莉澤・邁特納

莉澤・邁特納（Lise Meitner，），奧地利 - 瑞典原子物理學家。她是發現鏷和核裂變的主要貢獻者之一。1917 年，當她在凱撒・威廉研究所從事放射性研究時，她發現了放射性同位素鏷。1938 年，邁特納和她的外甥，物理學家奧托・弗裡施發現了核裂變。她被阿爾伯特・愛因斯坦譽為 “德國的居里夫人”。

生平

1.1 學業

莉澤・邁特納本名埃莉澤・邁特納（Elise Meitner），1878 年出生於奧地利首都維也納第二區的利奧波德城。她的父親是一位猶太律師，她在八個孩子中排行第三。如同當時許多高階層的猶太人，她受到的教育不是猶太傳統教育而是基督教新教的教育。由於當時的高等中學不接受女生，邁特納在一個市民學校（相當於中專）畢業。她畢業後獲得法語教師的許可證。此外她透過自學準備高中畢業考試，1901 年她在維也納科學院高中獲得高中畢業證書。

同年莉澤・邁特納開始在維也納大學學習物理、數學和哲學。她的導師中最重要的有路德維希・玻爾茲曼。從她學業的開始她就開始研究放射性。1906 年她成為維也納的第二位女博士。她的博士論文的題目是《不均勻物質中的熱導》。此後她試圖在巴黎瑪麗亞・居里的實驗室獲得一個位置但沒有成功。此後一年中她在維也納大學理論物理研究所工作。

1.2 柏林時代

1907 年邁特納赴柏林深造，她的導師中包括馬克斯・普朗克。在那裡她也第一次遇到了後來與她一起工作了 30 年的年輕的化學家奧托・哈恩。她以 “無薪客席” 的身份在哈恩在柏林大學化學研究所的實驗室裡工作。這個實驗室本來是一個木匠工場。當時在普魯士婦女還不準接受高等教育，而且不準進入教堂和學生實驗室，因此邁特納只能從後門進入研究所。至到 1909 年普魯士才正式允許婦女進入大學。1908 年她加入新教教會。

1909 年她與哈恩一起發現了放射性衰變時原子核受到的反彈，此後幾年裡他們還一起發現了一系列放射性同位素，這使她在學術界獲得了一定的名聲。她結識了阿爾伯特・愛因斯坦和瑪麗亞・居里。從 1912 年到 1915 年她作為普朗克的非正式助手工作。1912 年她與哈恩的工作條件也獲得了巨大的改善。在新成立的威廉皇帝學會的化學研究所中哈恩得以建立一個自己的放射性研究組，邁特納繼續在那裡工作，不過依然無償。直到 1913 年她才正式成為化學研究所的成員。第一次世界大戰中她加入奧地利東方戰場的戰地醫院做了一名 X 射線護士。與此同時哈恩則參加了研究毒氣的專案。

1917 年，當邁特鈉在凱撒・威廉研究所從事放射性研究時，她發現了放射性同位素 protactinium-231。鏷是 1913 年被卡西米・法揚斯和發現的，鏷 231 是它最長壽的同位素。1918 年邁特納終於獲得了她自己的研究組和相應的薪水。1922 年她獲得了教授的職位，1926 年她成為柏林大學實驗核物理學特別教授。

1.3 流亡

1933 年邁特納由於她的猶太出身喪失了她的教學許可，但她被允許在皇帝威廉研究所與奧托・哈恩繼續他們關於中子的實驗。1938 年奧地利被德國吞併後邁特納成為德國公民，因此不能再以研究組長的身份工作。她的生命受到威脅。她經荷蘭、丹麥逃往瑞典。在瑞典她到 1946 年在諾貝爾研究所繼續她的研究工作，與哈恩她繼續有書信往來。1938 年哈恩寫信給邁特納說他發現了一個 “分裂” 的現象。他寫道：

是否有可能鈾 23 9 分裂成了鋇和鎝？我很想知道你的意見。也許你可以算一算後發表什麼。

1939 年邁特納和她的外甥奧托・弗裡施一起發表了一份題為《中子導致的鈾的裂體：一種新的核反應》的文章。在這篇論文中他們提出了哈恩的 “分裂” 的理論解釋，第一次為核裂變提出了理論基礎。

邁特納和弗裡施是在他們在樹林裡散步的時候想到裂變的主意的。裂變後的原子核的總質量比裂變前的鈾核的質量小，這個小小的質量差轉換成了能量。邁特納使用愛因斯坦的相對論中 E=mc2 的方程計算出每個裂變原子核釋放 2 億電子伏特的能量。由此邁特納奠定了原子彈和原子能的基礎。據說邁特納將他們的結果告訴尼爾斯・玻爾後，玻爾說：“啊，我們真蠢啊。”

1.4 1945 年後

作為一個堅定的和平主義者邁特納拒絕了美國向她發出的參加曼哈頓計劃的多次邀請，戰時她一直留在瑞典。

1944 年奧托・哈恩獲得諾貝爾化學獎，莉澤・邁特納落空。她總共 48 次獲諾獎提名（1937 年至 1965 年 29 次提名諾貝爾物理獎，1924 年至 1948 年 19 次提名諾貝爾化學獎），但都沒有獲獎。

1946 年邁特納赴美國客席講課時被譽為 “原子彈之母” 和 “1946 年婦女”。從 1947 年開始邁特納瑞典皇家工學院領導核物理學組，在美國的一些大學她持客席教授。

1960 年她移居到英國劍橋與她的外甥住在一起。至死她爭取和平利用核裂變。1968 年逝世於英國劍橋，與奧托・哈恩同年逝世。

成就

莉澤・邁特納的成就往往被縮減到發現了核裂變的理論基礎。這個發現為數年後發明的原子彈和今天的和平的核能使用提供了理論依據。如同其他許多核物理學的先驅如奧托・哈恩和愛因斯坦，她對核武器的觀點是非常批評性的。

此外莉澤・邁特納擴充套件了對放射性的本質的認識，大多數她的研究是關於 α 射線和 β 射線的。她的工作集中在射線對不同物質的作用。她與奧托・哈恩還發現了許多同位素。

邁特納對原子核的組成的認識和放射性的能量釋放也提供了重要的貢獻，她與哈恩一起發表了一系列解釋核物理的基礎的書。1945 年後她越來越開始對原子物理的社會性問題感興趣，她對核武器和核能的利用提出疑問。

邁特納的私人生活只是她的工作的一個側面。她既未結婚也沒有兒女，關於情人或愛人也沒有任何流傳。據哈恩和普朗克報道她工作時非常專心，非常刻苦。她熱愛自然，常常在樹林裡考慮理論問題。除了物理研究外她致力於和平、理智的核能使用和在學術界婦女的平等。她自己說：

我愛物理，我很難想象我的生活中沒有物理會怎樣。這是一種非常親密的愛，就好像愛一個對我幫助很多的人一樣。我自己往往自責，但作為一個物理學家，我沒有愧對良心的地方。

獎勵

到她逝世邁特納為其工作和生平一共獲得了 21 項學術和公共獎勵。1947 年她獲得維也納科學榮譽獎，她是奧地利科學院的第一位科學女院士，獲得多個大學的榮譽博士學位。1949 年她獲得馬克斯・普朗克獎章，1955 年獲得奧托・哈恩化學和物理學獎，1966 年恩里科・費米獎。第 109 號元素䥑以她命名。在德國和奧地利有多所研究所和中學以她命名。

邁特納共 48 次得到諾貝爾獎提名，但始終未獲獎。

延伸閲讀

Contemporaneous review of Ruth Lewin Sime's biography of Meitner.

Haber, Louis. Women pioneers of science. Harcourt Brace Jovanovich, 1979, New York. .

Hahn, Otto (1966). A Scientific Autobiography. Preface by Glenn T. Seaborg. Charles Scribner's sons, New York, 1966. English edition (1967): McGibbon & Kee, London.

Hahn, Otto (1970). My Life. Preface by Sir James Chadwick. Macdonald, London. American edition (1970): Herder and Herder, New York.

Sime's article is the 24th publication in the series History of the Kaiser Wilhelm Institute under National Socialism.