер работала без зарплаты как «гость» в секции Гана. Позже в том же году, возможно опасаясь, что Майтнер испытывает финансовые затруднения и может вернуться в Вену, так как её отец умер в 1910 году, Планк назначил её своим помощником в Институте теоретической физики в Университете Фридриха Вильгельма. Таким образом, она проверяла работы его студентов. Это была её первая оплачиваемая должность. Ассистент был самой низкой ступенью на академической лестнице, и Майтнер была первым женским научным ассистентом в Пруссии.
Гордые официальные лица представили Майтнер кайзеру Wilhelm II на официальном открытии KWI for Chemistry 23 октября 1912 года. На следующий год она стала Mitglied ассоциатом, того же ранга, что и Ган, хотя её зарплата была всё ещё меньше, и секция радиоактивности стала Лабораторией Ган-Майтнер. Майтнер праздновала ужином в отеле Adlon. Зарплаты Гана и Майтнер вскоре были затмены роялти от mesothorium радия-228 – «немецкого радия», производимого в медицинских целях, за который Ган получил 66 000 марок в 1914 году, из которых он отдал десять процентов Майтнер. В 1914 году Майтнер получила привлекательное предложение академической должности в Праге. Планк дал ясно понять Фишеру, что не хочет, чтобы Майтнер уехала, и Фишер договорился, чтобы её зарплата была удвоена до 3 000 марок.
Переезд в новое жилище был своевременным, так как столярная мастерская была тщательно загрязнена радиоактивными жидкостями, которые были пролиты, и радиоактивными газами, которые испускались, а затем распадались и осаждались как радиоактивная пыль, что делало чувствительные измерения невозможными. Чтобы обеспечить чистоту своих новых лабораторий, Ган и Майтнер установили строгие процедуры. Химические и физи
