Elise "Lise" Meitner (MYTE-ner; alemán: [ˈliːzə ˈmaɪtnɐ]; 7 de noviembre de 1878 - 27 de octubre de 1968) fue una física nuclear austriaca y sueca cuyo trabajo fue decisivo en el descubrimiento de la fisión nuclear.
Elise "Lise" Meitner ( MYTE-ner; alemán: [ˈliːzəˈmaɪtnɐ] ; 7 de noviembre 1878 – 27 de octubre de 1968) fue una física nuclear austriaca y sueca que jugó un papel decisivo en el descubrimiento de la fisión nuclear.
Al finalizar su investigación doctoral en 1906, Meitner logró la distinción de ser la segunda mujer en obtener un doctorado en física de la Universidad de Viena. Una parte importante de su carrera científica la dedicó a Berlín, donde se desempeñó como profesora de física y jefa de departamento en el Instituto de Química Kaiser Wilhelm. En particular, fue la primera mujer en alcanzar el rango de profesora titular de física en Alemania. Sus nombramientos académicos terminaron en 1935 debido a las Leyes antijudías de Nuremberg promulgadas por la Alemania nazi, y el Anschluss de 1938 posteriormente condujo a la revocación de su ciudadanía austriaca. Entre el 13 y el 14 de julio de 1938 buscó refugio en los Países Bajos, ayudada por Dirk Coster. Después de residir en Estocolmo durante numerosos años y adquirir la ciudadanía sueca en 1949, finalmente se mudó a Gran Bretaña en la década de 1950 para reunirse con su familia.
A mediados de 1938, Otto Hahn y Fritz Strassmann, químicos del Instituto de Química Kaiser Wilhelm, demostraron la formación de isótopos de bario mediante el bombardeo de neutrones de uranio. Posteriormente, Hahn informó a Meitner de estos hallazgos y, a finales de diciembre, en colaboración con su sobrino, el físico Otto Robert Frisch, aclaró los principios físicos de este proceso interpretando con precisión los datos experimentales de Hahn y Strassmann. El 13 de enero de 1939, Frisch replicó con éxito el fenómeno observado previamente por Hahn y Strassmann. Su informe colaborativo, publicado en la edición de febrero de 1939 de Nature, designó formalmente este proceso como "fisión". El descubrimiento pionero de la fisión nuclear facilitó posteriormente el desarrollo de reactores nucleares y bombas atómicas durante la Segunda Guerra Mundial.
Meitner no recibió el Premio Nobel de Química de 1944 por la fisión nuclear, un premio otorgado únicamente a su antiguo colaborador, Otto Hahn. Su omisión del premio ha sido ampliamente caracterizada como "injusta" por numerosos científicos y periodistas. Los registros del archivo del Premio Nobel indican que recibió 19 nominaciones al Premio Nobel de Química entre 1924 y 1948, y 30 nominaciones al Premio Nobel de Física entre 1937 y 1967. A pesar de no haber recibido el Premio Nobel, Meitner recibió una invitación a la Reunión de Premios Nobel de Lindau en 1962. Obtuvo muchos otros elogios, en particular la designación póstuma. del elemento 109 como meitnerio en 1997. Albert Einstein elogió a Meitner, refiriéndose a ella como la "Marie Curie alemana".
Primeros años
Elise Meitner nació en noviembre de 1878 en el seno de una familia judía de clase media alta, en la residencia familiar situada en el número 27 de Kaiser Josefstraße, en el distrito Leopoldstadt de Viena. Fue la tercera de ocho hijos del maestro de ajedrez Philipp Meitner y su esposa, Hedwig. Si bien el registro de nacimiento de la comunidad judía de Viena registra su fecha de nacimiento como el 17 de noviembre de 1878, todos los demás documentos oficiales y su uso personal indican el 7 de noviembre como su fecha de nacimiento.
Su padre fue uno de los abogados judíos pioneros a los que se les concedió la admisión para ejercer en Austria. Tenía dos hermanos mayores, Gisela y Auguste (Gusti), y cuatro hermanos menores: Moriz (Fritz), Carola (Lola), Frida y Walter; todos los cuales eventualmente continuaron con la educación superior. Su padre se adhirió a los principios del librepensamiento y ella fue criada de acuerdo con estas creencias.
En la edad adulta, se convirtió al cristianismo, abrazó el luteranismo y se bautizó en 1908; al mismo tiempo, sus hermanas Gisela y Lola se convirtieron al catolicismo. Al mismo tiempo, adoptó el nombre diminutivo "Lise".
Educación
La curiosidad científica de Meitner surgió a la edad de ocho años, como lo demuestra su práctica de mantener un cuaderno de sus investigaciones debajo de la almohada. Desarrolló una afinidad por las matemáticas y las ciencias, realizando estudios sobre las propiedades cromáticas de las manchas de petróleo, las películas delgadas y la luz reflejada. Dado que la docencia era la única carrera profesional accesible a las mujeres en aquella época, se matriculó en un instituto femenino para formarse como profesora de francés. Más allá del francés, su plan de estudios abarcaba contabilidad, aritmética, historia, geografía, ciencias y gimnasia. Su educación secundaria concluyó en 1892.
Antes de 1897, a las mujeres se les prohibía matricularse en instituciones públicas de educación superior en Viena. Tras la eliminación de esta restricción, se eliminó el requisito previo de una educación secundaria y se exigió que las mujeres solo completaran con éxito el matura, un examen de finalización de la escuela secundaria esencial para la admisión a la universidad. En 1900, su hermana Gisela aprobó con éxito el matura y posteriormente se matriculó en la escuela de medicina. Meitner comenzó la instrucción privada con otras dos jóvenes en 1899, condensando varios años de educación secundaria en un período de dos años. Arthur Szarvasy les impartió formación en física.
En julio de 1901, realizaron un examen externo matura en el Akademisches Gymnasium. Entre las catorce candidatas, cuatro tuvieron éxito, en particular Meitner y Henriette Boltzmann, hija del distinguido físico Ludwig Boltzmann.
Carrera académica y profesional
Universidad de Viena
Meitner comenzó sus estudios en la Universidad de Viena en octubre de 1901. Expresó una profunda inspiración en Ludwig Boltzmann y frecuentemente relataba sus conferencias con gran entusiasmo. Su tesis doctoral fue supervisada conjuntamente por Franz Exner y su asistente Hans Benndorf. La tesis fue presentada el 20 de noviembre de 1905 y recibió aprobación el 28 de noviembre. Tras un exitoso examen oral realizado por Exner y Boltzmann el 19 de diciembre, se le confirió su doctorado el 1 de febrero de 1906. Meitner logró la distinción de ser la segunda mujer en obtener un doctorado en física de la Universidad de Viena, sucediendo a Olga Steindler, quien obtuvo su título en 1903. Selma Freud, que trabajó en la misma laboratorio, se convirtió en la tercera mujer galardonada en 1906. La tesis de Meitner, titulada Wärmeleitung in inhomogenen Körpern ('Conducción térmica en cuerpos no homogéneos'), se publicó el 22 de febrero de 1906.
Paul Ehrenfest encargó a Meitner el análisis de un artículo sobre óptica de Lord Rayleigh, que describía un experimento que arrojaba resultados que el propio Rayleigh no podía dilucidar. Meitner explicó con éxito estos resultados, formuló predicciones derivadas de su explicación y posteriormente las validó experimentalmente, demostrando así su capacidad para la investigación independiente y sin supervisión. Sus hallazgos fueron publicados en un informe titulado "Algunas conclusiones derivadas de la fórmula de reflexión de Fresnel". Durante este período de investigación, en 1906, Stefan Meyer introdujo a Meitner en el naciente campo de la radiactividad. Sus investigaciones iniciales se centraron en las partículas alfa. A través de experimentos con colimadores y láminas metálicas, observó que la dispersión de haces de partículas alfa se intensificaba proporcionalmente a la masa de los átomos metálicos. Estos hallazgos fueron enviados al Physikalische Zeitschrift el 29 de junio de 1907. Este experimento en particular contribuyó a la posterior predicción de Ernest Rutherford sobre el átomo nuclear.
Universidad Friedrich Wilhelm
Con el apoyo y el apoyo financiero de su padre, Meitner se matriculó en la Universidad Friedrich Wilhelm de Berlín, donde el eminente físico Max Planck era miembro de la facultad. Planck le extendió una invitación. Esto fue una desviación notable de la oposición públicamente declarada de Planck a la admisión general de mujeres en las universidades, sugiriendo que percibía a Meitner como un caso excepcional. Desarrolló una amistad con las hijas gemelas de Planck, Emma y Grete (nacidas en 1889), quienes compartían su pasión por la música.
Como las conferencias de Planck no ocupaban toda su agenda, Meitner se puso en contacto proactivamente con Heinrich Rubens, director del instituto de física experimental, para preguntar sobre oportunidades de investigación. Rubens expresó su voluntad de alojarla en su laboratorio. Mencionó además que Otto Hahn, del Instituto de Química, buscaba un físico para colaborar. Poco después, le presentaron a Hahn. Hahn había estudiado previamente sustancias radiactivas con William Ramsay y Ernest Rutherford, y ya era reconocido por descubrir lo que entonces se consideraban varios elementos radiactivos novedosos. Hahn, contemporáneo de Meitner, la impresionó por su comportamiento informal y accesible. Mientras estaba en Montreal, Hahn se había familiarizado con la colaboración con físicos, en particular con Harriet Brooks, una científica.
Emil Fischer, director del Instituto de Química, asignó en el sótano un antiguo taller de carpintería (Holzwerkstatt) para el laboratorio de Hahn. Hahn equipó este espacio con electroscopios para cuantificar partículas alfa y beta, así como rayos gamma. Sin embargo, el taller de carpintería resultó inadecuado para la investigación, lo que llevó a Alfred Stock, jefe del departamento de química inorgánica, a conceder a Hahn acceso a uno de sus laboratorios privados. Al igual que Meitner, Hahn no recibía ningún salario y subsistía con un subsidio paterno, que era ligeramente más sustancial que el de Meitner. Completó con éxito su habilitación a principios de 1907, alcanzando posteriormente el estatus de Privatdozent. Muchos químicos orgánicos del instituto descartaron la investigación de Hahn, que implicaba la identificación de trazas imperceptibles de isótopos a través de su radiactividad, por no constituir química genuina. Un jefe de departamento comentó: "¡Es sorprendente cuántas cualificaciones son ahora suficientes para convertirse en un Privatdozent! Lise Meitner contribuyó al descubrimiento del elemento radiactivo protactinio.
Al principio, Meitner enfrentó importantes desafíos debido a las políticas académicas predominantes. En aquella época, a las mujeres no se les permitía matricularse en universidades del estado alemán del Reino de Prusia, que abarcaba Berlín. El acceso de Meitner se limitaba al taller de carpintería, que contaba con una entrada exterior independiente, lo que le impedía acceder a otras áreas del instituto, incluido el laboratorio de Hahn en el piso de arriba. Para los baños, se vio obligada a utilizar los ubicados en un restaurante cercano. Sin embargo, el año siguiente marcó un cambio de política: las mujeres lograron la admisión en las universidades prusianas; en consecuencia, Fischer anuló las restricciones y dispuso la instalación de baños para mujeres dentro del edificio. Este cambio no fue bien recibido universalmente por todos los químicos. Por el contrario, el Instituto de Física demostró una mayor aceptación, donde Meitner cultivó amistades con varios físicos, entre ellos Otto von Baeyer, James Franck, Gustav Hertz, Robert Pohl, Max Planck, Peter Pringsheim y Wilhelm Westphal.
En sus primeros años de colaboración, Meitner y Hahn fueron coautores de nueve artículos científicos: tres en 1908 y seis en 1909. Juntos, identificaron y refinaron el retroceso radiactivo, una técnica de separación física en la que un núcleo hijo es expulsado a la fuerza durante el proceso de desintegración. El enfoque principal de Hahn residía en la identificación de nuevos elementos (ahora reconocidos como isótopos), mientras que el interés de Meitner se centraba en comprender su radiación asociada. Meitner reconoció que el retroceso radiactivo, observado inicialmente por Harriet Brooks en 1904, presentaba un método novedoso para detectar sustancias radiactivas. Su investigación posterior condujo al descubrimiento de dos isótopos adicionales: bismuto-211 y talio-207. Meitner desarrolló un interés particular por las partículas beta, que entonces se entendía que eran electrones. Si bien las partículas alfa exhibieron emisiones de energía características, anticipó un perfil de energía discreto similar para las partículas beta. Hahn y Meitner investigaron meticulosamente la absorción de partículas beta por el aluminio, arrojando resultados desconcertantes. En 1914, James Chadwick demostró que los electrones emitidos por el núcleo formaban un espectro continuo; sin embargo, a Meitner le resultó difícil conciliar esto, ya que parecía contradecir los principios de la física cuántica, que postulaba que los electrones atómicos ocupan sólo estados de energía discretos (cuantos).
Instituto Kaiser Wilhelm de Química
En 1912, Hahn y Meitner se trasladaron al recientemente creado Instituto Kaiser Wilhelm (KWI) de Química en Berlín. Hahn aceptó la invitación de Fischer para trabajar como asistente junior, supervisando la sección de radioquímica, que representó el laboratorio inaugural de su tipo en Alemania. Este nombramiento incluía el título de "profesor" y un salario anual de 5.000 marcos (equivalente a 29.000 euros en 2021). A diferencia de las instituciones universitarias, el KWI, financiado con fondos privados, no aplicó políticas que excluyeran a las mujeres; sin embargo, Meitner inicialmente trabajó sin remuneración como "invitado" dentro de la sección de Hahn. Es posible que su situación financiera se haya vuelto precaria tras la muerte de su padre en 1910. Preocupado por su posible regreso a Viena, Planck posteriormente la nombró su asistente en el Instituto de Física Teórica, parte de la Universidad Friedrich Wilhelm. En esta capacidad, era responsable de calificar las tareas de los estudiantes. Esto marcó su primer puesto académico asalariado. A pesar de ser el nivel más bajo de la jerarquía académica, Meitner se convirtió en la primera asistente científica en Prusia.
El 23 de octubre de 1912, durante la inauguración oficial del KWI de Química, los funcionarios del instituto presentaron formalmente a Meitner al Kaiser Wilhelm II. Al año siguiente, alcanzó el estatus de Mitglied ('asociada'), un nombramiento compartido con Hahn, aunque su salario se mantuvo comparativamente más bajo. Al mismo tiempo, la sección de radiactividad pasó a llamarse Laboratorio Hahn-Meitner, ocasión que Meitner celebró con una cena en el Hotel Adlon. Posteriormente, las remuneraciones individuales de Hahn y Meitner se incrementaron considerablemente con las regalías del mesotorio (radio-228, también llamado "radio alemán"), que se producía para aplicaciones médicas. En 1914, Hahn recibió 66.000 marcos de estos derechos (equivalentes a 369.000 euros en 2021), de los cuales asignó el diez por ciento a Meitner. Ese mismo año, a Meitner le ofrecieron una oferta para un puesto académico en Praga, entonces parte de Austria-Hungría. Sin embargo, Planck le transmitió a Fischer su firme preferencia por que Meitner permaneciera, lo que llevó a Fischer a conseguir que su salario se duplicara hasta los 3.000 marcos (equivalentes a 17.000 euros en 2021).
La reubicación a nuevas instalaciones resultó muy ventajosa, ya que el taller de carpintería anterior había quedado completamente contaminado por líquidos radiactivos derramados y gases radiactivos ventilados, que posteriormente se descompusieron y se depositaron como polvo radiactivo, haciendo imposible realizar mediciones precisas. Para preservar la integridad de sus laboratorios nuevos y no contaminados, Hahn y Meitner implementaron procedimientos operativos rigurosos. Las mediciones químicas y físicas se realizaron en habitaciones separadas, el personal que manipulaba sustancias radiactivas debía seguir protocolos estrictos, incluida la abstención de apretones de manos, y se colocaron rollos de papel higiénico estratégicamente cerca de cada teléfono y manija de puerta. Los materiales altamente radiactivos se almacenaron inicialmente en el antiguo taller de carpintería y luego se transfirieron a una instalación de radio especialmente construida y ubicada en los terrenos del instituto.
La Primera Guerra Mundial y el descubrimiento del protactinio
En julio de 1914, poco antes del estallido de la Primera Guerra Mundial, Hahn fue llamado al servicio militar activo con un regimiento Landwehr. Al mismo tiempo, Meitner realizó una formación como técnico de rayos X y realizó un curso de anatomía en el hospital municipal de Lichterfelde. Durante este período, finalizó su investigación de antes de la guerra sobre el espectro de rayos beta, que había comenzado con Hahn y Baeyer, y completó de forma independiente su estudio de la cadena de desintegración del uranio. En julio de 1915, Meitner regresó a Viena, donde se unió al ejército austríaco como enfermera técnica en rayos X. Su unidad fue desplegada en el frente oriental de Polonia y posteriormente sirvió en el frente italiano antes de ser dada de baja en septiembre de 1916.
En octubre, Meitner reanudó sus actividades de investigación en el KWI de Química. En enero de 1917, había sido nombrada jefa de su propia sección de física, lo que llevó a la división del Laboratorio Hahn-Meitner en distintos Laboratorios Hahn y Meitner. Al mismo tiempo, su salario aumentó a 4.000 marcos (equivalente a 10.000 euros en 2021). Cuando Hahn regresó a Berlín de permiso, revisaron un aspecto no resuelto de sus investigaciones de antes de la guerra: la búsqueda del isótopo madre del actinio (elemento 89). Según la ley de desplazamiento radiactivo formulada por Fajans y Soddy, se predijo que este isótopo precursor era un isótopo del entonces no descubierto elemento 91, situado entre el torio (elemento 90) y el uranio (elemento 92) en la tabla periódica. Aunque Kasimir Fajans y Oswald Helmuth Göhring identificaron este elemento faltante en 1913, denominándolo brevium debido a su corta vida media, el isótopo específico que descubrieron fue un emisor beta. En consecuencia, no podría servir como isótopo madre del actinio, por lo que fue necesario identificar otro isótopo del mismo elemento.
En 1914, Hahn y Meitner habían ideado un método innovador para aislar el grupo de tantalio de la pechblenda, anticipando que aceleraría la identificación del nuevo isótopo. Cuando Meitner reanudó esta investigación en 1917, se vio obligada a realizar todos los procedimientos experimentales de forma independiente, ya que Hahn y la mayoría del personal del laboratorio habían sido reclutados para el servicio militar. En febrero, extrajo con éxito 2 gramos de dióxido de silicio (SiO
§67§) de una muestra de 21 gramos de pechblenda. Reservó 1,5 gramos e introdujo un portador de pentafluoruro de tantalio (TaF
§17
18§) a los 0,5 gramos restantes, disolviéndolos posteriormente en fluoruro de hidrógeno. (AF). Luego, la solución se sometió a ebullición en ácido sulfúrico concentrado (H
§3031§SO
§3940§), lo que lleva a la precipitación de una sustancia que se presume es el elemento 91, que se confirmó como un emisor alfa. Cuando Hahn regresó de licencia en abril, diseñaron en colaboración una secuencia de experimentos para excluir fuentes alternativas de partículas alfa. Los únicos elementos conocidos que exhibían propiedades químicas comparables eran el plomo-210 (que sufre desintegración alfa hasta polonio-210 a través del bismuto-210) y el torio-230.
La investigación continua requirió cantidades adicionales de pechblenda. Meitner viajó a Viena, donde consultó con Stefan Meyer. A pesar de las prohibiciones de la guerra sobre la exportación de uranio desde Austria, Meyer le proporcionó un kilogramo de residuo de uranio (pechblenda del cual se había extraído uranio) que resultó más ventajoso para sus objetivos experimentales. Análisis posteriores confirmaron que la actividad alfa observada no se originó en estos materiales. La siguiente fase implicó identificar evidencia de actinio, lo que nuevamente requirió más pechblenda. Sin embargo, Meyer no pudo proporcionar más ayuda debido a las nuevas restricciones a la exportación. Posteriormente, Meitner adquirió 100 gramos de "doble residuo", pechblenda desprovista de uranio y radio, de Friedrich Oskar Giesel. Los experimentos iniciales con 43 gramos de este material encontraron dificultades debido a su distinta composición. Sin embargo, con la colaboración de Giesel, preparó con éxito un producto purificado altamente radiactivo. En diciembre de 1917, Meitner había aislado tanto el isótopo original como su producto hijo de actinio, y presentó sus hallazgos colectivos para su publicación en marzo de 1918.
A pesar del descubrimiento inicial del elemento por parte de Fajans y Göhring, la convención científica establecida dictaba que un elemento fuera designado por su isótopo más estable y predominante, lo que hacía que el nombre "brevium" fuera inadecuado. Fajans aceptó la propuesta de Meitner de nombrar el elemento "protoactinio" (más tarde abreviado como protactinio) y asignarle el símbolo químico Pa. En junio de 1918, Soddy y John Cranston informaron de forma independiente sobre la extracción de una muestra de isótopo; sin embargo, a diferencia de Meitner, no pudieron caracterizar sus propiedades. Reconocieron el precedente de Meitner y aceptaron la nomenclatura propuesta. La relación entre protactinio y uranio siguió siendo enigmática, ya que ninguno de los dos isótopos de uranio entonces conocidos (uranio-234 y uranio-238) se descompuso en protactinio. Este misterio persistió hasta el descubrimiento del uranio-235 por Arthur Jeffrey Dempster en 1935.
Radiación beta
En 1921, Lise Meitner aceptó la invitación de Manne Siegbahn para trabajar como profesora visitante en la Universidad de Lund, donde pronunció una serie de conferencias sobre radiactividad. Observó un alcance limitado de la investigación sobre radiactividad en Suecia, pero expresó gran interés en la espectroscopia de rayos X, el área de especialización de Siegbahn. En el laboratorio de Siegbahn, conoció a Dirk Coster, un doctorando holandés especializado en espectroscopia de rayos X, y a su esposa, Miep, que estaba cursando un doctorado en lengua y cultura indonesias. A su regreso a Berlín, Meitner aplicó sus conocimientos recién adquiridos sobre espectroscopia de rayos X para reexaminar los espectros de rayos beta. En aquel momento, se entendía que la emisión beta comprendía electrones primarios expulsados directamente del núcleo y electrones secundarios desalojados de las órbitas atómicas por partículas alfa que se originaban en el núcleo. Meitner albergaba escepticismo con respecto a la afirmación de Chadwick de que las líneas espectrales resultaban exclusivamente de electrones secundarios, mientras que los electrones primarios constituían un espectro continuo. Empleando metodologías iniciadas por Jean Danysz, analizó los espectros de plomo-210, radio-226 y torio-238. En 1922, Meitner identificó el mecanismo responsable de la emisión de electrones desde superficies atómicas con energías características, un fenómeno que ahora se denomina efecto Auger-Meitner. Este efecto recibe su designación conjunta en honor a Pierre Victor Auger, quien lo descubrió de forma independiente en 1923.
En 1920, las mujeres de Prusia obtuvieron el derecho a la habilitación y, en 1922, Meitner completó con éxito el suyo y se convirtió en Privatdozentin. Logró la distinción de ser la primera mujer en obtener la habilitación en física en Prusia y la segunda en Alemania, después de Hedwig Kohn. A pesar de haber sido autora de más de 40 publicaciones, lo que normalmente la eximía de un requisito de tesis, Max von Laue abogó por conservar la conferencia inaugural, expresando interés en su discurso. En consecuencia, pronunció una conferencia inaugural titulada "Problemas de la Física Cósmica". Entre 1923 y 1933, dirigió un coloquio o tutoría semestral en la Universidad Friedrich Wilhelm y supervisó a los candidatos a doctorado en el Instituto Kaiser Wilhelm de Química. En 1926, fue nombrada außerordentlicher Professor (una 'profesora extraordinaria'), lo que la convirtió en la primera profesora universitaria de física en Alemania. Su sección de física se amplió y consiguió un asistente permanente. Investigadores alemanes e internacionales viajaron al KWI for Chemistry para realizar estudios bajo su dirección. En 1930, Meitner impartió junto con Leó Szilárd un seminario sobre "Cuestiones de física y química atómicas".
Meitner encargó la construcción de la primera cámara de niebla Wilson de Berlín en el KWI de Química y posteriormente la utilizó con su alumno Kurt Freitag para investigar las trayectorias de las partículas alfa que no sufrieron colisiones nucleares. Posteriormente, en colaboración con su asistente Kurt Philipp, empleó la cámara para capturar las imágenes iniciales de trazas de positrones generadas por radiación gamma. Ella corroboró la hipótesis de Chadwick de que las líneas espectrales discretas se originaban exclusivamente a partir de electrones secundarios, confirmando así que los espectros continuos eran de hecho completamente atribuibles a los electrones primarios. En 1927, Charles Drummond Ellis y William Alfred Wooster midieron la energía del espectro continuo resultante de la desintegración beta del bismuto-210 en 0,34 MeV, mientras que la energía de cada desintegración era de 0,35 MeV. En consecuencia, el espectro observado representó casi, pero no en su totalidad, la energía total. Meitner consideró esta discrepancia lo suficientemente problemática como para replicar el experimento con Wilhelm Orthmann, empleando una metodología mejorada, que finalmente corroboró los hallazgos de Ellis y Wooster.
Meitner consideró inaceptable la aparente violación de la ley de conservación de la energía en la desintegración beta. En 1930, Wolfgang Pauli dirigió una carta abierta a Meitner y Hans Geiger, postulando que el espectro continuo surgió de la emisión de una segunda partícula hipotética durante la desintegración beta, caracterizada por una ausencia de carga eléctrica y una masa en reposo insignificante o nula. Enrico Fermi incorporó este concepto en su teoría de la desintegración beta de 1934, denominando a la hipotética partícula neutra "neutrino". Aunque la perspectiva de detectar neutrinos parecía remota en ese momento, Clyde Cowan y Frederick Reines lo lograron con éxito en 1956.
Alemania nazi
El 30 de enero de 1933, Adolf Hitler asumió la cancillería de Alemania, tras el surgimiento del Partido Nazi (NSDAP) como fuerza política dominante en el Reichstag. La Ley para la Restauración de la Función Pública Profesional, promulgada el 7 de abril de 1933, ordenó la destitución de personas judías de puestos de la función pública, incluidos los académicos. A pesar de nunca intentar ocultar su herencia judía, Meitner inicialmente calificó para varias exenciones de esta ley: su empleo era anterior a 1914, había servido en el ejército durante la Guerra Mundial, tenía ciudadanía austriaca en lugar de alemana, y el Instituto Kaiser Wilhelm operaba como una entidad colaborativa entre el gobierno y la industria. Sin embargo, el 6 de septiembre, fue despedida de su cátedra adjunta, con las razones expuestas de que su servicio en la Primera Guerra Mundial no fue de primera línea y su habilitación no se había completado hasta 1922. Este despido, sin embargo, no afectó su salario ni sus actividades de investigación en curso en el Instituto Kaiser Wilhelm (KWI) de Química. Carl Bosch, director de IG Farben y principal benefactor del KWI de Química, aseguró a Meitner la seguridad de su puesto en el instituto. Si bien Hahn y Meitner mantuvieron sus roles de liderazgo, sus respectivos asistentes, Otto Erbacher y Kurt Philipp, ambos miembros del NSDAP, ganaron progresivamente mayor autoridad sobre las operaciones diarias del instituto.
Otros individuos enfrentaron circunstancias menos favorables; su sobrino, Otto Robert Frisch, fue despedido de su puesto en el Instituto de Química Física de la Universidad de Hamburgo, suerte que también compartió Otto Stern, director del instituto. Posteriormente, Stern consiguió un puesto para Frisch con Patrick Blackett en el Birkbeck College de Inglaterra, y Frisch posteriormente ocupó un puesto de investigación en el Instituto Niels Bohr de Copenhague de 1934 a 1939. Fritz Strassmann se había unido al Instituto Kaiser Wilhelm de Química para estudiar con Hahn, con el objetivo de mejorar sus oportunidades profesionales. Strassmann rechazó una oferta de empleo financieramente atractiva debido a su requisito previo de adoctrinamiento político y membresía en el Partido Nazi; También renunció a la Sociedad de Químicos Alemanes cuando fue absorbida por el Frente Laboral Alemán Nazi, negándose a unirse a una organización controlada por los nazis. En consecuencia, se le impidió trabajar en la industria química y no pudo obtener su habilitación. Meitner convenció con éxito a Hahn para que contratara a Strassmann como asistente. Posteriormente, Strassmann recibió el reconocimiento como tercer colaborador de su investigación publicada, e incluso en ocasiones figuraba como autor principal. De 1933 a 1935, las publicaciones de Meitner aparecieron exclusivamente en la revista Naturwissenschaften, principalmente porque su editor, Arnold Berliner, que era judío, continuó aceptando presentaciones de científicos judíos. Esta política editorial condujo a un boicot a la publicación, que culminó con el despido de Berliner por parte de la editorial Springer-Verlag en agosto de 1935.
Transmutación
Tras el descubrimiento del neutrón por Chadwick en 1932, Irène Curie y Frédéric Joliot irradiaron papel de aluminio con partículas alfa, observando la formación de un isótopo radiactivo de fósforo de vida corta. Observaron además que la emisión de positrones persistía incluso después del cese del proceso de irradiación. Sus hallazgos no sólo revelaron un nuevo modo de desintegración radiactiva, sino que también demostraron la transmutación de un elemento en un isótopo radiactivo de otro no observado previamente, induciendo así artificialmente la radiactividad. En consecuencia, el alcance de la radioquímica se expandió más allá de elementos pesados específicos para abarcar la totalidad de la tabla periódica. Chadwick observó que, debido a su neutralidad eléctrica, los neutrones podían penetrar los núcleos atómicos con mayor facilidad que los protones o las partículas alfa. Posteriormente, Enrico Fermi y su equipo de investigación en Roma adoptaron este concepto, iniciando experimentos que involucraban la irradiación de neutrones de varios elementos.
La ley de desplazamiento radiactivo, establecida por Fajans y Soddy, postula que la desintegración beta eleva los isótopos en un elemento en la tabla periódica, mientras que la desintegración alfa los reduce en dos. Cuando el equipo de Fermi sometió átomos de uranio a un bombardeo de neutrones, detectó una compleja serie de vidas medias. Esto llevó a Fermi a concluir que se habían generado nuevos elementos con números atómicos superiores a 92, denominados elementos transuránicos. Aunque Meitner y Hahn no habían colaborado durante un largo período, Meitner estaba interesado en examinar los hallazgos de Fermi. Al principio, Hahn dudó, pero cambió su perspectiva cuando Aristid von Grosse sugirió que la observación de Fermi podría corresponder a un isótopo de protactinio. Hahn relató más tarde: "La cuestión central parecía ser si Fermi había descubierto isótopos de elementos transuránicos o isótopos del siguiente elemento inferior, el protactinio. En consecuencia, Lise Meitner y yo decidimos reproducir los experimentos de Fermi para determinar si el isótopo de 13 minutos era en realidad un isótopo de protactinio. Esta decisión era lógica, considerando nuestra identificación previa del protactinio".
Entre 1934 y En 1938, Hahn, Meitner y Strassmann descubrieron numerosos productos de transmutación radiactiva, todos los cuales clasificaron como transuránicos. En ese momento, la serie de actínidos aún no se había establecido y se asumió incorrectamente que el uranio era un elemento del Grupo 6, análogo al tungsteno. Esto llevó a la inferencia de que los elementos transuránicos iniciales se parecerían a los elementos del grupo 7 al 10, como el renio y los platinoides. Confirmaron la presencia de múltiples isótopos para al menos cuatro de esos elementos, aunque los identificaron erróneamente como elementos con números atómicos del 93 al 96. Estos científicos fueron los primeros en medir la vida media de 23 minutos del radioisótopo sintético uranio-239 y en confirmar químicamente su identidad isotópica como uranio. Sin embargo, debido a sus inadecuadas fuentes de neutrones, no pudieron llevar este trabajo a su conclusión lógica e identificar definitivamente el verdadero elemento 93. Catalogaron diez vidas medias distintas, con distintos grados de certeza. Para dar cuenta de estos hallazgos, Meitner se vio obligado a plantear la hipótesis de una nueva categoría de reacción nuclear y de desintegración alfa del uranio, ninguna de las cuales había sido documentada previamente ni poseía evidencia física que la respaldara. Al mismo tiempo, Hahn y Strassmann perfeccionaron sus protocolos químicos, mientras que Meitner concibió experimentos novedosos para examinar los procesos de reacción.
En mayo de 1937, Hahn y Meitner publicaron informes paralelos: Meitner fue el autor principal de un artículo en Zeitschrift für Physik, mientras que Hahn fue el autor principal de una publicación en Chemische Berichte. Hahn concluyó su informe con la enfática declaración: Vor allem steht ihre chemische Verschiedenheit von allen bisher bekannten Elementen außerhalb jeder Diskussion ('Sobre todo, su distinción química de todos los elementos previamente conocidos no necesita más discusión'). Meitner, por el contrario, expresó una incertidumbre cada vez mayor. Consideró la posibilidad de que las reacciones provinieran de diferentes isótopos de uranio, de los cuales se conocían el uranio-238, el uranio-235 y el uranio-234. Sin embargo, su cálculo de la sección transversal de neutrones arrojó un valor demasiado alto para atribuirlo a cualquier isótopo que no sea el más abundante, el uranio-238. Por tanto, concluyó que este fenómeno representaba otro ejemplo de isomería nuclear, un concepto que Hahn había descubierto previamente en el protactinio. En consecuencia, el informe de Meitner terminaba con una nota distinta a la de Hahn, afirmando: "El proceso debe ser la captura de neutrones por el uranio-238, lo que conduce a tres núcleos isoméricos de uranio-239. Este resultado es muy difícil de conciliar con los conceptos actuales del núcleo".
Salida forzada de Alemania
Tras el Anschluss, la anexión de Austria por parte de Alemania el 12 de marzo de 1938, Meitner fue despojada de su ciudadanía austriaca. Niels Bohr le ofreció la oportunidad de dar una conferencia en Copenhague y Paul Scherrer la invitó a un congreso totalmente patrocinado en Suiza. Aunque Carl Bosch afirmó su capacidad para permanecer en el KWI para Química, en mayo Meitner se dio cuenta de que el Ministerio de Ciencia, Educación y Cultura del Reich estaba examinando sus circunstancias. El 9 de mayo decidió aceptar la invitación de Bohr a Copenhague, donde trabajaba Frisch. Sin embargo, al solicitar un visado de viaje en el consulado danés, se le informó que Dinamarca ya no consideraba válido su pasaporte austriaco. Esto le impidió viajar a Dinamarca, Suiza o cualquier otro país.
La llegada de Bohr a Berlín en junio reveló su profunda preocupación por la situación. A su regreso a Copenhague, inició esfuerzos para conseguir un puesto académico para Meitner en Escandinavia. Al mismo tiempo pidió a Hans Kramers que investigara posibles oportunidades en los Países Bajos. Posteriormente, Kramers se puso en contacto con Coster, quien informó a Adriaan Fokker. Coster y Fokker se esforzaron en colaboración para conseguir un puesto para Meitner en la Universidad de Groningen. Su investigación reveló que la Fundación Rockefeller se negó a financiar a científicos refugiados y que la Federación Internacional de Mujeres Universitarias se vio abrumada con solicitudes de apoyo procedentes de Austria. El 27 de junio, Meitner aceptó un nombramiento de un año en el recién creado Laboratorio Manne Siegbahn en Estocolmo, entonces en construcción y designado para la investigación en física nuclear. Sin embargo, el 4 de julio, le informaron que a los académicos ya no se les permitía viajar internacionalmente.
Peter Debye, facilitado por Bohr en Copenhague, se comunicó con Coster y Fokker, quienes posteriormente solicitaron al Ministerio de Educación de los Países Bajos que permitiera la entrada de Meitner a los Países Bajos. Dado que a los extranjeros se les prohibía tener empleo remunerado, un nombramiento no remunerado como privaat-docente se convirtió en un requisito previo. Wander Johannes de Haas y Anton Eduard van Arkel consiguieron con éxito ese puesto en la Universidad de Leiden. Coster también consultó con el jefe de la guardia fronteriza y recibió garantías sobre la admisión de Meitner. E. H. Ebels, un político local de la región fronteriza y conocido de Coster, se dirigió directamente a los guardias fronterizos.
Coster llegó a Berlín el 11 de julio y residió con Debye. A la mañana siguiente, Meitner llegó temprano al KWI de Química, donde Hahn esbozó el plan de fuga. Para evitar sospechas, siguió su rutina habitual y permaneció en el instituto hasta las 20:00 horas para revisar el manuscrito de un colega para su publicación. Hahn y Paul Rosbaud la ayudaron a empacar dos modestas maletas que contenían sólo ropa de verano. Hahn le proporcionó un anillo de diamantes, heredado de su madre, para uso de emergencia; en su bolso sólo llevaba 10 marcos (equivalentes a 40 euros en 2021). Posteriormente pasó la noche en la residencia de Hahn. A la mañana siguiente, Meitner se encontró con Coster en la estación de tren, donde fingieron un encuentro casual. Siguieron por una línea ferroviaria menos frecuentada hasta la estación de Bad Nieuweschans, en la frontera, y la cruzaron sin incidentes; Los guardias fronterizos alemanes probablemente supusieron que Meitner era la esposa de un profesor. Posteriormente, un telegrama de Pauli informó a Coster que se había hecho "tan famoso por el secuestro de Lise Meitner como por el descubrimiento de hafnio".
El 26 de julio, Meitner recibió la confirmación de que Suecia había autorizado su entrada utilizando su pasaporte austriaco; dos días después, voló a Copenhague, donde Frisch la recibió y residió con Niels y Margrethe Bohr en su casa de vacaciones en Tisvilde. El 1 de agosto viajó en tren y barco de vapor a la estación de Gotemburgo en Suecia, donde la recibió Eva von Bahr. Luego viajaron en tren y vapor hasta la residencia de Von Bahr en Kungälv, donde permanecieron hasta septiembre. Hahn informó a todo el personal del KWI de Química que Meitner se había marchado a Viena para solicitar formalmente su jubilación a Bosch el 23 de agosto. Bosch intentó enviar sus efectos personales a Suecia, pero el Ministerio de Educación del Reich ordenó que se mantuvieran dentro de Alemania.
Meitner expresó su aprensión respecto a que su familia residía en Austria. Entre sus esfuerzos iniciales en Suecia estuvo solicitar un permiso de inmigración sueco para Gusti y su marido, Justinian (Jutz) Frisch. Hahn designó a Josef Mattauch como su sucesor como jefe de la sección de física y viajó a Viena para ampliar la oferta. Durante su visita, el 9 de noviembre cenó con las hermanas de Meitner, Gusti y Gisela, y sus maridos, Jutz Frisch y Karl Lion. Al día siguiente, Gusti le notificó la detención de Frisch. Ese mismo día Meitner llegó a Copenhague; Obtener una visa de viaje había resultado difícil debido a su pasaporte austriaco invalidado. Hahn se unió a ella en Copenhague el 13 de noviembre y participó en conversaciones sobre la investigación del uranio con Meitner, Bohr y Otto Robert Frisch.
Fisión nuclear.
Hahn y Strassmann aislaron con éxito tres isótopos de radio, confirmando sus identidades mediante la verificación de su vida media. Emplearon un proceso de cristalización fraccionada de cuatro pasos, añadiendo cristales de bromuro de bario para separar el radio de su portador de bario. Dado que el radio precipita preferentemente en una solución de bromuro de bario, se esperaba que cada fracción posterior contuviera una cantidad reducida de radio. Sorprendentemente, no se observó ninguna diferencia perceptible en ninguna de las fracciones. Para evitar errores de procedimiento, validaron su método utilizando isótopos de radio establecidos, confirmando su eficacia. El 19 de diciembre, Hahn se comunicó con Meitner y le informó que los isótopos de radio exhibían propiedades químicas análogas a las del bario. Impulsados por el deseo de finalizar su trabajo antes del receso navideño, Hahn y Strassmann enviaron rápidamente sus descubrimientos a Naturwissenschaften el 22 de diciembre, sin esperar la respuesta de Meitner. Las observaciones finales de Hahn en el artículo decían: "Como químicos... deberíamos sustituir los símbolos Ba, La, Ce por Ra, Ac, Th. Como 'químicos nucleares' bastante cercanos a la física, todavía no podemos decidirnos a dar este paso que contradice toda la experiencia previa en física".
Normalmente, Frisch celebraba la Navidad con Meitner en Berlín; sin embargo, en 1938, Meitner aceptó una invitación de Eva von Bahr para celebrar con su familia en Kungälv y posteriormente le pidió a Frisch que la acompañara. Luego, Meitner recibió la correspondencia de Hahn, que detallaba su evidencia química que indicaba que una parte del producto resultante del bombardeo de neutrones de uranio era bario. El bario poseía una masa atómica un 40% menor que la del uranio, una disparidad significativa que no podía explicarse mediante ningún mecanismo de desintegración radiactiva previamente comprendido. A pesar de esto, ella rápidamente respondió a Hahn y comentó: "Por el momento, la suposición de una ruptura tan completa me parece muy difícil, pero en la física nuclear hemos experimentado tantas sorpresas que no se puede decir incondicionalmente: 'Es imposible'".
Meitner rechazó inequívocamente cualquier noción de que la identificación del bario por parte de Hahn fuera errónea, manteniendo absoluta confianza en su competencia química. Posteriormente, Meitner y Frisch deliberaron sobre el posible mecanismo de este fenómeno. Los experimentos anteriores de fisión atómica siempre habían carecido de energía suficiente para desalojar cualquier cosa más allá de los protones individuales o las partículas alfa; sin embargo, un núcleo de bario era considerablemente más sustancial. Luego exploraron el modelo del núcleo en forma de gota de líquido, propuesto originalmente por George Gamow, postulando que un núcleo podría alargarse y posteriormente dividirse en dos entidades distintas.
Frisch documentó posteriormente:
En ese momento, ambos nos establecimos en el tronco de un árbol (toda nuestra conversación tuvo lugar durante un paseo por el bosque cubierto de nieve, conmigo esquiando y Lise Meitner afirmando su capacidad para mantener el mismo ritmo sin ellos), y comenzó a hacer cálculos con los trozos de papel disponibles. Determinamos que la carga de un núcleo de uranio era lo suficientemente potente como para contrarrestar casi por completo los efectos de la tensión superficial. En consecuencia, el núcleo de uranio podría parecerse plausiblemente a una gotita oscilante y altamente inestable, preparada para dividirse ante el más mínimo estímulo, como el impacto de un neutrón solitario.
Surgió un desafío posterior: después de su separación, las dos gotitas resultantes serían impulsadas por su repulsión electrostática mutua, alcanzando así una velocidad considerable y, en consecuencia, una producción de energía sustancial, aproximadamente 200 MeV en total. El origen de esta inmensa energía requería explicación. Providencialmente, Lise Meitner recordó la fórmula empírica para calcular las masas nucleares y dedujo que la masa combinada de los dos núcleos formados a partir de la fisión de un núcleo de uranio sería aproximadamente una quinta parte de la masa de un protón menos que el núcleo de uranio original. Según el principio de equivalencia masa-energía de Einstein, E = mc§45§, la desaparición de masa corresponde a la creación de energía. Este déficit de masa calculado, equivalente a una quinta parte de la masa de un protón, correspondía exactamente a 200 MeV, proporcionando así una explicación coherente para la liberación de energía observada.
Meitner y Frisch interpretaron con precisión los hallazgos experimentales de Hahn y concluyeron que el núcleo de uranio se había fisionado, dividiéndose en dos partes aproximadamente iguales. Las dos reacciones iniciales observadas por el grupo de investigación de Berlín implicaban la formación de elementos más ligeros resultantes de la desintegración de los núcleos de uranio. La tercera reacción, caracterizada por una vida media de 23 minutos, representó una descomposición en el elemento genuino 93. A su regreso a Copenhague, Frisch comunicó estos hallazgos a Bohr, quien supuestamente expresó asombro y exclamó: "¡Qué idiotas hemos sido!" Bohr se comprometió a retener la divulgación pública hasta que se preparara un manuscrito para su presentación. Para acelerar la difusión, resolvieron enviar una comunicación concisa de una sola página a Nature. En ese momento, la única evidencia empírica disponible era la presencia de bario. Lógicamente, la formación de bario implicó la producción concomitante de criptón. Sin embargo, Hahn había asumido erróneamente que las masas atómicas, en lugar de los números atómicos, deberían sumar 239, lo que le llevó a identificar el otro producto como masurio (tecnecio) y, en consecuencia, omitió verificar la presencia de criptón.
92U + n →
56Ba +
36Kr + algunos n
A través de una serie de extensas conversaciones telefónicas, Meitner y Frisch idearon un procedimiento experimental sencillo para fundamentar su hipótesis: medir el retroceso de los fragmentos de fisión. Esto se conseguiría utilizando un contador Geiger calibrado con un umbral superior al de las partículas alfa. Frisch ejecutó este experimento el 13 de enero, observando los pulsos generados por la reacción exactamente como se esperaba. Reconociendo la necesidad de una nomenclatura para este nuevo fenómeno nuclear, consultó a William A. Arnold, un biólogo estadounidense que colaboraba con George de Hevesy. Frisch preguntó sobre el término biológico para designar el proceso mediante el cual las células vivas se dividen en dos entidades. Arnold le informó que los biólogos se referían a este proceso como "fisión". Posteriormente, Frisch adoptó este término para el proceso nuclear en su publicación científica. Ambos manuscritos fueron enviados a Nature el 16 de enero; la nota de colaboración se publicó el 11 de febrero, seguida del artículo de Frisch que detalla el fenómeno del retroceso el 18 de febrero.
El impacto acumulativo de estos tres informes fundamentales (las publicaciones iniciales de Hahn-Strassmann fechadas el 6 de enero y el 10 de febrero de 1939, junto con la publicación de Frisch-Meitner del 11 de febrero de 1939) estimularon profundamente a la comunidad científica. Posteriormente, en 1940, Frisch y Rudolf Peierls fueron coautores del memorándum Frisch-Peierls, un documento que demostraba de manera concluyente la viabilidad teórica de generar una explosión atómica.
Reconocimiento del Premio Nobel
A pesar de los numerosos elogios otorgados a Lise Meitner durante su vida, no recibió el Premio Nobel por el descubrimiento de la fisión nuclear, un honor conferido únicamente a Otto Hahn. Meitner recibió 49 nominaciones a los premios Nobel de Física y Química, pero nunca fue galardonado. El 15 de noviembre de 1945, la Real Academia Sueca de Ciencias declaró a Hahn ganador del Premio Nobel de Química de 1944, citando "su descubrimiento de la fisión de núcleos atómicos pesados". Meitner había aconsejado críticamente a Hahn y Strassmann que realizaran pruebas más rigurosas de sus muestras de radio y había informado a Hahn sobre la posibilidad de que el núcleo de uranio sufriera desintegración. Sus contribuciones fundamentales fueron indispensables; sin ellos, Hahn no habría identificado la fisión del núcleo de uranio.
En 1945, el Comité Nobel de Química en Suecia, responsable de seleccionar al premio Nobel de Química, decidió otorgar el premio exclusivamente a Hahn, quien se enteró de su reconocimiento a través de un periódico mientras estaba en prácticas en Farm Hall en Inglaterra. Durante la década de 1990, se desclasificaron los registros previamente confidenciales de las deliberaciones del Comité Nobel. Esta revelación permitió a Ruth Lewin Sime, en su completa biografía de Meitner de 1996, reevaluar las circunstancias que rodearon la omisión de Meitner. En un artículo de 1997 publicado en la revista de la Sociedad Estadounidense de Física Physics Today, Sime, junto con sus colaboradores Elisabeth Crawford y Mark Walker, articuló lo siguiente:
Parece que Lise Meitner no compartió el premio de 1944 porque la estructura de los comités del Nobel no era adecuada para evaluar el trabajo interdisciplinario; porque los miembros del comité de química no pudieron o no quisieron juzgar su contribución de manera justa; y porque durante la guerra los científicos suecos confiaron en su propia y limitada experiencia. La exclusión de Meitner del premio de química bien puede resumirse como una mezcla de prejuicio disciplinario, obtusidad política, ignorancia y prisa.
Max Perutz, ganador del Premio Nobel de Química en 1962, llegó posteriormente a una conclusión comparable.
Los documentos, que permanecieron sellados en los archivos del Comité Nobel durante cinco décadas, ahora revelan que las extensas deliberaciones del jurado del Nobel se vieron comprometidas por un reconocimiento inadecuado tanto de la investigación colaborativa que precedió al descubrimiento como de las posteriores contribuciones escritas y orales de Meitner tras su salida de Berlín.
El comité de física de cinco miembros estaba compuesto por Manne Siegbahn, su antiguo alumno Erik Hulthén (profesor de física experimental en la Universidad de Uppsala) y Axel Lindh, quien más tarde sucedió a Hulthén. Los tres estaban afiliados a la escuela de espectroscopia de rayos X de Siegbahn. La tensa relación entre Siegbahn y Meitner, junto con una predisposición hacia la física experimental más que la teórica, influyó significativamente en las decisiones del comité. La evaluación de Hulthén del trabajo de Meitner y Frisch se basó en publicaciones de antes de la guerra, lo que le llevó a concluir que sus contribuciones no eran lo suficientemente innovadoras. Sostuvo además que el premio de física se concedía tradicionalmente por trabajos experimentales, afirmación que no había sido siempre cierta durante muchos años. La propia Meitner, en una carta contemporánea, reconoció: "Seguramente Hahn merecía plenamente el Premio Nobel de Química. Realmente no hay duda al respecto. Pero creo que Frisch y yo contribuimos con algo no insignificante a la clarificación del proceso de fisión del uranio: cómo se origina y cómo produce tanta energía, y eso era algo muy remoto para Hahn". El Premio Nobel de Hahn fue ampliamente esperado, ya que tanto él como Meitner habían recibido múltiples nominaciones para premios de química y física incluso antes del descubrimiento de la fisión nuclear. Según el archivo del Premio Nobel, Meitner obtuvo 19 nominaciones al Premio Nobel de Química entre 1924 y 1948, y 30 nominaciones al Premio Nobel de Física entre 1937 y 1967. Entre sus distinguidos nominadores se encontraban Arthur Compton, Dirk Coster, Kasimir Fajans, James Franck, Otto Hahn, Oskar Klein, Niels Bohr, Max Planck y Max Born. A pesar de no recibir el Premio Nobel, Meitner fue invitado a participar en la Reunión de Premios Nobel de Lindau en 1962.
Vida posterior
Meitner observó la renuencia de Siegbahn a complacerla. Tras la oferta inicial de trasladarse a Suecia, Siegbahn alegó falta de fondos y propuso únicamente un espacio de trabajo. Posteriormente, Eva von Bahr se puso en contacto con Carl Wilhelm Oseen, quien consiguió el apoyo financiero de la Fundación Nobel. Si bien este acuerdo proporcionó a Meitner instalaciones de laboratorio, la obligó a realizar tareas que previamente había delegado a técnicos de laboratorio durante dos décadas. Ruth Lewin Sime comentó:
Suecia mostró una simpatía general limitada por los refugiados que huían de la Alemania nazi, una situación atribuible a su tamaño modesto, su economía frágil, la ausencia de una tradición inmigrante establecida y una cultura académica proalemana profundamente arraigada. Esta orientación cultural persistió prácticamente sin cambios hasta el período de mitad de la guerra, cuando la eventual derrota de Alemania se hizo evidente. Durante la guerra, los miembros del grupo de investigación de Siegbahn percibieron a Meitner como una figura alienada, solitaria y abatida. No lograron comprender el profundo desplazamiento y la ansiedad inherentes a todos los refugiados, el trauma asociado con la pérdida de amigos y familiares en el Holocausto, o el aislamiento único experimentado por una mujer que había dedicado singularmente su vida al esfuerzo científico.
El 14 de enero de 1939, Meitner recibió la noticia de que su cuñado, Jutz, había sido liberado de Dachau y que él y su hermana Gusti estaban autorizados a emigrar a Suecia. El antiguo empleador de Jutz, Gottfried Bermann, que anteriormente había huido a Suecia, le ofreció a Jutz recuperar su puesto anterior en la editorial a su llegada. Niels Bohr intervino en nombre de Jutz ante el funcionario sueco Justitieråd Alexandersson, quien confirmó que a Jutz se le concedería un permiso de trabajo al entrar en Suecia. Jutz permaneció empleado allí hasta su jubilación en 1948, trasladándose posteriormente a Cambridge para unirse a Otto Robert Frisch. Al mismo tiempo, su hermana Gisela y su cuñado Karl Lion se mudaron a Inglaterra, lo que llevó a Meitner a considerar también esa posibilidad. Visitó Cambridge en julio de 1939 y aceptó un puesto contractual de tres años en el Laboratorio Cavendish, afiliado a Girton College, Cambridge, una oferta extendida por William Lawrence Bragg y John Cockcroft. Sin embargo, el estallido de la Segunda Guerra Mundial en septiembre de 1939 impidió su traslado.
En Suecia, Meitner prosiguió diligentemente sus esfuerzos de investigación. Su trabajo implicó medir las secciones transversales de neutrones de torio, plomo y uranio, empleando disprosio como detector de neutrones, una técnica de ensayo desarrollada inicialmente por George de Hevesy y Hilde Levi. Meitner facilitó con éxito la reubicación de Hedwig Kohn, que corría el riesgo de ser deportada a Polonia, Suecia y, posteriormente, su emigración a los Estados Unidos a través de la Unión Soviética. Aunque sus esfuerzos por sacar a Stefen Meyer de Alemania no tuvieron éxito, finalmente sobrevivió al conflicto. Meitner rechazó una invitación para colaborar con Frisch en el componente británico del Proyecto Manhattan en el Laboratorio de Los Álamos, afirmando inequívocamente: "¡No tendré nada que ver con una bomba!". Posteriormente, expresó su sorpresa por los bombardeos atómicos de Hiroshima y Nagasaki, lamentando: "Lamento que haya que inventar la bomba". Después de la guerra, Meitner reconoció públicamente su culpabilidad moral por permanecer en Alemania entre 1933 y 1938. Expresó este sentimiento escribiendo: "No sólo fue estúpido sino muy equivocado que no me fuera de inmediato". Su pesar se extendió a su propia pasividad durante esta época y también expresó profundas críticas a Hahn, Max von Laue, Werner Heisenberg y otros científicos alemanes. En una carta fechada en junio de 1945, dirigida a Hahn pero que nunca recibió, ella transmitía lo siguiente:
Todos ustedes sirvieron a la Alemania nazi y no hicieron ningún intento de resistencia pasiva. Si bien, para calmar sus conciencias, es posible que haya ayudado ocasionalmente a un individuo oprimido, millones de personas inocentes fueron asesinadas sistemáticamente sin ninguna protesta pública. En la neutral Suecia, las discusiones sobre el trato dado a los académicos alemanes en la posguerra comenzaron mucho antes de que concluyera el conflicto. Hay que considerar, entonces, las perspectivas de ingleses y estadounidenses. Muchos, incluyéndome a mí, creemos que su único recurso es emitir una declaración pública reconociendo su responsabilidad compartida por estos hechos, derivada de su pasividad, y expresando su compromiso de emprender acciones reparadoras. Sin embargo, un número significativo considera que tal acción es tardía. Estos individuos sostienen que usted primero traicionó a sus amigos, luego a sus soldados e hijos al permitirles arriesgar sus vidas en una guerra criminal y, en última instancia, traicionó a la propia Alemania al no denunciar la destrucción sin sentido de la nación cuando la guerra ya estaba inequívocamente perdida. Si bien esto puede parecer despiadado, sostengo que la motivación detrás de esta comunicación es una amistad genuina. Los últimos días han sacado a la luz revelaciones increíblemente espantosas de los campos de concentración, que superan todas las aprehensiones anteriores. Al escuchar un informe muy detallado transmitido por la radio inglesa por parte de ingleses y estadounidenses sobre Belsen y Buchenwald, lloré incontrolablemente y permanecí sin dormir toda la noche. Consideremos también a las personas que fueron transportadas aquí desde esos campos. Individuos como Heisenberg, y millones más, deberían verse obligados a enfrentar la realidad de estos campos y el sufrimiento de sus víctimas. Su aparición en Dinamarca en 1941 sigue siendo un recuerdo imborrable.
Tras el bombardeo de Hiroshima, Meitner logró un considerable reconocimiento público. Participó en una entrevista radial con Eleanor Roosevelt, y una transmisión posterior desde una estación de radio de Nueva York le permitió escuchar la voz de su hermana Frida por primera vez en varios años. Durante esta conversación, Meitner declaró: "Soy de ascendencia judía; no soy judío por creencia, no sé nada de la historia del judaísmo y no me siento más cercano a los judíos que a otras personas". El 25 de enero de 1946 Meitner llegó a Nueva York, donde fue recibida por sus hermanas Lola y Frida, y por Frisch, que había viajado durante dos días en tren desde Los Álamos. El marido de Lola, Rudolf Allers, facilitó una cátedra visitante para Meitner en la Universidad Católica de América. Meitner pronunció conferencias en la Universidad de Princeton, la Universidad de Harvard y la Universidad de Columbia, participando en debates sobre física con Albert Einstein, Hermann Weyl, Tsung-Dao Lee, Yang Chen-Ning e Isidor Isaac Rabi. Sus viajes incluyeron un C., con James Chadwick, entonces jefe de la Misión Británica en el Proyecto Manhattan. También se encontró con el mayor general Leslie Groves, director del proyecto. Meitner dio una conferencia en Smith College y visitó Chicago, donde conoció a Enrico Fermi, Edward Teller, Victor Weisskopf y Leo Szilard. El 8 de julio, Meitner se embarcó en el RMS Queen Mary rumbo a Inglaterra, donde se reunió con Erwin Schrödinger, Wolfgang Pauli y Max Born. Al mismo tiempo, se celebraron conmemoraciones tardías del 300.º cumpleaños de Isaac Newton, y Max Planck fue el único alemán invitado a asistir.
La persistente oposición de Siegbahn a que Meitner recibiera el Premio Nobel sirvió como catalizador para sus colegas suecos, quienes posteriormente buscaron asegurarle un papel profesional más ventajoso. En 1947, Meitner se trasladó al Real Instituto de Tecnología (KTH) de Estocolmo, donde Gudmund Borelius había establecido una nueva instalación de investigación atómica. Anteriormente, la investigación en física nuclear en Suecia había sido notablemente insuficiente, una deficiencia a menudo atribuida a la falta de apoyo de Siegbahn a las contribuciones de Meitner; sin embargo, esta experiencia ahora se consideraba fundamental para el futuro nacional de Suecia. En KTH, a Meitner se le asignaron tres salas, dos asistentes y acceso al personal técnico, mientras que Sigvard Eklund ocupó la oficina contigua. La intención inicial era que Meitner tuviera el salario y la designación de "profesor investigador", un puesto desprovisto de responsabilidades docentes.
La cátedra prevista no se materializó, ya que Tage Erlander, entonces Ministro de Educación, asumió inesperadamente el papel de Primer Ministro de Suecia en 1946. Sin embargo, Borelius y Klein se aseguraron de que Meitner recibiera el salario de un profesor, incluso sin el título formal. En 1949 se le confirió la ciudadanía sueca; una ley especial aprobada por el Riksdag le permitió conservar su ciudadanía austriaca al mismo tiempo. Los planes para el R1, el reactor nuclear inaugural de Suecia, recibieron aprobación en 1947, y Eklund fue nombrado director del proyecto. Meitner jugó un papel decisivo en su diseño y construcción. Sus últimas publicaciones científicas, que aparecieron en 1950 y 1951, se centraron en la aplicación de "números mágicos" a la fisión nuclear. Se jubiló en 1960 y posteriormente se mudó al Reino Unido, donde residían muchos de sus familiares.
Durante las décadas de 1950 y 1960, Meitner visitó con frecuencia Alemania y a menudo se quedó con Hahn y su familia durante varios días. Hahn relató en sus memorias que su amistad perduró durante toda su vida. A pesar de los importantes desafíos dentro de su relación, posiblemente experimentados más agudamente por Meitner, ella expresó constantemente un profundo afecto por Hahn. En cumpleaños importantes, incluidos los 70, 75, 80 y 85, entregaron homenajes en honor a las contribuciones de cada uno. Hahn destacó constantemente la destreza intelectual de Meitner y sus investigaciones, como su trabajo sobre el modelo de capa nuclear, al tiempo que eludió notablemente las circunstancias de su traslado a Suecia. Por el contrario, Meitner destacó los atributos personales de Hahn, incluido su carisma y talento musical.
En 1964, un viaje exigente a los Estados Unidos precipitó a Meitner un ataque al corazón, que requirió varios meses de recuperación. Posteriormente, sus facultades físicas y mentales se vieron comprometidas por la aterosclerosis. Después de una fractura de cadera por una caída y varios derrames cerebrales menores en 1967, Meitner logró una recuperación parcial, pero su salud finalmente se deterioró hasta el punto de que tuvo que residir en un asilo de ancianos de Cambridge. Meitner falleció pacíficamente mientras dormía el 27 de octubre de 1968, a la edad de 89 años. Debido a su frágil salud, su familia ocultó información sobre la muerte de Otto Hahn el 28 de julio de 1968 y de su esposa Edith el 14 de agosto. De acuerdo con sus deseos, fue enterrada en el pueblo de Bramley, Hampshire, en la iglesia parroquial de St James, junto a su hermano menor Walter, que había muerto en 1964. Su sobrino, Frisch, fue el autor del epitafio de su lápida, que dice:
Lise Meitner: una física que nunca perdió su humanidad.
Reconocimientos y distinciones
Albert Einstein elogió a Meitner como la "Marie Curie alemana". Durante su Truman de 1946 en el Women's National Press Club. Entre sus numerosos reconocimientos se incluyen la Medalla Leibniz de la Academia de Ciencias de Prusia (1924), el Premio Lieben de la Academia de Ciencias de Austria (1925), el Premio Ellen Richards (1928), el Premio de Ciencias de la Ciudad de Viena (1947), la Medalla Max Planck de la Sociedad Alemana de Física (junto con Hahn, 1949), el primer Premio Otto Hahn de la Sociedad Alemana de Química (1954), el Premio Wilhelm Exner Medalla (1960) y Condecoración Austriaca para la Ciencia y el Arte (1967).
En 1957, el presidente Theodor Heuss de Alemania otorgó a Meitner la clase de paz de Pour le Mérite, el honor más destacado del país para los científicos, un premio que también se otorgó a Hahn ese mismo año. Meitner fue admitida como miembro extranjero de la Real Academia Sueca de Ciencias en 1945, alcanzando la membresía de pleno derecho en 1951, lo que le permitió participar en el proceso de selección del Premio Nobel. Posteriormente, en 1955, fue elegida Miembro Extranjero de la Royal Society. Además, se convirtió en miembro honorario extranjero de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias en 1960. Sus distinciones académicas incluyen doctorados honorarios del Adelphi College, la Universidad de Rochester, la Universidad de Rutgers y el Smith College en los Estados Unidos, así como de la Universidad Libre de Berlín en Alemania y la Universidad de Estocolmo en Suecia.
En septiembre de 1966, la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos confirió conjuntamente el Premio Enrico Fermi a Hahn, Strassmann y Meitner, reconociendo su descubrimiento fundamental de la fisión nuclear. La ceremonia de entrega de premios tuvo lugar en el palacio Hofburg de Viena. Esta fue la primera vez que el premio se otorgó a destinatarios no estadounidenses y la primera vez que se entregó a una mujer. El diploma de Meitner la reconoció "por su investigación pionera en las radiactividades naturales y sus extensos estudios experimentales que condujeron al descubrimiento de la fisión". El diploma de Hahn incluía una redacción sutilmente distinta: "Por la investigación pionera en las radiactividades naturales y los extensos estudios experimentales que culminaron en el descubrimiento de la fisión". Mientras Hahn y Strassmann asistieron a la ceremonia, la mala salud de Meitner impidió su presencia, lo que llevó a Frisch a aceptar el premio en su nombre. Glenn Seaborg, conocido por su descubrimiento del plutonio, entregó personalmente el premio a Meitner en la residencia de Max Perutz en Cambridge el 23 de octubre de 1966.
Después de su fallecimiento en 1968, Meitner fue reconocida póstumamente con numerosos honores. En 1997, el elemento 109 fue designado oficialmente meitnerio. Esta distinción la convirtió en la primera, y hasta la fecha única, mujer no mitológica en ser honrada exclusivamente de esta manera (ya que curium recibió el nombre tanto de Marie como de Pierre Curie). Otros tributos de nombres incluyen el Instituto Hahn-Meitner de Berlín, los cráteres de la Luna y Venus y el asteroide 6999 Meitner del cinturón principal. La Sociedad Europea de Física instituyó el Premio Lise Meitner cada dos años en 2000, reconociendo investigaciones destacadas en ciencia nuclear. En 2006, la Universidad de Gotemburgo y la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia crearon conjuntamente el "Premio Lise Meitner de Gotemburgo", que se otorga anualmente a un científico que haya logrado un avance significativo en física. En octubre de 2010, el edificio de la Universidad Libre de Berlín, que anteriormente albergaba el KWI de Química, conocido desde 1956 como edificio Otto Hahn, pasó a llamarse edificio Hahn-Meitner. Posteriormente, en julio de 2014, se inauguró una estatua de Meitner en el jardín de la Universidad Humboldt de Berlín, colocada junto a efigies similares de Hermann von Helmholtz y Max Planck.
El legado de Lise Meitner se conmemora a través de varias dedicatorias, incluidas escuelas y calles nombradas en su honor en numerosas ciudades de Austria y Alemania. Una calle residencial en Bramley, su lugar de descanso final, también se denomina Meitner Close. Desde 2008, la Sociedad Austriaca de Física y la Sociedad Alemana de Física presentan conjuntamente las Conferencias Lise Meitner, una serie anual de discursos públicos pronunciados por destacadas físicas. Al mismo tiempo, el Centro Universitario AlbaNova en Estocolmo ha organizado una Conferencia Distinguida Lise Meitner anual desde 2015. En 2016, el Instituto de Física del Reino Unido instituyó la Medalla Meitner, que reconoce la excelencia en el compromiso público con la física. Además, en 2017, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada-Energía de Estados Unidos designó en su nombre una importante iniciativa de investigación en energía nuclear. El 6 de noviembre de 2020 fue lanzado un satélite, ÑuSat 16, también conocido como "Lise" (COSPAR 2020-079H), que lleva su nombre. La Agencia Internacional de Energía Atómica también la ha honrado nombrando su biblioteca con su nombre y estableciendo un programa diseñado para ofrecer a mujeres profesionales en el inicio y la mitad de su carrera oportunidades para participar en un programa profesional visitante de varias semanas, mejorando así sus competencias técnicas e interpersonales.
Notas
Catálogo de los artículos de Lise Meitner en el Churchill Archives Centre.
- Catálogo (archivado el 5 de noviembre de 2021 en Wayback Machine) de los artículos de Lise Meitner en el Churchill Archives Centre; Archivado el 22 de diciembre de 2019 en Wayback Machine
- "Lise Meitner", de "Contribuciones de las mujeres del siglo XX a la física" (CWP), Universidad de California, Los Ángeles.
- Wired.com: "11 de febrero de 1939: Lise Meitner, 'Nuestra Madame Curie'."
- "Lise Meitner", por B. Weintraub, *Química en Israel*, no. 21 de mayo de 2006, pág. 35.
- Meitner, Lise, en *biografíaUna enciclopedia de mujeres austriacas*.
- Elise Meitner: codescubridora de la fisión nuclear.
- Lista de las nominaciones de Meitner al Premio Nobel.