Lise Meitner

Chi era

Lise Meitner, all’anagrafe Elise, fu una fisica nucleare nata a Vienna e vissuta a lungo a Berlino, poi in Svezia e infine in Inghilterra. Si ricorda soprattutto per il suo ruolo nella scoperta della fissione nucleare: insieme al nipote Otto Robert Frisch spiegò con la fisica ciò che i chimici Otto Hahn e Fritz Strassmann avevano osservato in laboratorio nel dicembre 1938, cioè che il nucleo di uranio può dividersi in due nuclei più leggeri liberando moltissima energia. Prima ancora aveva contribuito alla scoperta del protoattinio e, nel 1926 fu, secondo la voce inglese, la prima donna in Germania a diventare professoressa di fisica (professoressa straordinaria). Il premio Nobel per la chimica del 1944 andò al solo Hahn, e quell’esclusione resta uno dei casi più discussi della storia del premio. Morì a Cambridge il 27 ottobre 1968.

Infanzia e famiglia

Nacque a Vienna, nel quartiere di Leopoldstadt, in una famiglia ebraica della buona borghesia, terza di otto figli. Il padre, Philipp Meitner, era uno dei primi avvocati ebrei ammessi alla professione in Austria e un maestro di scacchi; la madre si chiamava Hedwig. Sulla data di nascita le fonti non concordano: il registro della comunità ebraica di Vienna riporta il 17 novembre 1878, mentre lei e gli altri documenti indicano il 7 novembre, data che usò per tutta la vita. Wikidata registra entrambe, e le voci francese e tedesca di Wikipedia parlano del 7 o del 17.

In casa si respirava un’aria liberale: Wikipedia in inglese descrive il padre come un libero pensatore e ricorda che tutti i figli ebbero un’istruzione avanzata. Da adulta Lise si convertì al protestantesimo luterano e fu battezzata nel 1908; la voce italiana la dice invece educata fin da piccola in quella fede. Nel 1945, in un collegamento radiofonico con la sorella Frida, disse di essere di origine ebraica ma non ebrea per fede.

Gli studi a Vienna

Da bambina teneva sotto il cuscino un quaderno di appunti scientifici, con i colori di una macchia d’olio e i riflessi nelle lamine sottili. All’epoca per le ragazze la strada era l’insegnamento, e lei si formò come maestra di francese. Le donne entrarono nell’università di Vienna solo dal 1897; Lise recuperò gli anni di liceo mancanti con lezioni private e nel luglio 1901 superò la maturità da privatista, una delle quattro candidate su quattordici che ce la fecero.

Si iscrisse nell’ottobre 1901 e fu conquistata dalle lezioni di Ludwig Boltzmann. La tesi sulla conduzione del calore nei corpi non omogenei fu consegnata nel novembre 1905 e il dottorato le fu conferito il 1 febbraio 1906. Per Wikipedia in inglese fu la seconda donna laureata in fisica a Vienna, dopo Olga Steindler; la voce italiana la dice la prima, e Treccani colloca il titolo nel 1905. Si dedicò poi alla radioattività, allora campo nuovissimo, e nel 1907 pubblicò uno studio sulla diffusione delle particelle alfa, uno degli esperimenti che aiutarono Ernest Rutherford a immaginare il nucleo atomico.

Berlino e la collaborazione con Hahn

Nel 1907 andò a vivere a Berlino per ascoltare i corsi di Max Planck, che pur contrario in generale all’ingresso delle donne all’università le aprì la propria casa. Nell’istituto di chimica conobbe Otto Hahn, suo coetaneo, in cerca di un fisico con cui lavorare. Cominciò così una collaborazione di circa trent’anni. All’inizio le regole prussiane le consentivano di stare solo in un ex laboratorio di falegnameria nel seminterrato, con ingresso separato. L’anno seguente le donne furono ammesse alle università prussiane e le restrizioni caddero.

Fra 1908 e 1909 i due firmarono nove lavori. Studiarono il rinculo radioattivo, per cui il nucleo figlio viene sospinto via al momento del decadimento, e identificarono due nuovi isotopi, bismuto-211 e tallio-207. Nel 1912 passarono al nuovo Istituto Kaiser Wilhelm di chimica, a Dahlem; Meitner lavorò per un periodo senza stipendio, finché Planck, per non perderla, le offrì il posto di assistente: fu la prima assistente scientifica donna della Prussia. Nel 1913 divenne membro scientifico dell’istituto come Hahn.

La guerra e il protoattinio

Allo scoppio della Grande Guerra Hahn fu richiamato. Meitner si preparò come tecnica di radiologia e dal 1915 servì come infermiera radiologa nell’esercito austriaco, in Polonia e sul fronte italiano, fino al congedo del settembre 1916. Tornata a Berlino, nel gennaio 1917 ebbe una sezione di fisica tutta sua. Rimasta quasi sola nell’istituto, riprese la ricerca della sostanza madre dell’attinio, un elemento fra il torio e l’uranio. Lavorò su residui di pechblenda, ottenuti anche grazie a Stefan Meyer a Vienna, e alla fine del 1917 isolò l’isotopo e il suo prodotto di decadimento. L’articolo uscì nel 1918. Kasimir Fajans, che aveva già individuato un altro isotopo dello stesso elemento, accettò il nome di protoattinio, con simbolo Pa; Frederick Soddy e John Cranston, che avevano lavorato in parallelo, riconobbero la priorità di Meitner.

Cattedra e raggi beta

Nel 1921 tenne lezioni all’università di Lund, in Svezia, dove conobbe la spettroscopia a raggi X. Nel 1922 descrisse l’emissione di elettroni dagli atomi con energie caratteristiche, oggi detta effetto Auger-Meitner perché Pierre Auger la scoprì per conto suo l’anno dopo. Sempre nel 1922 ottenne l’abilitazione all’insegnamento, prima donna in Prussia in fisica, e nel 1926 fu nominata professoressa straordinaria: la voce inglese la indica come la prima donna con una cattedra universitaria di fisica in Germania. Nel suo reparto fece costruire la prima camera a nebbia di Berlino e ottenne con i collaboratori alcune delle prime immagini delle tracce dei positroni.

Gli anni del nazismo

Dopo l’ascesa di Hitler, nell’aprile 1933 una legge sul pubblico impiego escluse gli ebrei dalle università. Meitner, austriaca e con servizio militare alle spalle, all’inizio rientrava nelle eccezioni, ma il 6 settembre 1933 perse l’incarico di docente perché in guerra non aveva servito al fronte. Continuò a lavorare all’Istituto Kaiser Wilhelm. Dal 1934 lei, Hahn e Strassmann studiarono i prodotti dell’irraggiamento dell’uranio con neutroni, convinti di avere creato elementi più pesanti dell’uranio; lei era sempre più incerta sull’interpretazione. L’annessione dell’Austria, il 12 marzo 1938, la rese apolide: il passaporto non valeva più e ai docenti era ormai vietato espatriare.

La fuga

Colleghi di vari paesi organizzarono la sua partenza. L’olandese Dirk Coster arrivò a Berlino l’11 luglio 1938. Il giorno dopo Meitner lavorò come sempre fino alle otto di sera per non destare sospetti; con l’aiuto di Hahn e di Paul Rosbaud preparò due piccole valigie, e Hahn le diede un anello di diamanti ereditato dalla madre. Aveva con sé dieci marchi. Il 13 luglio Coster la incontrò alla stazione fingendo un caso e insieme raggiunsero in treno il confine olandese a Bad Nieuweschans, che passarono senza problemi. Dopo qualche settimana fra Olanda e Danimarca, ospite fra l’altro di Niels Bohr, il 1 agosto raggiunse la Svezia, dove la accolse Eva von Bahr; Manne Siegbahn le aveva offerto un posto a Stoccolma.

La scoperta della fissione

Il 19 dicembre 1938 Hahn le scrisse che i prodotti dell’uranio bombardato si comportavano chimicamente come il bario, e tre giorni dopo lui e Strassmann inviarono l’articolo a Naturwissenschaften. A Natale Meitner era a Kungälv, in Svezia, ospite della famiglia von Bahr, e vi invitò il nipote Frisch, che lavorava a Copenaghen. Mentre camminavano nella neve, lui con gli sci, immaginarono il nucleo come una goccia di liquido che, colpita da un neutrone, poteva allungarsi e dividersi in due. Meitner calcolò che i due frammenti avrebbero pesato un po’ meno dell’uranio di partenza e che, secondo la formula di Einstein, la massa mancante corrispondeva a circa 200 milioni di elettronvolt, proprio l’energia attesa. Il ricordo di quel pomeriggio è di Frisch, citato da Wikipedia in inglese.

Il 13 gennaio 1939 Frisch confermò a Copenaghen, con un contatore Geiger, la presenza dei frammenti. Il termine «fissione» lo prese in prestito dai biologi, tramite lo statunitense William Arnold. La nota firmata da entrambi apparve su Nature l’11 febbraio 1939. Britannica attribuisce a Meitner e a Frisch la spiegazione fisica del fenomeno e il nome.

Il Nobel mancato

Il 15 novembre 1945 l’Accademia reale svedese delle scienze annunciò che il Nobel per la chimica del 1944 andava a Otto Hahn, per la scoperta della fissione dei nuclei pesanti. Meitner non fu inclusa, né in chimica né in fisica. Secondo Wikipedia in inglese, che cita l’archivio del Nobel, era stata proposta 19 volte per la chimica fra il 1924 e il 1948 e 30 volte per la fisica fra il 1937 e il 1967. Dopo l’apertura degli atti, negli anni Novanta, la storica Ruth Lewin Sime e due colleghi spiegarono l’esclusione, in un articolo del 1997, con commissioni poco adatte a giudicare lavori a cavallo fra le due discipline, pregiudizi, ignoranza e fretta in tempo di guerra. Max Perutz, premio Nobel per la chimica, parlò di un’assegnazione ingiusta. Lei, in una lettera di quel periodo, scrisse che Hahn meritava il premio, ma che anche lei e Frisch avevano dato un contributo non da poco a chiarire come il processo nasce e perché libera tanta energia.

Nel 1966 ricevette, con Hahn e Strassmann, il Premio Enrico Fermi dell’Atomic Energy Commission americana, il primo assegnato a non americani e a una donna; per la salute malferma lo ritirò Frisch a Vienna, e il premio le fu consegnato a Cambridge il 23 ottobre.

Gli ultimi anni

In Svezia l’accoglienza non fu facile: Siegbahn non la sosteneva e nel suo gruppo la vedevano isolata. Declinò l’invito di Frisch a unirsi al gruppo britannico di Los Alamos, e Britannica ricorda che si oppose alla bomba atomica. Dopo la guerra riconobbe l’errore di non aver lasciato subito la Germania e, in una lettera a Hahn del giugno 1945 che lui non ricevette mai, fu durissima con i colleghi tedeschi. Nel 1946 fu accolta come una celebrità negli Stati Uniti, dove ebbe una cattedra da ospite alla Catholic University of America e il titolo di «donna dell’anno» del National Press Club. Nel 1947 passò al Politecnico KTH di Stoccolma; nel 1949 ottenne la cittadinanza svedese, conservando quella austriaca, e collaborò al progetto del reattore R1.

Nel 1960 si ritirò e si trasferì in Inghilterra, vicino ai parenti. Un viaggio faticoso negli Stati Uniti, nel 1964, le provocò un infarto; nel 1967 la frattura dell’anca e alcuni piccoli ictus la costrinsero in una casa di cura di Cambridge.

La morte

Lise Meitner morì nel sonno il 27 ottobre 1968, a ottantanove anni, a Cambridge. Wikidata, Britannica e le voci di Wikipedia in italiano, inglese, francese e tedesco danno tutte questa data. La famiglia non le aveva detto che Otto Hahn era morto il 28 luglio, né della scomparsa di sua moglie Edith il 14 agosto, perché la considerava troppo fragile.

Dove riposa

Come aveva chiesto, è sepolta nel Cimitero della chiesa di St James a Bramley, un villaggio dell’Hampshire, accanto al fratello minore Walter, morto nel 1964. L’epitaffio, scritto dal nipote Frisch, la ricorda in inglese come una fisica che mai smarrì la propria umanità. Il luogo lo riportano Wikipedia in inglese, in francese e in italiano; la frase sulla lapide compare anche in Britannica.

L’eredità

Albert Einstein la chiamò la «Marie Curie tedesca». Nel 1997 l’elemento 109 ricevette il nome di meitnerio: per Wikipedia in inglese è la prima donna non mitologica onorata in modo esclusivo con un elemento chimico. Portano il suo nome un cratere sulla Luna e uno su Venere, l’asteroide 6999 Meitner e un premio biennale della Società europea di fisica, istituito nel 2000. A Berlino l’edificio che ospitava l’Istituto Kaiser Wilhelm di chimica è dal 2010 il Hahn-Meitner-Bau, e nel 2014 una statua di Meitner, opera di Anna Franziska Schwarzbach, è stata inaugurata nel cortile d’onore dell’università Humboldt.

Date da ricordare

• 7 novembre 1878: nascita a Vienna (17 novembre nel registro della comunità ebraica).
• 1 febbraio 1906: dottorato in fisica a Vienna.
• 1907: arrivo a Berlino e inizio del lavoro con Otto Hahn.
• 1926: nomina a professoressa straordinaria.
• 13 luglio 1938: fuga dalla Germania insieme a Dirk Coster.
• 11 febbraio 1939: la nota su Nature che introduce il termine fissione.
• 15 novembre 1945: annuncio del Nobel per la chimica a Hahn.
• 27 ottobre 1968: morte a Cambridge.