Elise "Lise" Meitner ( MYTE-ner; alemão: [ˈliːzə ˈmaɪtnɐ]; 7 de novembro de 1878 - 27 de outubro de 1968) foi uma física nuclear austríaca e sueca cujo trabalho foi fundamental na descoberta da fissão nuclear.
Elise "Lise" Meitner ( MYTE-ner; Alemão: [ˈliːzəˈmaɪtnɐ] ; 7 de novembro 1878 – 27 de outubro de 1968) foi uma física nuclear austríaca e sueca que foi fundamental na descoberta da fissão nuclear.
Após a conclusão de sua pesquisa de doutorado em 1906, Meitner alcançou a distinção de ser a segunda mulher a obter um doutorado em física pela Universidade de Viena. Uma parte significativa de sua carreira científica foi dedicada a Berlim, onde atuou como professora de física e chefe de departamento no Instituto Kaiser Wilhelm de Química. Notavelmente, ela foi a primeira mulher a atingir o posto de professora titular de física na Alemanha. Suas nomeações acadêmicas foram encerradas em 1935 devido às Leis antijudaicas de Nuremberg promulgadas pela Alemanha nazista, e o Anschluss de 1938 posteriormente levou à revogação de sua cidadania austríaca. Entre 13 e 14 de julho de 1938, buscou refúgio na Holanda, auxiliada por Dirk Coster. Depois de residir em Estocolmo por vários anos e adquirir a cidadania sueca em 1949, ela finalmente se mudou para a Grã-Bretanha na década de 1950 para se juntar à família.
Em meados de 1938, Otto Hahn e Fritz Strassmann, químicos do Instituto de Química Kaiser Wilhelm, demonstraram a formação de isótopos de bário através do bombardeio de nêutrons de urânio. Hahn posteriormente informou Meitner dessas descobertas e, no final de dezembro, colaborando com seu sobrinho, o físico Otto Robert Frisch, ela elucidou os princípios físicos desse processo interpretando com precisão os dados experimentais de Hahn e Strassmann. Em 13 de janeiro de 1939, Frisch replicou com sucesso o fenômeno observado anteriormente por Hahn e Strassmann. O seu relatório colaborativo, publicado na edição de Fevereiro de 1939 da Nature, designou formalmente este processo como “fissão”. A descoberta inovadora da fissão nuclear facilitou posteriormente o desenvolvimento de reatores nucleares e bombas atômicas durante a Segunda Guerra Mundial.
Meitner não recebeu o Prêmio Nobel de Química de 1944 pela fissão nuclear, um prêmio concedido exclusivamente ao seu colaborador de longa data, Otto Hahn. A sua omissão no prémio foi amplamente caracterizada como "injusta" por vários cientistas e jornalistas. Registros do arquivo do Prêmio Nobel indicam que ela recebeu 19 indicações para o Prêmio Nobel de Química entre 1924 e 1948, e 30 indicações para o Prêmio Nobel de Física entre 1937 e 1967. Apesar de não ter um Prêmio Nobel, Meitner recebeu um convite para o Lindau Nobel Laureate Meeting em 1962. Ela recebeu vários outros elogios, notadamente a designação póstuma de elemento 109 como meitnerium em 1997. Albert Einstein elogiou Meitner, referindo-se a ela como a "Marie Curie alemã".
Primeiros anos
Elise Meitner nasceu em novembro de 1878 em uma família judia de classe média alta, na residência da família localizada na Kaiser Josefstraße, 27, no distrito de Leopoldstadt, em Viena. Ela foi a terceira de oito filhos do mestre de xadrez Philipp Meitner e sua esposa, Hedwig. Embora o registro de nascimento da comunidade judaica de Viena registre sua data de nascimento como 17 de novembro de 1878, todos os outros documentos oficiais e seu uso pessoal indicam 7 de novembro como sua data de nascimento.
Seu pai estava entre os advogados judeus pioneiros que receberam admissão para exercer a profissão na Áustria. Ela tinha dois irmãos mais velhos, Gisela e Auguste (Gusti), e quatro irmãos mais novos: Moriz (Fritz), Carola (Lola), Frida e Walter; todos os quais eventualmente seguiram o ensino superior. Seu pai aderiu aos princípios do pensamento livre e ela foi criada de acordo com essas crenças.
Na idade adulta, ela se converteu ao cristianismo, abraçando o luteranismo, e foi batizada em 1908; ao mesmo tempo, suas irmãs Gisela e Lola se converteram ao catolicismo. Ao mesmo tempo, ela adotou o nome diminutivo "Lise".
Educação
A curiosidade científica de Meitner surgiu aos oito anos de idade, evidenciada por sua prática de manter um caderno de suas pesquisas debaixo do travesseiro. Ela desenvolveu uma afinidade pela matemática e pelas ciências, conduzindo estudos sobre as propriedades cromáticas de manchas de óleo, filmes finos e luz refletida. Dado que a docência era a única via profissional acessível às mulheres na época, ela matriculou-se numa escola secundária feminina para se formar como professora de francês. Além do francês, seu currículo incluía contabilidade, aritmética, história, geografia, ciências e ginástica. Seu ensino médio foi concluído em 1892.
Antes de 1897, as mulheres eram proibidas de se matricular em instituições públicas de ensino superior em Viena. Após a remoção desta restrição, o pré-requisito de ensino de ginásio foi dispensado, exigindo que as mulheres apenas concluíssem com êxito o matura, um exame de conclusão do ensino secundário essencial para a admissão à universidade. Em 1900, sua irmã Gisela passou com sucesso na matura e posteriormente matriculou-se na faculdade de medicina. Meitner iniciou o ensino particular com outras duas jovens em 1899, condensando vários anos de ensino secundário em um período de dois anos. Arthur Szarvasy forneceu instrução em física.
Em julho de 1901, eles realizaram um exame externo de matura no Akademisches Gymnasium. Entre as catorze candidatas, quatro foram aprovadas, nomeadamente Meitner e Henriette Boltzmann, filha do ilustre físico Ludwig Boltzmann.
Carreira acadêmica e profissional
Universidade de Viena
Meitner iniciou seus estudos na Universidade de Viena em outubro de 1901. Ela expressou profunda inspiração em Ludwig Boltzmann, relatando frequentemente suas palestras com grande entusiasmo. Sua dissertação de doutorado foi orientada conjuntamente por Franz Exner e seu assistente, Hans Benndorf. A tese foi apresentada em 20 de novembro de 1905 e aprovada em 28 de novembro. Após exame oral bem-sucedido realizado por Exner e Boltzmann em 19 de dezembro, ela obteve seu doutorado em 1º de fevereiro de 1906. Meitner alcançou a distinção de ser a segunda mulher a obter o título de doutor em física pela Universidade de Viena, sucedendo Olga Steindler, que se formou em 1903. Selma Freud, que trabalhou na mesma laboratório, tornou-se a terceira mulher a receber em 1906. A tese de Meitner, intitulada Wärmeleitung in inhomogenen Körpern ('Thermal Conduction in Inhomogeneous Bodies'), foi publicada em 22 de fevereiro de 1906.
Paul Ehrenfest contratou Meitner para analisar um artigo de óptica de Lord Rayleigh, que descrevia um experimento produzindo resultados que o próprio Rayleigh não conseguiu elucidar. Meitner explicou com sucesso esses resultados, formulou previsões derivadas de sua explicação e posteriormente os validou experimentalmente, demonstrando assim sua capacidade de pesquisa independente e não supervisionada. Suas descobertas foram publicadas em um relatório intitulado "Algumas conclusões derivadas da fórmula de reflexão de Fresnel". Durante este período de pesquisa em 1906, Stefan Meyer apresentou a Meitner o campo nascente da radioatividade. Suas investigações iniciais focaram nas partículas alfa. Por meio de experimentos envolvendo colimadores e folhas metálicas, ela observou que o espalhamento dos feixes de partículas alfa se intensificava proporcionalmente à massa dos átomos metálicos. Essas descobertas foram submetidas ao Physikalische Zeitschrift em 29 de junho de 1907. Este experimento específico contribuiu para a subsequente previsão do átomo nuclear por Ernest Rutherford.
Universidade Friedrich Wilhelm
Com o incentivo e apoio financeiro do pai, Meitner matriculou-se na Universidade Friedrich Wilhelm, em Berlim, onde o eminente físico Max Planck era membro do corpo docente. Planck estendeu um convite para ela. Este foi um afastamento notável da oposição publicamente declarada de Planck à admissão geral de mulheres nas universidades, sugerindo que ele via Meitner como um caso excepcional. Ela desenvolveu uma amizade com as filhas gêmeas de Planck, Emma e Grete (nascida em 1889), que compartilhavam sua paixão pela música.
Como as palestras de Planck não ocupavam toda a sua agenda, Meitner contatou proativamente Heinrich Rubens, diretor do instituto de física experimental, para perguntar sobre oportunidades de pesquisa. Rubens manifestou vontade de acomodá-la em seu laboratório. Mencionou ainda que Otto Hahn, do instituto de química, procurava um físico para colaboração. Pouco tempo depois, ela foi apresentada a Hahn. Hahn já havia estudado substâncias radioativas com William Ramsay e Ernest Rutherford, e já era reconhecido por descobrir o que eram então considerados vários novos elementos radioativos. Hahn, contemporâneo de Meitner, impressionou-a com seu comportamento informal e acessível. Enquanto estava em Montreal, Hahn desenvolveu uma familiaridade com a colaboração com físicos, incluindo Harriet Brooks, uma cientista.
Emil Fischer, diretor do instituto de química, alocou uma antiga marcenaria (Holzwerkstatt) no porão para uso do laboratório de Hahn. Hahn equipou este espaço com eletroscópios para quantificar partículas alfa e beta, bem como raios gama. No entanto, a marcenaria revelou-se inadequada para pesquisa, levando Alfred Stock, chefe do departamento de química inorgânica, a conceder a Hahn acesso a um de seus laboratórios privados. Semelhante a Meitner, Hahn não recebia salário, subsistindo com um subsídio paterno, que era um pouco mais substancial que o de Meitner. Ele completou com sucesso sua habilitação no início de 1907, posteriormente alcançando o status de Privatdozent. Muitos químicos orgânicos do instituto rejeitaram a pesquisa de Hahn – que envolvia a identificação de vestígios imperceptíveis de isótopos através de sua radioatividade – por não constituir uma química genuína. Um chefe de departamento comentou: "É surpreendente quais qualificações agora são suficientes para se tornar um Privatdozent!" Lise Meitner contribuiu para a descoberta do elemento radioativo protactínio.
Inicialmente, Meitner enfrentou desafios significativos devido às políticas acadêmicas prevalecentes. Naquela época, as mulheres não eram autorizadas a matricular-se em universidades do estado alemão do Reino da Prússia, que abrangia Berlim. O acesso de Meitner era limitado à marcenaria, que contava com entrada externa independente, impedindo-a de entrar em outras áreas do instituto, inclusive no laboratório de Hahn, no andar de cima. Para instalações sanitárias, ela foi obrigada a usar aquelas localizadas em um restaurante próximo. No entanto, o ano seguinte marcou uma mudança política, com as mulheres a serem admitidas nas universidades prussianas; conseqüentemente, Fischer rescindiu as restrições e providenciou a instalação de banheiros femininos no prédio. Esta mudança não foi bem recebida por todos os químicos. Em contraste, o Instituto de Física demonstrou maior aceitação, onde Meitner cultivou amizades com vários físicos, incluindo Otto von Baeyer, James Franck, Gustav Hertz, Robert Pohl, Max Planck, Peter Pringsheim e Wilhelm Westphal.
Nos primeiros anos de colaboração, Meitner e Hahn foram coautores de nove artigos científicos: três em 1908 e seis em 1909. Juntos, identificaram e refinaram o recuo radioativo, uma técnica de separação física em que um núcleo filho é ejetado à força durante o processo de decaimento. O foco principal de Hahn estava na identificação de novos elementos (agora reconhecidos como isótopos), enquanto o interesse de Meitner centrava-se na compreensão da radiação associada. Meitner reconheceu que o recuo radioativo, inicialmente observado por Harriet Brooks em 1904, apresentava um novo método para detectar substâncias radioativas. A pesquisa subsequente levou à descoberta de dois isótopos adicionais: bismuto-211 e tálio-207. Meitner desenvolveu um interesse particular em partículas beta, que eram então entendidas como elétrons. Embora as partículas alfa exibissem emissões de energia características, ela antecipou um perfil de energia discreto semelhante para as partículas beta. Hahn e Meitner investigaram meticulosamente a absorção de partículas beta pelo alumínio, produzindo resultados desconcertantes. Em 1914, James Chadwick demonstrou que os elétrons emitidos pelo núcleo formavam um espectro contínuo; no entanto, Meitner achou isso difícil de conciliar, pois parecia contradizer os princípios da física quântica, que postulava que os elétrons atômicos ocupam apenas estados de energia discretos (quanta).
Instituto Kaiser Wilhelm de Química
Em 1912, Hahn e Meitner mudaram-se para o recém-criado Instituto Kaiser Wilhelm (KWI) de Química em Berlim. Hahn aceitou o convite de Fischer para atuar como assistente júnior, supervisionando a seção de radioquímica, que representou o primeiro laboratório desse tipo na Alemanha. Esta nomeação incluía o título de “professor” e um salário anual de 5.000 marcos (equivalente a 29.000€ em 2021). Em contraste com as instituições universitárias, o KWI, financiado pelo sector privado, não aplicou políticas que excluíssem as mulheres; no entanto, Meitner inicialmente trabalhou sem remuneração como "convidado" na seção de Hahn. A sua situação financeira pode ter-se tornado precária após a morte do seu pai em 1910. Preocupado com o seu potencial regresso a Viena, Planck posteriormente nomeou-a como sua assistente no Instituto de Física Teórica, parte da Universidade Friedrich Wilhelm. Nessa função, ela era responsável por avaliar as tarefas dos alunos. Isso marcou sua primeira posição acadêmica assalariada. Apesar de ser o nível mais baixo da hierarquia acadêmica, Meitner tornou-se a primeira mulher assistente científica na Prússia.
Em 23 de outubro de 1912, durante a inauguração oficial do KWI de Química, Meitner foi formalmente apresentado ao Kaiser Guilherme II por funcionários do instituto. No ano seguinte, ela alcançou o status de Mitglied ('associada'), uma nomeação compartilhada com Hahn, embora seu salário permanecesse comparativamente mais baixo. Ao mesmo tempo, a seção de radioatividade foi renomeada como Laboratório Hahn-Meitner, ocasião que Meitner comemorou com um jantar no Hotel Adlon. Posteriormente, as remunerações individuais de Hahn e Meitner foram consideravelmente aumentadas por royalties do mesotório (rádio-228, também denominado "rádio alemão"), produzido para aplicações médicas. Em 1914, Hahn recebeu 66.000 marcos desses royalties (equivalente a 369.000 euros em 2021), dos quais destinou dez por cento para Meitner. Nesse mesmo ano, Meitner recebeu uma oferta para um cargo acadêmico em Praga, então parte da Áustria-Hungria. No entanto, Planck transmitiu a Fischer a sua forte preferência pela permanência de Meitner, o que levou Fischer a providenciar para que o seu salário fosse duplicado para 3.000 marcos (equivalente a 17.000 euros em 2021).
A mudança para novas instalações revelou-se altamente vantajosa, uma vez que a marcenaria anterior tinha sido completamente contaminada por líquidos radioactivos derramados e gases radioactivos libertados, que posteriormente se decompuseram e se depositaram como poeira radioactiva, impossibilitando medições precisas. Para preservar a integridade dos seus novos laboratórios não contaminados, Hahn e Meitner implementaram procedimentos operacionais rigorosos. As medições químicas e físicas foram realizadas em salas separadas, o pessoal que manuseava substâncias radioativas foi obrigado a seguir protocolos rígidos, incluindo evitar apertos de mão, e rolos de papel higiênico foram estrategicamente colocados perto de cada telefone e maçaneta. Materiais altamente radioativos foram inicialmente armazenados na antiga marcenaria e posteriormente transferidos para uma instalação de rádio construída especificamente, localizada nas dependências do instituto.
Primeira Guerra Mundial e a descoberta do Protactínio
Em julho de 1914, pouco antes da eclosão da Primeira Guerra Mundial, Hahn foi chamado para o serviço militar ativo com um regimento Landwehr. Ao mesmo tempo, Meitner recebeu treinamento como técnico de raios X e concluiu um curso de anatomia no hospital municipal de Lichterfelde. Durante este período, ela finalizou sua pesquisa pré-guerra sobre o espectro de raios beta, que havia começado com Hahn e Baeyer, e completou de forma independente seu estudo da cadeia de decaimento do urânio. Em julho de 1915, Meitner retornou a Viena, onde ingressou no exército austríaco como técnica de enfermagem em raios X. Sua unidade foi enviada para a Frente Oriental na Polônia e posteriormente serviu na Frente Italiana antes de ser dispensada em setembro de 1916.
Em outubro, Meitner retomou suas atividades de pesquisa no KWI de Química. Em janeiro de 1917, ela foi nomeada chefe de sua própria seção de física, levando à divisão do Laboratório Hahn-Meitner em Laboratórios Hahn e Meitner distintos. Ao mesmo tempo, o seu salário foi aumentado para 4.000 marcos (equivalente a 10.000 euros em 2021). Após o regresso de Hahn a Berlim de licença, eles revisitaram um aspecto não resolvido das suas investigações pré-guerra: a busca pelo isótopo mãe do actínio (elemento 89). De acordo com a lei do deslocamento radioativo formulada por Fajans e Soddy, previu-se que este isótopo precursor fosse um isótopo do então desconhecido elemento 91, situado entre o tório (elemento 90) e o urânio (elemento 92) na tabela periódica. Embora Kasimir Fajans e Oswald Helmuth Göhring tenham identificado este elemento ausente em 1913, batizando-o de brevium devido à sua meia-vida curta, o isótopo específico que descobriram foi um emissor beta. Consequentemente, não poderia servir como isótopo-mãe do actínio, sendo necessária a identificação de outro isótopo do mesmo elemento.
Em 1914, Hahn e Meitner desenvolveram um método inovador para isolar o grupo do tântalo da pechblenda, prevendo que isso aceleraria a identificação do novo isótopo. Quando Meitner recomeçou esta pesquisa em 1917, ela foi obrigada a conduzir todos os procedimentos experimentais de forma independente, já que Hahn e a maioria do pessoal do laboratório haviam sido recrutados para o serviço militar. Em fevereiro, ela extraiu com sucesso 2 gramas de dióxido de silício (SiO
§67§) de uma amostra de 21 gramas de pechblenda. Ela reservou 1,5 gramas e introduziu um transportador de pentafluoreto de tântalo (TaF
§17
18§) nos 0,5 gramas restantes, posteriormente dissolvendo-o em fluoreto de hidrogênio. (AF). A solução foi então submetida à fervura em ácido sulfúrico concentrado (H
§3031§SO
§3940§), levando à precipitação de uma substância que se presume ser o elemento 91, que foi confirmado como um emissor alfa. Após o retorno de Hahn de licença em abril, eles projetaram de forma colaborativa uma sequência de experimentos para excluir fontes alternativas de partículas alfa. Os únicos elementos conhecidos que exibiam propriedades químicas comparáveis eram o chumbo-210 (que sofre decaimento alfa para polônio-210 via bismuto-210) e tório-230.
A pesquisa contínua exigiu quantidades adicionais de pechblenda. Meitner viajou para Viena, onde consultou Stefan Meyer. Apesar das proibições de guerra à exportação de urânio da Áustria, Meyer forneceu-lhe um quilograma de resíduo de urânio - pechblenda da qual o urânio foi extraído - o que se revelou mais vantajoso para os seus objectivos experimentais. Análises subsequentes confirmaram que a atividade alfa observada não se originou destes materiais. A próxima fase envolveu a identificação de evidências de actínio, que novamente exigiu mais pechblenda. No entanto, Meyer não pôde fornecer assistência adicional devido às novas restrições à exportação. Posteriormente, Meitner adquiriu 100 gramas de "resíduo duplo" - pechblenda desprovida de urânio e rádio - de Friedrich Oskar Giesel. Os experimentos iniciais com 43 gramas deste material encontraram dificuldades devido à sua composição distinta. No entanto, com a colaboração de Giesel, ela preparou com sucesso um produto purificado e altamente radioativo. Em dezembro de 1917, Meitner havia isolado o isótopo pai e seu produto filho actínio, submetendo suas descobertas coletivas para publicação em março de 1918. Apesar da descoberta inicial do elemento por Fajans e Göhring, a convenção científica estabelecida ditava que um elemento fosse designado por seu isótopo mais estável e predominante, tornando o nome "brevium" inadequado. Fajans concordou com a proposta de Meitner de nomear o elemento "protoactínio" (mais tarde abreviado para protactínio) e atribuir-lhe o símbolo químico Pa. Em junho de 1918, Soddy e John Cranston relataram independentemente a extração de uma amostra de isótopo; entretanto, diferentemente de Meitner, eles não conseguiram caracterizar suas propriedades. Reconheceram a precedência de Meitner e aceitaram a nomenclatura proposta. A relação entre protactínio e urânio permaneceu enigmática, já que nenhum dos dois isótopos de urânio então conhecidos (urânio-234 e urânio-238) decaiu em protactínio. Este mistério persistiu até a descoberta do urânio-235 por Arthur Jeffrey Dempster em 1935.
Radiação beta
Em 1921, Lise Meitner aceitou o convite de Manne Siegbahn para atuar como professora visitante na Universidade de Lund, onde proferiu uma série de palestras sobre radioatividade. Ela observou um escopo limitado de pesquisa sobre radioatividade na Suécia, mas expressou grande interesse na espectroscopia de raios X, a área de especialização de Siegbahn. No laboratório de Siegbahn, ela encontrou Dirk Coster, um doutorando holandês especializado em espectroscopia de raios X, e sua esposa, Miep, que estava fazendo doutorado em língua e cultura indonésias. Ao retornar a Berlim, Meitner aplicou seu conhecimento recém-adquirido em espectroscopia de raios X para reexaminar os espectros de raios beta. Na época, entendia-se que a emissão beta compreendia elétrons primários ejetados diretamente do núcleo e elétrons secundários desalojados das órbitas atômicas por partículas alfa originadas do núcleo. Meitner nutria ceticismo em relação à afirmação de Chadwick de que as linhas espectrais resultavam exclusivamente de elétrons secundários, enquanto os elétrons primários constituíam um espectro contínuo. Empregando metodologias iniciadas por Jean Danysz, ela analisou os espectros de chumbo-210, rádio-226 e tório-238. Em 1922, Meitner identificou o mecanismo responsável pela emissão de elétrons de superfícies atômicas em energias características, um fenômeno agora denominado efeito Auger-Meitner. Este efeito é co-designado em homenagem a Pierre Victor Auger, que o descobriu de forma independente em 1923.
Em 1920, as mulheres na Prússia obtiveram o direito à habilitação e, em 1922, Meitner concluiu a sua habilitação com sucesso, tornando-se uma Privatdozentin. Ela alcançou a distinção de ser a primeira mulher a obter habilitação em física na Prússia e a segunda na Alemanha, depois de Hedwig Kohn. Apesar de ter sido autora de mais de 40 publicações, o que normalmente a isentava da exigência de tese, Max von Laue defendeu a manutenção da palestra inaugural, manifestando interesse em seu discurso. Conseqüentemente, ela proferiu uma palestra inaugural intitulada “Problemas de Física Cósmica”. Entre 1923 e 1933, ela conduziu um colóquio ou tutorial semestral na Universidade Friedrich Wilhelm e supervisionou candidatos a doutorado no Instituto Kaiser Wilhelm de Química. Em 1926, ela foi nomeada außerordentlicher Professor (uma 'professora extraordinária'), marcando-a como a primeira professora universitária de física da Alemanha. Sua seção de física foi ampliada e ela conseguiu um assistente permanente. Pesquisadores da Alemanha e de outros países viajaram para o KWI for Chemistry para realizar estudos sob sua orientação. Em 1930, Meitner co-ministrou um seminário com Leó Szilárd sobre "Questões de Física Atômica e Química Atômica".
Meitner encomendou a construção da primeira câmara de nuvens Wilson de Berlim no KWI de Química, posteriormente utilizando-a com seu aluno Kurt Freitag para investigar as trajetórias de partículas alfa que não sofreram colisões nucleares. Mais tarde, em colaboração com o seu assistente Kurt Philipp, ela empregou a câmara para capturar as imagens iniciais dos traços de pósitrons gerados pela radiação gama. Ela fundamentou a hipótese de Chadwick de que linhas espectrais discretas se originavam exclusivamente de elétrons secundários, confirmando assim que os espectros contínuos eram de fato inteiramente atribuíveis aos elétrons primários. Em 1927, Charles Drummond Ellis e William Alfred Wooster mediram a energia do espectro contínuo resultante do decaimento beta do bismuto-210 como 0,34 MeV, enquanto a energia de cada desintegração foi de 0,35 MeV. Consequentemente, o espectro observado representou quase, mas não inteiramente, a energia total. Meitner considerou esta discrepância suficientemente problemática para replicar a experiência com Wilhelm Orthmann, empregando uma metodologia melhorada, que em última análise corroborou as descobertas de Ellis e Wooster.
A aparente violação da lei de conservação de energia no decaimento beta foi considerada inaceitável por Meitner. Em 1930, Wolfgang Pauli dirigiu uma carta aberta a Meitner e Hans Geiger, postulando que o espectro contínuo surgiu da emissão de uma segunda partícula hipotética durante o decaimento beta, caracterizada por uma ausência de carga elétrica e massa de repouso insignificante ou zero. Enrico Fermi incorporou esse conceito em sua teoria do decaimento beta de 1934, nomeando a hipotética partícula neutra de "neutrino". Embora a perspectiva de detectar neutrinos parecesse remota na época, Clyde Cowan e Frederick Reines conseguiram isso com sucesso em 1956.
Alemanha nazista
Em 30 de janeiro de 1933, Adolf Hitler assumiu a chancelaria da Alemanha, após a emergência do Partido Nazista (NSDAP) como a força política dominante no Reichstag. A Lei para a Restauração da Função Pública Profissional, promulgada em 7 de abril de 1933, determinou a remoção de indivíduos judeus de cargos na função pública, incluindo aqueles na academia. Apesar de nunca ter tentado ocultar a sua herança judaica, Meitner inicialmente qualificou-se para várias isenções desta lei: o seu emprego era anterior a 1914, tinha servido no exército durante a Guerra Mundial, tinha cidadania austríaca em vez de alemã, e o Instituto Kaiser Wilhelm funcionava como uma entidade colaborativa governo-indústria. No entanto, em 6 de setembro, ela foi demitida do cargo de professora adjunta, com as razões expostas sendo que seu serviço na Primeira Guerra Mundial não era de linha de frente e sua habilitação não havia sido concluída até 1922. Essa demissão, no entanto, não afetou seu salário ou suas atividades de pesquisa em andamento no Instituto Kaiser Wilhelm (KWI) de Química. Carl Bosch, diretor da IG Farben e principal benfeitor do KWI para Química, deu garantias a Meitner quanto à segurança de sua posição no instituto. Embora Hahn e Meitner mantivessem os seus papéis de liderança, os seus respectivos assistentes, Otto Erbacher e Kurt Philipp, ambos membros do NSDAP, ganharam progressivamente maior autoridade sobre as operações diárias do instituto.
Outros indivíduos enfrentaram circunstâncias menos favoráveis; seu sobrinho, Otto Robert Frisch, foi demitido de seu cargo no Instituto de Físico-Química da Universidade de Hamburgo, destino também compartilhado por Otto Stern, diretor do instituto. Stern posteriormente garantiu uma posição para Frisch com Patrick Blackett no Birkbeck College, na Inglaterra, e Frisch mais tarde ocupou um cargo de pesquisador no Instituto Niels Bohr em Copenhague de 1934 a 1939. Fritz Strassmann ingressou no Instituto Kaiser Wilhelm de Química para estudar com Hahn, com o objetivo de melhorar suas oportunidades de carreira. Strassmann rejeitou uma oferta de emprego financeiramente atraente devido ao seu pré-requisito de doutrinação política e filiação ao Partido Nazista; ele também renunciou à Sociedade de Químicos Alemães quando esta foi absorvida pela Frente Trabalhista Alemã nazista, recusando-se a ingressar em uma organização controlada pelos nazistas. Consequentemente, ele foi impedido de trabalhar na indústria química e não conseguiu obter sua habilitação. Meitner convenceu Hahn a contratar Strassmann como assistente. Posteriormente, Strassmann recebeu reconhecimento como terceiro colaborador em suas pesquisas publicadas, ocasionalmente até mesmo listado como autor principal. De 1933 a 1935, as publicações de Meitner foram publicadas exclusivamente na revista Naturwissenschaften, principalmente porque seu editor, Arnold Berliner, que era judeu, continuou a aceitar submissões de cientistas judeus. Esta política editorial levou a um boicote à publicação, culminando na demissão de Berliner pela editora Springer-Verlag, em agosto de 1935.
Transmutação
Após a descoberta do nêutron por Chadwick em 1932, Irène Curie e Frédéric Joliot irradiaram folhas de alumínio com partículas alfa, observando a formação de um isótopo radioativo de fósforo de vida curta. Eles observaram ainda que a emissão de pósitrons persistiu mesmo após a cessação do processo de irradiação. Suas descobertas não apenas revelaram um novo modo de decaimento radioativo, mas também demonstraram a transmutação de um elemento em um isótopo radioativo de outro, anteriormente não observado, induzindo artificialmente a radioatividade. Conseqüentemente, o escopo da radioquímica expandiu-se além dos elementos pesados específicos para abranger toda a tabela periódica. Chadwick observou que, devido à sua neutralidade elétrica, os nêutrons podiam penetrar nos núcleos atômicos com maior facilidade do que os prótons ou as partículas alfa. Enrico Fermi e a sua equipa de investigação em Roma adoptaram posteriormente este conceito, iniciando experiências envolvendo a irradiação de neutrões de vários elementos.
A lei do deslocamento radioativo, estabelecida por Fajans e Soddy, postula que o decaimento beta eleva os isótopos em um elemento na tabela periódica, enquanto o decaimento alfa os reduz em dois. Quando a equipe de Fermi submeteu átomos de urânio ao bombardeio de nêutrons, eles detectaram um conjunto complexo de meias-vidas. Isto levou Fermi a concluir que novos elementos com números atômicos superiores a 92, designados como elementos transurânicos, haviam sido gerados. Embora Meitner e Hahn não tivessem colaborado por um longo período, Meitner fez questão de examinar as descobertas de Fermi. Hahn inicialmente hesitou, mas alterou a sua perspectiva quando Aristid von Grosse sugeriu que a observação de Fermi poderia corresponder a um isótopo de protactínio. Hahn contou mais tarde: "A questão central parecia ser se Fermi havia descoberto isótopos de elementos transurânicos ou isótopos do elemento imediatamente inferior, o protactínio. Consequentemente, Lise Meitner e eu escolhemos reproduzir os experimentos de Fermi para determinar se o isótopo de 13 minutos era de fato um isótopo de protactínio. Esta decisão foi lógica, considerando nossa identificação anterior do protactínio."
Entre 1934 e 1938, Hahn, Meitner e Strassmann descobriram numerosos produtos de transmutação radioativa, todos classificados como transurânicos. Naquela conjuntura, a série dos actinídeos ainda não havia sido estabelecida e o urânio foi incorretamente considerado um elemento do Grupo 6, análogo ao tungstênio. Isto levou à inferência de que os elementos transurânicos iniciais se assemelhariam aos elementos do Grupo 7 a 10, como o rênio e os platinóides. Eles confirmaram a presença de múltiplos isótopos para pelo menos quatro desses elementos, embora os tenham identificado erroneamente como elementos com números atômicos 93 a 96. Esses cientistas foram os primeiros a medir a meia-vida de 23 minutos do radioisótopo sintético urânio-239 e a confirmar quimicamente sua identidade isotópica como urânio. No entanto, devido às suas fontes de neutrões inadequadas, não conseguiram levar este trabalho à sua conclusão lógica e identificar definitivamente o verdadeiro elemento 93. Eles catalogaram dez meias-vidas distintas, com vários graus de certeza. Para explicar estas descobertas, Meitner foi obrigado a formular a hipótese de uma nova categoria de reacção nuclear e do decaimento alfa do urânio, nenhuma das quais tinha sido previamente documentada ou possuía provas físicas de apoio. Ao mesmo tempo, Hahn e Strassmann refinaram seus protocolos químicos, enquanto Meitner concebeu novos experimentos para examinar minuciosamente os processos de reação.
Em maio de 1937, Hahn e Meitner publicaram relatórios paralelos: Meitner foi o autor principal de um artigo no Zeitschrift für Physik, enquanto Hahn foi o autor principal de uma publicação no Chemische Berichte. Hahn concluiu seu relatório com a declaração enfática: Vor allem steht ihre chemische Verschiedenheit von allen bisher bekannten Elementen außerhalb jeder Diskussion ('Acima de tudo, sua distinção química de todos os elementos anteriormente conhecidos não precisa de mais detalhes discussão'). Meitner, por outro lado, expressou uma incerteza crescente. Ela considerou a possibilidade de que as reações decorrem de diferentes isótopos de urânio, dos quais eram conhecidos o urânio-238, o urânio-235 e o urânio-234. No entanto, o seu cálculo da secção transversal de neutrões produziu um valor demasiado elevado para ser atribuído a qualquer isótopo que não seja o mais abundante, o urânio-238. Ela concluiu, portanto, que este fenômeno representava outro exemplo de isomeria nuclear, um conceito que Hahn havia descoberto anteriormente no protactínio. Consequentemente, o relatório de Meitner terminou com uma nota distinta do de Hahn, afirmando: "O processo deve ser a captura de nêutrons pelo urânio-238, o que leva a três núcleos isoméricos de urânio-239. Este resultado é muito difícil de conciliar com os conceitos atuais do núcleo."
Partida forçada da Alemanha
Após o Anschluss, a anexação da Áustria pela Alemanha em 12 de março de 1938, Meitner foi destituída de sua cidadania austríaca. Niels Bohr ofereceu-lhe uma oportunidade de dar palestras em Copenhague, e Paul Scherrer a convidou para um congresso totalmente patrocinado na Suíça. Embora Carl Bosch tenha afirmado a sua capacidade de permanecer no KWI de Química, em maio, Meitner percebeu que o Ministério da Ciência, Educação e Cultura do Reich estava a examinar minuciosamente as suas circunstâncias. Em 9 de maio, ela decidiu aceitar o convite de Bohr para ir a Copenhague, onde Frisch trabalhava. Contudo, ao solicitar um visto de viagem no consulado dinamarquês, foi informada de que o seu passaporte austríaco já não era considerado válido pela Dinamarca. Isso a impossibilitou de partir para a Dinamarca, a Suíça ou qualquer outro país.
A chegada de Bohr a Berlim em junho revelou sua profunda preocupação com a situação. Ao retornar a Copenhague, ele iniciou esforços para garantir uma posição acadêmica para Meitner na Escandinávia. Ao mesmo tempo, ele solicitou a Hans Kramers que investigasse oportunidades potenciais na Holanda. Kramers posteriormente contatou Coster, que então informou Adriaan Fokker. Coster e Fokker se esforçaram em colaboração para obter um cargo para Meitner na Universidade de Groningen. A sua investigação revelou que a Fundação Rockefeller recusou financiar cientistas refugiadas e a Federação Internacional de Mulheres Universitárias ficou sobrecarregada com pedidos de apoio provenientes da Áustria. Em 27 de junho, Meitner aceitou um cargo de um ano no recém-criado Laboratório Manne Siegbahn de Manne Siegbahn em Estocolmo, então em construção e designado para pesquisas em física nuclear. No entanto, em 4 de julho, ela foi informada de que os acadêmicos não estavam mais autorizados a viajar para o exterior.
Peter Debye, facilitado por Bohr em Copenhague, comunicou-se com Coster e Fokker, que posteriormente solicitaram ao Ministério da Educação da Holanda que permitisse a entrada de Meitner na Holanda. Como os estrangeiros foram proibidos de ter empregos remunerados, uma nomeação não assalariada como privaat-docente tornou-se um pré-requisito. Wander Johannes de Haas e Anton Eduard van Arkel conseguiram com sucesso tal posição na Universidade de Leiden. Coster também consultou o chefe dos guardas de fronteira, recebendo garantias da admissão de Meitner. E. H. Ebels, um político local da região fronteiriça e conhecido de Coster, dirigiu-se diretamente aos guardas de fronteira.
Coster chegou a Berlim em 11 de julho, residindo com Debye. Na manhã seguinte, Meitner chegou cedo ao KWI de Química, onde Hahn delineou o plano de fuga. Para evitar suspeitas, ela seguiu sua rotina habitual, permanecendo no instituto até as 20h para revisar o manuscrito de um colega para publicação. Hahn e Paul Rosbaud ajudaram-na a arrumar duas malas modestas contendo apenas trajes de verão. Hahn deu a ela um anel de diamante, herdado de sua mãe, para uso emergencial; ela carregava apenas 10 marcos na bolsa (equivalente a 40 euros em 2021). Posteriormente, ela passou a noite na residência de Hahn. Na manhã seguinte, Meitner encontrou Coster na estação ferroviária, onde fingiram um encontro coincidente. Eles seguiram por uma linha ferroviária menos frequentada até a estação ferroviária de Bad Nieuweschans, na fronteira, cruzando-a sem incidentes; Os guardas de fronteira alemães podem ter presumido que Meitner era a esposa de um professor. Posteriormente, um telegrama de Pauli informou Coster que ele havia se tornado "tão famoso pelo sequestro de Lise Meitner quanto pela descoberta do háfnio". Em 26 de julho, Meitner recebeu a confirmação de que a Suécia havia autorizado sua entrada usando seu passaporte austríaco; dois dias depois, ela voou para Copenhague, onde Frisch a cumprimentou, e ela residiu com Niels e Margrethe Bohr em sua casa de férias em Tisvilde. Em 1º de agosto, ela viajou de trem e navio a vapor até a estação de Gotemburgo, na Suécia, onde Eva von Bahr a conheceu. Eles então viajaram de trem e navio a vapor para a residência de Von Bahr em Kungälv, permanecendo lá até setembro. Hahn informou a todo o pessoal do KWI de Química que Meitner havia partido para Viena para. Em 23 de agosto, ela solicitou formalmente a aposentadoria da Bosch. Bosch tentou despachar seus pertences pessoais para a Suécia, mas o Ministério da Educação do Reich determinou sua retenção na Alemanha.
Meitner expressou apreensão em relação à sua família que residia na Áustria. Um dos seus esforços iniciais na Suécia foi solicitar uma autorização de imigração sueca para Gusti e seu marido, Justinian (Jutz) Frisch. Hahn designou Josef Mattauch como seu sucessor para chefe da seção de física e viajou para Viena para estender a oferta. Durante sua visita, ele jantou com as irmãs de Meitner, Gusti e Gisela, e seus maridos, Jutz Frisch e Karl Lion, no dia 9 de novembro. No dia seguinte, Gusti o notificou da prisão de Frisch. Nesse mesmo dia, Meitner chegou a Copenhague; conseguir um visto de viagem foi um desafio devido ao seu passaporte austríaco invalidado. Hahn juntou-se a ela em Copenhague em 13 de novembro, participando de discussões sobre pesquisas sobre urânio com Meitner, Bohr e Otto Robert Frisch.
Fissão nuclear.
Hahn e Strassmann isolaram com sucesso três isótopos de rádio, confirmando suas identidades através da verificação de meia-vida. Eles empregaram um processo de cristalização fracionada em quatro etapas, adicionando cristais de brometo de bário para separar o rádio de seu transportador de bário. Dado que o rádio precipita preferencialmente numa solução de brometo de bário, esperava-se que cada fracção subsequente contivesse uma quantidade reduzida de rádio. Surpreendentemente, nenhuma diferença discernível foi observada em qualquer uma das frações. Para evitar erros de procedimento, validaram o seu método utilizando isótopos de rádio estabelecidos, confirmando a sua eficácia. Em 19 de dezembro, Hahn comunicou-se com Meitner, informando-a de que os isótopos de rádio exibiam propriedades químicas análogas às do bário. Impulsionados pelo desejo de finalizar seu trabalho antes do recesso de Natal, Hahn e Strassmann prontamente submeteram suas descobertas à Naturwissenschaften em 22 de dezembro, dispensando a resposta de Meitner. As observações finais de Hahn no artigo afirmavam: "Como químicos... deveríamos substituir os símbolos Ba, La, Ce por Ra, Ac, Th. Como 'químicos nucleares' bastante próximos da física, ainda não podemos dar este passo que contradiz toda a experiência anterior em física."
Normalmente, Frisch comemorava o Natal com Meitner em Berlim; entretanto, em 1938, Meitner aceitou o convite de Eva von Bahr para comemorar com sua família em Kungälv e posteriormente solicitou a Frisch que a acompanhasse. Meitner então recebeu a correspondência de Hahn, que detalhava suas evidências químicas indicando que uma parte do produto resultante do bombardeio de nêutrons do urânio era bário. O bário possuía uma massa atômica 40% menor que a do urânio, uma disparidade significativa que não poderia ser explicada por nenhum mecanismo de decaimento radioativo previamente compreendido. Apesar disso, ela respondeu prontamente a Hahn, comentando: "No momento, a suposição de uma ruptura tão completa me parece muito difícil, mas na física nuclear experimentamos tantas surpresas que não se pode dizer incondicionalmente: 'É impossível.'"
Meitner rejeitou inequivocamente qualquer noção de que a identificação do bário por Hahn fosse errônea, mantendo absoluta confiança em sua proficiência química. Posteriormente, Meitner e Frisch deliberaram sobre o mecanismo potencial para este fenômeno. Experimentos anteriores de fissão atômica sempre careceram de energia suficiente para desalojar qualquer coisa além de prótons individuais ou partículas alfa; no entanto, um núcleo de bário era consideravelmente mais substancial. Eles então exploraram o modelo de gota líquida do núcleo, originalmente proposto por George Gamow, postulando que um núcleo pode se alongar e subsequentemente se dividir em duas entidades distintas. manter o mesmo ritmo sem eles) e começou a fazer cálculos com pedaços de papel disponíveis. Determinamos que a carga de um núcleo de urânio era de fato suficientemente potente para neutralizar quase inteiramente os efeitos da tensão superficial. Consequentemente, o núcleo de urânio poderia plausivelmente assemelhar-se a uma gotícula oscilante altamente instável, pronta para sofrer divisão ao menor estímulo, como o impacto de um nêutron solitário.
Um desafio subsequente surgiu: após sua separação, as duas gotículas resultantes seriam separadas por sua repulsão eletrostática mútua, atingindo assim uma velocidade considerável e, conseqüentemente, uma produção de energia substancial, aproximadamente 200 MeV no total. A origem desta imensa energia exigia explicação. Providencialmente, Lise Meitner recordou a fórmula empírica para calcular as massas nucleares e deduziu que a massa combinada dos dois núcleos formados a partir da fissão de um núcleo de urânio seria aproximadamente um quinto da massa de um próton menor que a do núcleo de urânio original. De acordo com o princípio de equivalência massa-energia de Einstein, E = mc§45§, o desaparecimento da massa corresponde à criação de energia. Este défice de massa calculado, equivalente a um quinto da massa de um protão, correspondeu precisamente a 200 MeV, fornecendo assim uma explicação coerente para a libertação de energia observada.
Meitner e Frisch interpretaram com precisão as descobertas experimentais de Hahn, concluindo que o núcleo de urânio havia sofrido fissão, dividindo-se em duas partes aproximadamente iguais. As duas primeiras reações observadas pelo grupo de pesquisa de Berlim envolveram a formação de elementos mais leves resultantes da desintegração de núcleos de urânio. A terceira reação, caracterizada por uma meia-vida de 23 minutos, representou uma decadência no elemento genuíno 93. Ao retornar a Copenhague, Frisch comunicou essas descobertas a Bohr, que supostamente expressou espanto, exclamando: "Que idiotas temos sido!" Bohr comprometeu-se a reter a divulgação pública até que um manuscrito fosse preparado para submissão. Para agilizar a divulgação, eles resolveram enviar uma comunicação concisa de uma página à Nature. Naquela conjuntura, a única evidência empírica disponível era a presença de bário. Logicamente, a formação do bário implicou a produção concomitante de criptônio. No entanto, Hahn assumiu erroneamente que as massas atômicas, em vez dos números atômicos, deveriam somar 239, levando-o a identificar o outro produto como masúrio (tecnécio) e, consequentemente, negligenciando a verificação da presença de criptônio.
92U + n →
56Ba +
36Kr + alguns n
Através de uma série de extensas discussões telefónicas, Meitner e Frisch conceberam um procedimento experimental simples para fundamentar a sua hipótese: medir o recuo dos fragmentos de fissão. Isto deveria ser conseguido usando um contador Geiger calibrado com um limite superior ao das partículas alfa. Frisch executou esta experiência em 13 de janeiro, observando os pulsos gerados pela reação exatamente como previsto. Reconhecendo a necessidade de uma nomenclatura para este novo fenômeno nuclear, ele consultou William A. Arnold, um biólogo americano que colaborava com George de Hevesy. Frisch perguntou sobre o termo biológico para o processo pelo qual as células vivas se dividem em duas entidades. Arnold informou-lhe que os biólogos se referiam a esse processo como “fissão”. Posteriormente, Frisch adotou este termo para o processo nuclear em sua publicação científica. Ambos os manuscritos foram enviados à Nature em 16 de janeiro; a nota colaborativa foi publicada em 11 de fevereiro, seguida pelo artigo de Frisch detalhando o fenômeno de recuo em 18 de fevereiro.
O impacto cumulativo desses três relatórios seminais – as publicações iniciais de Hahn-Strassmann datadas de 6 de janeiro e 10 de fevereiro de 1939, juntamente com a publicação de Frisch-Meitner de 11 de fevereiro de 1939 – estimulou profundamente a comunidade científica. Posteriormente, em 1940, Frisch e Rudolf Peierls foram coautores do memorando Frisch-Peierls, um documento que demonstrou conclusivamente a viabilidade teórica de gerar uma explosão atômica.
Reconhecimento do Prêmio Nobel
Apesar dos numerosos elogios concedidos a Lise Meitner durante a sua vida, ela não recebeu o Prêmio Nobel pela descoberta da fissão nuclear, uma honra conferida exclusivamente a Otto Hahn. Meitner recebeu 49 indicações para o Prêmio Nobel de Física e Química, mas nunca foi laureado. Em 15 de novembro de 1945, a Real Academia Sueca de Ciências declarou Hahn como ganhador do Prêmio Nobel de Química de 1944, citando "sua descoberta da fissão de núcleos atômicos pesados". Meitner aconselhou criticamente Hahn e Strassmann a realizar testes mais rigorosos em suas amostras de rádio e informou Hahn sobre o potencial de desintegração do núcleo de urânio. Suas contribuições fundamentais foram indispensáveis; sem eles, Hahn não teria identificado a fissão do núcleo do urânio.
Em 1945, o Comitê do Nobel de Química na Suécia, responsável pela seleção do ganhador do Nobel de Química, resolveu conceder o prêmio exclusivamente a Hahn, que soube de seu reconhecimento por meio de um jornal enquanto estagiava no Farm Hall, na Inglaterra. Durante a década de 1990, os registros anteriormente confidenciais das deliberações do Comitê do Nobel foram desclassificados. Esta divulgação permitiu a Ruth Lewin Sime, na sua abrangente biografia de Meitner de 1996, reavaliar as circunstâncias que rodearam a omissão de Meitner. Num artigo de 1997 publicado na revista American Physical Society Physics Today, Sime, juntamente com os seus colaboradores Elisabeth Crawford e Mark Walker, articulou o seguinte:
Parece que Lise Meitner não partilhou o prémio de 1944 porque a estrutura dos comités do Nobel não era adequada para avaliar o trabalho interdisciplinar; porque os membros do comitê de química não puderam ou não quiseram julgar sua contribuição de forma justa; e porque durante a guerra os cientistas suecos confiaram nos seus próprios conhecimentos limitados. A exclusão de Meitner do prêmio de química pode muito bem ser resumida como uma mistura de preconceito disciplinar, obtusidade política, ignorância e pressa.
Max Perutz, ganhador do Prêmio Nobel de Química de 1962, posteriormente chegou a uma conclusão semelhante.
Os documentos, que permaneceram selados nos arquivos do Comitê do Nobel durante cinco décadas, revelam agora que as extensas deliberações do júri do Nobel foram comprometidas por um reconhecimento inadequado tanto da pesquisa colaborativa que precedeu a descoberta quanto das subsequentes contribuições escritas e orais de Meitner após sua saída de Berlim.
O comitê de física de cinco membros era composto por Manne Siegbahn, seu ex-aluno Erik Hulthén (professor de física experimental na Universidade de Uppsala) e Axel Lindh, que mais tarde sucedeu Hulthén. Todos os três eram afiliados à escola Siegbahn de espectroscopia de raios X. A relação tensa entre Siegbahn e Meitner, juntamente com uma predisposição para a física experimental em vez da física teórica, influenciou significativamente as decisões do comitê. A avaliação de Hulthén do trabalho de Meitner e Frisch baseou-se em publicações anteriores à guerra, levando-o a concluir que as suas contribuições não eram suficientemente inovadoras. Ele argumentou ainda que o prêmio de física era tradicionalmente concedido a trabalhos experimentais, uma afirmação que não era consistentemente verdadeira há muitos anos. A própria Meitner, numa carta contemporânea, reconheceu: "Certamente Hahn mereceu plenamente o Prémio Nobel da Química. Não há realmente nenhuma dúvida sobre isso. Mas acredito que Frisch e eu contribuímos com algo não insignificante para o esclarecimento do processo de fissão do urânio - como se origina e como produz tanta energia e isso era algo muito remoto para Hahn." O Prêmio Nobel de Hahn foi amplamente aguardado, já que tanto ele quanto Meitner haviam recebido diversas indicações para prêmios de química e física, mesmo antes da descoberta da fissão nuclear. De acordo com o arquivo do Prêmio Nobel, Meitner recebeu 19 indicações para o Prêmio Nobel de Química entre 1924 e 1948, e 30 indicações para o Prêmio Nobel de Física entre 1937 e 1967. Seus ilustres indicados incluíram Arthur Compton, Dirk Coster, Kasimir Fajans, James Franck, Otto Hahn, Oskar Klein, Niels Bohr, Max Planck e Max Born. Apesar de não ter recebido o Prêmio Nobel, Meitner foi convidado a participar do Encontro dos Laureados do Nobel em Lindau, em 1962.
Vida posterior
Meitner observou a relutância de Siegbahn em acomodá-la. Após a oferta inicial de mudança para a Suécia, Siegbahn citou falta de fundos, propondo apenas um espaço de trabalho. Posteriormente, Eva von Bahr contatou Carl Wilhelm Oseen, que obteve apoio financeiro da Fundação Nobel. Embora esse acordo proporcionasse a Meitner instalações laboratoriais, exigia que ela realizasse tarefas que ela havia delegado anteriormente a técnicos de laboratório por duas décadas. Ruth Lewin Sime comentou:
A Suécia demonstrou uma simpatia geral limitada pelos refugiados que fugiam da Alemanha nazi, uma situação atribuível ao seu tamanho modesto, economia frágil, ausência de uma tradição imigrante estabelecida e uma cultura académica pró-alemã profundamente enraizada. Esta orientação cultural persistiu praticamente inalterada até meados da guerra, quando a eventual derrota da Alemanha se tornou aparente. Durante a guerra, os membros do grupo de pesquisa de Siegbahn perceberam Meitner como uma figura alienada, reclusa e desanimada. Eles não conseguiram compreender o profundo deslocamento e a ansiedade inerentes a todos os refugiados, o trauma associado à perda de amigos e parentes no Holocausto, ou o isolamento único vivido por uma mulher que dedicou singularmente a sua vida ao esforço científico.
Em 14 de janeiro de 1939, Meitner recebeu a notícia de que seu cunhado, Jutz, havia sido libertado de Dachau e que ele e sua irmã Gusti foram autorizados a emigrar para a Suécia. O ex-empregador de Jutz, Gottfried Bermann, que já havia fugido para a Suécia, fez uma oferta para que Jutz recuperasse seu cargo anterior na editora após sua chegada. Niels Bohr interveio em nome de Jutz junto ao oficial sueco Justitieråd Alexandersson, que confirmou que Jutz receberia uma autorização de trabalho ao entrar na Suécia. Jutz permaneceu empregado lá até sua aposentadoria em 1948, mudando-se posteriormente para Cambridge para se juntar a Otto Robert Frisch. Ao mesmo tempo, sua irmã Gisela e seu cunhado Karl Lion mudaram-se para a Inglaterra, o que levou Meitner a também considerar tal mudança. Ela visitou Cambridge em julho de 1939 e aceitou um cargo contratual de três anos no Laboratório Cavendish, afiliado ao Girton College, Cambridge, uma oferta estendida por William Lawrence Bragg e John Cockcroft. No entanto, a eclosão da Segunda Guerra Mundial em setembro de 1939 impediu a sua mudança.
Na Suécia, Meitner prosseguiu diligentemente os seus esforços de investigação. Seu trabalho envolveu a medição das seções transversais de nêutrons de tório, chumbo e urânio, empregando disprósio como detector de nêutrons - uma técnica de ensaio inicialmente desenvolvida por George de Hevesy e Hilde Levi. Meitner facilitou com sucesso a relocalização de Hedwig Kohn, que corria o risco de ser deportada para a Polónia, para a Suécia e, posteriormente, a sua emigração para os Estados Unidos através da União Soviética. Embora seus esforços para extrair Stefen Meyer da Alemanha não tenham tido sucesso, ele finalmente sobreviveu ao conflito. Meitner rejeitou um convite para colaborar com Frisch no componente britânico do Projeto Manhattan no Laboratório de Los Alamos, afirmando inequivocamente: "Não terei nada a ver com uma bomba!" Posteriormente, ela expressou surpresa em relação aos bombardeios atômicos de Hiroshima e Nagasaki, lamentando: “Lamento que a bomba tenha sido inventada”. Após a guerra, Meitner reconheceu publicamente a sua culpabilidade moral por permanecer na Alemanha entre 1933 e 1938. Ela articulou este sentimento escrevendo: "Não foi apenas estúpido, mas muito errado, eu não ter partido imediatamente." O seu arrependimento estendeu-se à sua própria passividade durante esta época, e ela também expressou profundas críticas a Hahn, Max von Laue, Werner Heisenberg e outros cientistas alemães. Numa carta datada de junho de 1945, endereçada a Hahn, mas nunca recebida por ele, ela transmitiu o seguinte:
Todos vocês serviram a Alemanha nazista e não fizeram nenhuma tentativa de resistência passiva. Embora, para acalmar a vossa consciência, possam ter ocasionalmente ajudado um indivíduo oprimido, milhões de pessoas inocentes foram sistematicamente assassinadas sem qualquer protesto público. Na Suécia neutra, as discussões sobre o tratamento dado aos académicos alemães no pós-guerra começaram muito antes da conclusão do conflito. Deve-se considerar, então, as perspectivas dos ingleses e dos americanos. Muitos, incluindo eu próprio, acreditam que o seu único recurso é emitir uma declaração pública reconhecendo a sua responsabilidade partilhada por estes acontecimentos, decorrente da sua passividade, e expressando o compromisso de empreender acções reparadoras. No entanto, um número significativo considera tal ação tardia. Estes indivíduos afirmam que você primeiro traiu os seus amigos, depois os seus soldados e filhos, permitindo-lhes arriscar as suas vidas numa guerra criminosa, e, finalmente, traiu a própria Alemanha ao não denunciar a destruição sem sentido da nação quando a guerra já estava inequivocamente perdida. Embora isto possa parecer impiedoso, afirmo que a motivação por trás desta comunicação é a amizade genuína. Os últimos dias trouxeram à luz revelações incrivelmente horríveis dos campos de concentração, que ultrapassam todas as apreensões anteriores. Ao ouvir uma reportagem altamente detalhada transmitida na rádio inglesa pelos ingleses e americanos sobre Belsen e Buchenwald, chorei incontrolavelmente e permaneci sem dormir durante toda a noite. Consideremos também os indivíduos que foram transportados desses campos para cá. Indivíduos como Heisenberg, e milhões de outros, deveriam ser obrigados a confrontar a realidade destes campos e o sofrimento das suas vítimas. A sua aparição na Dinamarca em 1941 permanece uma memória indelével.
Após o atentado bombista de Hiroshima, Meitner alcançou considerável reconhecimento público. Ela participou de uma entrevista de rádio com Eleanor Roosevelt, e uma transmissão subsequente de uma estação de rádio de Nova York permitiu-lhe ouvir a voz de sua irmã Frida pela primeira vez em vários anos. Durante esta conversa, Meitner afirmou: "Sou descendente de judeus; não sou judeu por crença, não sei nada sobre a história do judaísmo e não me sinto mais próximo dos judeus do que de outras pessoas." Em 25 de janeiro de 1946, Meitner chegou a Nova York, onde foi recebida por suas irmãs Lola e Frida, e por Frisch, que havia viajado dois dias de trem desde Los Alamos. O marido de Lola, Rudolf Allers, facilitou uma cátedra visitante para Meitner na Universidade Católica da América. Meitner deu palestras na Universidade de Princeton, na Universidade de Harvard e na Universidade de Columbia, participando de discussões sobre física com Albert Einstein, Hermann Weyl, Tsung-Dao Lee, Yang Chen-Ning e Isidor Isaac Rabi. Suas viagens incluíram um C., com James Chadwick, então chefe da Missão Britânica no Projeto Manhattan. Ela também encontrou o major-general Leslie Groves, diretor do projeto. Meitner lecionou no Smith College e visitou Chicago, onde conheceu Enrico Fermi, Edward Teller, Victor Weisskopf e Leo Szilard. Em 8 de julho, Meitner embarcou no RMS Queen Mary para a Inglaterra, onde manteve reuniões com Erwin Schrödinger, Wolfgang Pauli e Max Born. Ao mesmo tempo, foram realizadas comemorações tardias do 300º aniversário de Isaac Newton, com Max Planck sendo o único alemão convidado a comparecer.
A persistente oposição de Siegbahn a que Meitner recebesse o Prémio Nobel serviu de catalisador para os seus colegas suecos, que posteriormente procuraram assegurar-lhe um papel profissional mais vantajoso. Em 1947, Meitner mudou-se para o Royal Institute of Technology (KTH) em Estocolmo, onde Gudmund Borelius estabeleceu um novo centro de pesquisa atômica. Anteriormente, a investigação em física nuclear na Suécia tinha sido notavelmente insuficiente, uma deficiência frequentemente atribuída à falta de apoio de Siegbahn às contribuições de Meitner; no entanto, esta experiência foi agora considerada crítica para o futuro nacional da Suécia. No KTH, Meitner recebeu três salas, dois assistentes e acesso à equipe técnica, com Sigvard Eklund ocupando o escritório adjacente. A intenção inicial era que Meitner ocupasse o salário e a designação de "professor pesquisador", cargo desprovido de responsabilidades docentes.
A pretendida cátedra não se concretizou, pois Tage Erlander, então Ministro da Educação, assumiu inesperadamente o cargo de Primeiro Ministro da Suécia em 1946. Mesmo assim, Borelius e Klein garantiram que Meitner recebesse um salário de professor, mesmo sem o título formal. Em 1949, ela recebeu a cidadania sueca; um ato especial aprovado pelo Riksdag permitiu-lhe manter a cidadania austríaca simultaneamente. Os planos para o R1, o reator nuclear inaugural da Suécia, foram aprovados em 1947, com Eklund nomeado diretor do projeto. Meitner foi fundamental em seu projeto e construção. Suas últimas publicações científicas, publicadas em 1950 e 1951, focaram na aplicação de "números mágicos" à fissão nuclear. Ela se aposentou em 1960 e posteriormente se mudou para o Reino Unido, onde residiam muitos de seus parentes. Durante as décadas de 1950 e 1960, Meitner visitava frequentemente a Alemanha, muitas vezes ficando com Hahn e sua família por vários dias. Hahn contou em suas memórias que a amizade deles perdurou por toda a vida. Apesar dos desafios significativos no relacionamento deles, sem dúvida vividos de forma mais aguda por Meitner, ela sempre expressou profundo afeto por Hahn. Em aniversários marcantes, incluindo 70, 75, 80 e 85 anos, eles entregaram homenagens em homenagem às contribuições uns dos outros. Hahn destacou consistentemente a habilidade intelectual de Meitner e sua pesquisa, como seu trabalho no modelo de projétil nuclear, ao mesmo tempo em que eliminou notavelmente as circunstâncias de sua mudança para a Suécia. Por outro lado, Meitner enfatizou os atributos pessoais de Hahn, incluindo seu carisma e talento musical.
Em 1964, uma viagem exigente aos Estados Unidos precipitou um ataque cardíaco para Meitner, necessitando de vários meses de recuperação. Suas faculdades físicas e mentais foram posteriormente comprometidas pela aterosclerose. Após uma fratura de quadril causada por uma queda e vários derrames leves em 1967, Meitner obteve uma recuperação parcial, mas sua saúde acabou se deteriorando a ponto de ela precisar de residência em uma casa de repouso em Cambridge. Meitner faleceu pacificamente enquanto dormia em 27 de outubro de 1968, aos 89 anos. Devido à sua saúde frágil, sua família omitiu informações sobre as mortes de Otto Hahn em 28 de julho de 1968 e de sua esposa Edith em 14 de agosto. De acordo com seus desejos, ela foi enterrada na vila de Bramley, Hampshire, na igreja paroquial de St James, ao lado de seu irmão mais novo, Walter, falecido em 1964. Seu sobrinho, Frisch, foi o autor do epitáfio em sua lápide, que afirma:
Lise Meitner: uma física que nunca perdeu sua humanidade.
Elogios e Distinções
Albert Einstein elogiou Meitner como a "Marie Curie alemã". Durante seu Truman de 1946 no Women's National Press Club. Seus numerosos prêmios incluem a Medalha Leibniz da Academia Prussiana de Ciências (1924), o Prêmio Lieben da Academia Austríaca de Ciências (1925), o Prêmio Ellen Richards (1928), o Prêmio Cidade de Viena para a ciência (1947), a Medalha Max Planck da Sociedade Alemã de Física (juntamente com Hahn, 1949), o Prêmio Otto Hahn inaugural da Sociedade Química Alemã (1954), o Wilhelm Exner Medalha (1960) e a Decoração Austríaca para Ciência e Arte (1967).
Em 1957, o presidente Theodor Heuss da Alemanha concedeu a Meitner a classe de paz do Pour le Mérite, a mais proeminente honraria do país para cientistas, um prêmio também concedido a Hahn no mesmo ano. Meitner foi empossada como membro estrangeiro da Real Academia Sueca de Ciências em 1945, tornando-se membro pleno em 1951, o que lhe permitiu participar no processo de seleção do Prêmio Nobel. Posteriormente, em 1955, foi eleita Membro Estrangeiro da Royal Society. Além disso, ela se tornou Membro Honorário Estrangeiro da Academia Americana de Artes e Ciências em 1960. Suas distinções acadêmicas incluem doutorados honorários do Adelphi College, da Universidade de Rochester, da Rutgers University e do Smith College nos Estados Unidos, bem como da Universidade Livre de Berlim na Alemanha e da Universidade de Estocolmo na Suécia.
Em setembro de 1966, a Comissão de Energia Atômica dos Estados Unidos conferiu conjuntamente o Prêmio Enrico Fermi a Hahn, Strassmann, e Meitner, reconhecendo a sua descoberta fundamental da fissão nuclear. A cerimônia de premiação aconteceu no palácio Hofburg, em Viena. Isto marcou a primeira vez que o prêmio foi concedido a destinatários não americanos e a primeira vez que foi entregue a uma mulher. O diploma de Meitner a reconheceu "pela pesquisa pioneira nas radioatividades que ocorrem naturalmente e nos extensos estudos experimentais que levaram à descoberta da fissão." O diploma de Hahn apresentava uma redação sutilmente distinta: "Pela pesquisa pioneira nas radioatividades que ocorrem naturalmente e extensos estudos experimentais que culminaram na descoberta da fissão." Enquanto Hahn e Strassmann participavam da cerimônia, os problemas de saúde de Meitner impediram sua presença, levando Frisch a aceitar o prêmio em seu nome. Glenn Seaborg, conhecido pela descoberta do plutônio, entregou pessoalmente o prêmio a Meitner na residência de Max Perutz em Cambridge, em 23 de outubro de 1966.
Após seu falecimento em 1968, Meitner foi reconhecida postumamente com inúmeras homenagens. Em 1997, o elemento 109 foi oficialmente designado meitnério. Esta distinção fez dela a primeira, e até agora a única, mulher não mitológica a ser homenageada exclusivamente desta forma (já que o cúrio foi nomeado para Marie e Pierre Curie). Outros tributos de nomes incluem o Hahn-Meitner-Institut em Berlim, crateras na Lua e em Vênus e o asteroide do cinturão principal 6999 Meitner. A Sociedade Europeia de Física instituiu o Prêmio Lise Meitner bienal em 2000, reconhecendo pesquisas de destaque em ciência nuclear. Em 2006, a Universidade de Gotemburgo e a Universidade de Tecnologia Chalmers, na Suécia, estabeleceram conjuntamente o "Prêmio Gotemburgo Lise Meitner", concedido anualmente a um cientista que alcançou um avanço significativo na física. Em outubro de 2010, o prédio da Universidade Livre de Berlim, que anteriormente abrigava o KWI de Química, conhecido como Edifício Otto Hahn desde 1956, foi renomeado como Edifício Hahn-Meitner. Posteriormente, em julho de 2014, uma estátua de Meitner foi inaugurada no jardim da Universidade Humboldt de Berlim, posicionada ao lado de efígies semelhantes de Hermann von Helmholtz e Max Planck.
O legado de Lise Meitner é comemorado através de diversas dedicatórias, incluindo escolas e ruas nomeadas em sua homenagem em diversas cidades da Áustria e da Alemanha. Uma rua residencial em Bramley, seu local de descanso final, também é designada Meitner Close. Desde 2008, a Sociedade Austríaca de Física e a Sociedade Alemã de Física apresentam conjuntamente as Palestras Lise Meitner, uma série anual de discursos públicos proferidos por físicas proeminentes. Ao mesmo tempo, o Centro Universitário AlbaNova em Estocolmo organiza anualmente uma Lise Meitner Distinguished Lecture desde 2015. Em 2016, o Instituto de Física do Reino Unido instituiu a Medalha Meitner, reconhecendo a excelência no envolvimento público com a física. Além disso, em 2017, a Agência de Projectos de Investigação Avançada-Energia dos Estados Unidos designou em seu nome uma iniciativa significativa de investigação em energia nuclear. Um satélite, ÑuSat 16, também conhecido como “Lise” (COSPAR 2020-079H), foi lançado em 6 de novembro de 2020, levando seu nome. A Agência Internacional de Energia Atómica também a homenageou dando o seu nome à sua biblioteca e estabelecendo um programa concebido para oferecer a mulheres profissionais em início e meio de carreira oportunidades de se envolverem num programa profissional de visitas de várias semanas, melhorando assim as suas competências técnicas e interpessoais.
Notas
Catálogo dos documentos de Lise Meitner no Churchill Archives Centre.
- Catálogo (arquivado em 5 de novembro de 2021 na Wayback Machine) dos documentos de Lise Meitner no Churchill Archives Centre; Arquivado em 22 de dezembro de 2019 na Wayback Machine
- "Lise Meitner", de "Contributions of 20th-Century Women to Physics" (CWP), Universidade da Califórnia, Los Angeles.
- Wired.com: "11 de fevereiro de 1939: Lise Meitner, 'Nossa Madame Curie'."
- "Lise Meitner", por B. Weintraub, *Chemistry in Israel*, no. 21, maio de 2006, p. 35.
- Meitner, Lise, em *biografiA Encyclopedia of Austrian Women*.
- Elise Meitner: co-descobridora da fissão nuclear.
- Lista das indicações de Meitner ao Prêmio Nobel.