Пребывая в тени «мужской» науки: как Лиза Мейтнер открыла ядерное деление

Лиза Мейтнер была второй женщиной, получившей докторскую степень по физике в Венском университете, первой женщиной-профессором физики в Берлине и одной из тех, кто поставил под сомнение тогдашние представления о строении атома. Однако большую часть жизни Лизе приходилось прятаться — наука еще не доверяла женщинам.

Через тернии к образованию: детство и юность Лизы Мейтнер

Элизабет «Лиза» Мейтнер появилась на свет в 1878 году в Вене. Она стала третьим из восьми детей Филиппа Мейтнера и его жены Хедвиг. Отец был известен тем, что первоклассно играл в шахматы. Он служил адвокатом (один из первых евреев, получивший эту работу!) Дети все занимались музыкой и каждое лето проводили в горах.

Интерес к науке пробудился у Лизы ещё в восьмилетнем возрасте — она держала под подушкой тетрадь, куда записывала свои наблюдения. Страстью юной Мейтнер была математика и естественные науки. Однако тогда единственной доступной для женщин профессией было преподавание, поэтому она готовилась стать учительницей французского. 

До 1897 года женщинам в Вене запрещалось учиться в государственных высших учебных заведениях. Когда запрет сняли, оказалось, что формального требования о среднем образовании нет — достаточно было сдать экзамен на аттестат зрелости. Лиза Мейтнер начала заниматься с частным преподавателем, чтобы наверстать пробел. В 1901 году она сдала экзамен.

Совместная работа с великими физиками

В том же году Лиза Мейтнер поступила в Венский университет. Она изучала работы по оптике и радиоактивности. Уже в 1906-м Лиза получила докторскую степень по физике. Она стала второй женщиной в институте, удостоенной этой степени.

Совместная работа Лизы с Отто Ганом оказалась очень плодотворной. Только с 1908 по 1909 год они опубликовали девять статей! Вместе они разработали метод физического разделения, известный как радиоактивная отдача (дочернее ядро выталкивается при распаде). Ган сосредоточился на поиске новых элементов (изотопов), а Мейтнер — на изучении излучения. Благодаря методу отдачи они вскоре открыли два новых изотопа.

Однако вскоре у Лизы Мейтнер скончался отец. У нее больше не было возможности жить в Пруссии — попросту не хватало средств. Чтобы Лиза не возвращалась в Вену, Макс Планк назначил ее своим ассистентом в Институте теоретической физики при Университете Фридриха Вильгельма. Мейтнер стала первой женщиной на такой должности в Пруссии.

Открытие, изменившее ядерную физику: как Лиза Мейтнер обнаружила деление ядра

После войны Мейтнер возобновила исследования. В 1917 году вместе с Отто Ганом она открыла долгоживущий изотоп протактиния — элемент, который до этого наблюдали только в виде быстро распадающейся формы. В 1923 году Мейтнер обнаружила безызлучательный квантовый переход: возбужденный атом переходил в стабильное состояние, испуская электрон, а не фотон.

В 1926 году Мейтнер стала первой женщиной-профессором физики в Берлинском университете. После прихода нацистов к власти в 1933 году Лизе удалось сохранить должность благодаря австрийскому гражданству. Она оставалась в Германии, поскольку не верила, что где-то еще смогла бы заниматься наукой.

Однако после аншлюса Австрии Мейтнер все же оказалась вынуждена бежать. Она перебралась в Швецию, откуда продолжала тайно переписываться с Ганом. В конце 1938 года она получила совершенно неожиданное письмо. В нем Отто Ган рассказал, что вместо тяжелых изотопов радия при бомбардировке урана нейтронами обнаружил барий (который к урану не имел вообще никакого отношения). Ган просил Мейтнер помочь объяснить это.

Вместе с племянником Отто Фришем Лиза рассчитала, что атомное ядро действительно может делиться. При этом такое деление сопровождается высвобождение огромной энергии. Уже в 1939 году Лиза Мейтнер опубликовала свои результаты.

Научное сообщество сразу заметило открытие. В 1945 году Отто Ган получил Нобелевскую премию по химии. А вот Мейтнер осталась без награды. Нобелевский комитет посчитал, что ее вклад был незначительным, потому что она покинула институт до финальных экспериментов. Ган перечислил ей половину премии. Деньги Лиза Мейтнер передала в Принстонский комитет по атомной энергии.

Последние годы жизни

В 1950-1960-е годы Лиза Мейтнер вместе с Отто Ганом путешествовали по Германии. Сама Лиза перебралась в Великобританию, где жила большая часть ее родственников. В 1964 году физик пережила сердечный удар, но полноценно восстановиться так и не смогла. Через пару лет она перебралась в дом престарелых в Кембридже. 

Лиза Мейтнер умерла во сне в 1968 году. За несколько месяцев до этого ушел из жизни и Отто Ган. Но семья Лизы решила не тревожить ее такими печальными известиями.