作者：断章师爷 在 芦笛自治区发贴, 来自 海纳百川
“她是我们德国的居里夫人” ------------- 物理学家Lise Meitner 其人其事(二)
断章爷师
上世纪三十年代在放射性化学的研究方面居于世界前列的有四个研究小组：法国 Maria Curie 镭学实验室的 Joliot Curie (1897－1956，Maria Curie的女儿，诺贝尔化学奖1935年获得者)领导的小组； 德国柏林的帝国化学研究所 Lise Meitner 和 Otto Hahn 领导的小组；意大利罗马大学物理研究所 Enrico Fermi 领导的小组和英国剑桥大学 Cavendish 实验室 Ernest Rutherford 领导的小组。他们都在研究人工放射性，对中子引起的核反应进行着探索性的工作。
1935年 Lise Meitner 和 Otto Hahn开始研究铀核在中子轰击下的变化。 Lise Meitner 和 Otto Hahn 曾经用游离质子轰击一些重金属，某些质子会撞击并且粘附到重金属的原子核上，于是产生了比原来的重金属原子更加重的元素。实验的结果完全符合Lise Meitner 的理论预测。最后他们把目标锁定在当时所知最重的铀元素上，结果却总是得不到超铀元素。经过上百次的试验，都未曾得到预期的结果。显然原有的物理学知识不能解释实验中发生的现象。
1937年，Joliot Curie和她的助手Pavlé Savitch 在用中子辐照铀盐时，分离出来一种新的成分，其化学性质与镧(La，57号元素lanthanum)相像，其半衰期则同锕（Ac，89号元素actinum）相似。然而，通过分离发现这种放射性物质不存在于锕之中，反之镧的放射性加强了。本来他们已经将球盘到重核裂变的大门边，只须再进一步即可临门一脚，射中目标。遗憾的是他们未曾发现其中还存在另一种叫钇(Y，39号元素yttrium)的元素，其半衰期也同锕相似。
Lise Meitner 离开德国到了瑞典以后。 Otto Hahn和他的化学助手 Fritz Strassmann(1902－l980) 一起继续对铀进行研究，他们也用慢中子轰击铀。在柏林的 Otto Hahn 和在斯德哥尔摩的 Lise Meitner 之间的通信频繁继续着。每一次 Otto Hahn小组取得的实验结果， Lise Meitner 都能在第一时间得知。然后，她站在物理学家的角度迅速地把自己的意见反馈到柏林。1938年11月 Lise Meitner 和 Otto Hahn在丹麦的哥本哈根秘密地会见了一次。他们没有将这个消息透露给任何朋友。会面时， Otto Hahn将他在用中子轰击铀实验中得到的一些奇怪结果告诉 Lise Meitner 。实验的结果使得他们两人都怀疑仪器的精密度和方法的可行性。根据 Lise Meitner 建议的方案， Otto Hahn又设计了新的实验方法。
Otto Hahn和Fritz Strassmann 经过一系列精细的实验，在铀的生成物中找到一种放射性物质，其化学性质与镧不同，却与钡( Ba，56号元素barium）类似。 1938年12月19日 Otto Hahn 写信给 Lise Meitner 告诉她“我们的放射性同位素的行为象钡，......或许你可以建议一些完美的解释。我们明白实在不可能破裂成为钡。希望你能想出一些另外的可能性。”12月21日 Lise Meitner 在回信中指出“很难接受这个结果，......但并不是不可能的。”
1938年12月22日 Otto Hahn 和 Fritz Strassmann 将一篇题为“对于用中子的铀辐射形成的碱土金属的测定和表征” ( Über den Nachweis und das Verhalten der bei der Bestrahlung des Urans mittels Neutronen entstehenden Erdalkalimetalle ）的论文送交德国的《自然科学》( Der Naturwissenschaften )杂志，文中却完全未曾提及 Lise Meitner 的工作。 1939年1月6日该文在柏林发表了。
当时，Lise Meitner正准备利用圣诞节假到瑞典南部去与侄子 Otto Frisch 会面。 当时35岁的Otto Frisch 也是一位绝其优秀的物理学家，此时正在哥本哈根的Bohr理论物理研究所工作。 Lise Meitner 把 Otto Hahn 的信给侄儿看。姑侄两人展开了热烈的争论。原子核由互相强烈吸引的质子和中子组成，轰击了一个中子怎么能使得核子发生分裂呢？
后面发生的一幕就像好莱坞电影，他们在山间漫步， Otto Frisch 突然想起了 Niels Bohr 提出的“液滴核模型”(liquid drop nuclear model)。这个模型认为，通常情况下可以把由质子和中子组成的原子核想象成象个水分子，由于表面张力使得水分子保持球形。但是球状的水滴可以因为振动而分裂。类似的，如果原子核被中子击中，就像水分子一样也会分裂开来。于是他们花了整整两天时间讨论了这一新的见解。
Otto Frisch 返回哥本哈根，遇见准备离开丹麦去美国的Niels Bohr。 Otto Frisch 告诉他 Otto Hahn 的实验结果和自己与 Lise Meitner 的解释。Niels Bohr听见后惊叫‘啊！我们都多么笨呀！噢，但是这真奇妙！本来就正应该是这样的！’” (Oh what idiots we have all been! Oh but this is wonderful! This is just as it must be!)应 Niels Bohr 的请求， Otto Frisch写了一篇论文“中子引起的铀分裂：一种新的核反应类型”(Disintegration of Uranium by neutrons:a new type of nuclear reaction )，由姑侄两人联名，于1939年1月16日寄交伦敦的《Nature》杂志，“裂变”（fission）一词就是首先在这篇文章中提出的。该文发表于1939年2月11日，正好是 Otto Hahn 和 Fritz Strassmann 文章发表之后的36天。
Otto Hahn由于发现“核裂变”的实验获得了1944年的诺贝尔化学奖。提交的证据就是那篇由Otto Hahn 和 Fritz Strassmann共同署名的论文。今天我们仔细审视这篇论文，会发现作者在行文中使用了不少犹豫和虚拟的口吻，例如“我们应该......” ；“我们可以......” ；“有可能是......”。连标题中都不敢明确指出得到的是钡元素，而只是含糊其词的表示为碱土金属。特别是在结论部分甚至出现了这样的内容：“作为化学家，我们应该再一次指出从我们简单介绍的实验得到的上述表格中（师爷按：指衰变表），用符号Ba，La, Ce 替代 Ra, Ac, Th，作为在与物理学领域十分密切的领域中工作的‘核化学家’，我们不能采取与所有以往的核物理经验相对立的这一个步骤。也许是一系列不同寻常的巧合给我们的结果做了伪证。”（Als Chemiker muessten wir aus den kurz dargelegtenVersuchen das oben gebrachte Schema eigentlich unbenennen und statt Ra, Ac, Th die Symbole Ba, La, Ce einsetzen. Als der Physik in gewisser Weise nahestehende “Kernchemiker” koennen wir uns zu diesem, allen bisherigen Erfahrungen der Kernphysik widersprechenden, Sprung noch nicht entschliessen. Es koennten doch noch vielleicht eine Reihe selstsamer Zufaelle unsere Ergebnisse vorgetaeuscht haben. ）可见Otto Hahn在1939年12月22日送交发表这篇论文时，对于自己发现的实验现象的解释是完全缺乏信心的。然而对于他发现的实验现象提供理论解释的Lise Meitner却与诺奖失之交臂。
多年后，有记者采访Lise Meitner时，问及她与Otto Hahn的关系。Lise Meitner说“ Otto Hahn 和我是多年的同事，并且一起为研究项目工作。他是一个才华横溢的有机化学家，但是他的数学并不很好，对于我们所从事工作的逻辑分析也不行。在我们以往的合作中，只有很少几次是通过书信来传递信息和进行交流的，例如一战期间，我离开德国回奥地利照顾伤病员。但是他不断地把我们的项目进展写信告诉我，于是我再提供有关的数学计算和理论分析，并且对于下阶段的工作作出自己的建议。我认为合作过程是互相补益的，而且相当愉快。1946年他得到诺贝尔奖，原因是我们的研究开启了物理中的裂变阶段，然而他的论文没有提及我的工作。我最初想，他这样做或许是为了保护自己，因为当时纳粹大权在握，我是一个犹太人。与我的合作会给他带来麻烦甚至灾祸的。但是，令我失望的是此后他继续不停地非议我所做的工作。这使我不得不怀疑我们以往的合作岁月是否真的相互尊重？”
Lise Meitner后来分别在瑞典国防研究委员会以及瑞典皇家工学院工作，她在那儿有了自己的实验室，并且参加了瑞典第一个核反应堆的研究及设计。1947年后，由瑞典的原子能委员会提供基金在斯德哥尔摩大学为她设立了一个位置，支取相当于教授的薪水。
1960年她到剑桥与她的侄子Otto Frisch住在一起，1968年10月27日于当地逝世。差不多3个月前Otto Hahn在哥丁根逝世。
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