E=MC^(2) --原子彈誕生側記（二。 一）

E=MC^(2) --原子彈誕生側記（二。 一）
　　　　 哈恩，德國放射化學家和物理學家(Otto Hahn，1879—1968) ，現在的人們大概是不熟悉了，但這個名字註定是要載入史冊的，因為他是人類歷史上第一個跨進核門坎的人。如果非要類比的話，不妨想像一下盜取天火的普洛米休斯。哈恩1944榮獲年諾貝爾化學獎。他的主要著作有《應用放射化學》和《新原子》等。

    
    歷史向哈恩提供了難逢的機遇，而哈恩則奮力抓住了它。在他的一生中，曾經得到過拉姆賽（英國化學家，1904年諾貝爾化學獎獲得者）、盧瑟福（英國化學家，1908年諾貝爾化學獎獲得者）等名家的悉心指導。

　　　　 哈恩是一個典型的嚴謹，執著，聰敏的德國科學家，早年學化學出身。在那段物理學的黃金歲月里，繼1895年著名的倫琴射線(X光)被發現之後，居里夫人又 陸續提煉出了釙，鐳等放射性元素震動了全世界。當時核物理在整個物理學中一枝獨秀，居里夫人本人也獲得了1903年的諾貝爾物理獎和1911年諾貝爾化學 獎雙份榮譽（好厲害的MM：P）。哈恩的研究興趣也開始轉向了放射化學這方面來，不過他自己還沒有來得及開始，轟轟烈烈的一次世界大戰倒先開始了。

　　　　 即使是從小就深受科學熏陶哈的恩，當看到「一切為了德意志母親」當時這個當時激動了每一個德國人的標語，一股愛國主義激情也不由得油 然而生（好個油然而生?！）。他毫不猶豫地穿上軍裝到了西線，作為化學博士，親自在戰場上監督毒氣彈的發射。他也和士兵們一起真誠得興奮過，然而在睡夢中戰場上這等慘狀一次又一次深深刺痛了他。使他痛苦不堪，也許是良心吧。

　　　　 戰後他發誓不再讓自己的雙手沾上血腥，埋頭核物理的研究中。1906年哈恩返回柏林后，在凱撒•威廉化學研究所(Kaiser Wilhelm Institute)任化學教授。1907年秋天，他遇到了來柏林進行短暫訪問的奧地利女物理學家邁特納Lise•Meitner，從此兩人開始了長達30年卓有成效的合作，共同發表了多篇有關放射化學方面的論文，在科學史上開創了由兩個不同國籍、不同學科特長和不同性別的科學家長期合作、共同發展的範例。

    值得一提的是，當時這個在凱撒•威廉化學研究所是不準許婦女進入工作的，只因用化學反應確定糖的結構而於5年前獲得諾貝爾化學獎金的著名科學家、柏休大學化學教授埃米爾•菲舍爾（Emil•Fischer，1852－1919）慧眼識才，邁特納才被安排在裝滿輻射檢測儀器的樓外木結構工作間里，這個實驗室本來是一個木匠工場，只能從後門進入研究所，以「無薪客席」的身份。    

她與哈恩卓有成效的合作使她在學術界獲得了一定的名聲。從1912年到1915年她作為普朗克的非正式助手工作。她工作條件也獲得了巨大的改善。在新成立的皇帝威廉研究所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項目。

1917年邁特納重新與哈恩合作。1918年邁特納終於獲得了她自己的研究組和相應的薪水。1922年她獲得了教授席位，1926年她成為柏林大學實驗核物理學特別教授。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，常常在樹林里考慮理論問題。

我不惜篇幅，敘述邁特納女士。想象當時的環境，真是一個令人尊敬的MM。

    正當哈恩和邁特納一起致力於這一研究時，第二次世界大戰爆發了。1933年邁特納由於她部分猶太血統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后，她的生命受到威脅。為躲避納粹的瘋狂迫害，只得逃離柏林到瑞典斯德哥爾摩避難（邁特納身為猶太MM物理學家，連犯希特勒兩大忌諱，想在德奧混下去也難）。

    1938年，莉澤•邁特納逃亡到荷蘭，隨身僅僅攜帶兩個小箱子、10馬克以及哈恩的母親送給她「以備急需」的一枚鑽戒。邁特納的日記告訴我們，她接著懷著極端恐懼的心理終於1938年8月被准許進入挪威。經過多次的商淡，莉澤•邁特納終於在斯德歌爾摩的諾貝爾研究所謀到了一個職位，做物理實驗。

    哈恩如失膀臂，但未放棄這方面的努力，他與另一位德國物理學家弗里茨•斯特拉斯曼合作，又開始了新的嘗試和探索。

    1934年，E.費密等人用中子照射鈾，企圖使鈾核俘獲中子，再經過β衰變得到原子序數為93或更高的超鈾元素，這引起了不少化學家的關注。在1934～1938年間，許多人做了這種實驗，但是不同的研究者得到了不同的結果。1938年，哈恩和斯特拉斯曼做了一系列嚴格的化學實驗來鑒別這些放射性產物。

    在1938年冬天一 個寒冷的下午，當他們用一種慢中子來轟擊鈾核時，竟出人意料地發生了一種異乎尋常的情況：反應不僅迅速強烈、釋放出很高的能量，而且鈾核分裂成為一些原子序數小得多的、更輕的物質成分，鈾核像被子彈擊中的玻璃那樣裂成碎片。等他耐心地「撿」起了所有碎片之後再稱重，發現 竟然比沒有打碎前的鈾核輕了少許。一瞬之間愛因斯坦的公式E=MC^(2)流星般地在腦中劃過。聯想到實驗中莫名其妙地釋放出來的巨大能量，難道這就是核裂變？起初哈恩雖然意識到這不是一般的放射性嬗變，對這種現象，只有假設原子核分裂為兩個或兩個以上的碎塊才能給予解釋。但也不敢肯定這就是裂變。

    他簡直不敢相信自己的眼睛，他把實驗步驟、結果、數據和自己的想法寫信告訴了當時遠在瑞典避難的合作者邁特納查實。

    哈恩寫道：„我很想知道你的意見。也許你可以算一算后發表什麼。「

    不知道後來希特勒是不是因為沒留下這位在核物理上極其了得的 猶太MM而後悔，哈恩反正是從來不理會納粹黨的警告的，一直保持著和她的聯繫。    

    邁特納很快回復，得到了她的有力支持，恭喜他觀察到了人類歷史上第一次導致質量虧損的核裂變。她在複信中明確指出：「這種現象可能就是我們當初曾設想過的鈾核的一種分裂「，並 認定參與裂變的鈾核就是鈾的同位素 U235 。

    邁特納的眾多成績中最重要的是她第一個理論解釋了奧托•哈恩1938年發現的核裂變。

    在1939年元月出版的《自然》雜誌上，莉澤•邁特納踉她的外甥奧托•羅伯特•弗里施（Otto•Robert•Frisch）以來信的形式一起發表一篇著名的文章，首先建議用帶電液滴的分裂來解釋裂變現象。提出了一個物理學上的新概念—一類新的核反應—裂變(Nuclear fission)。在這篇剛過一頁的小文里，他們描繪繪了鈾裂變的基本圖景。裂變后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。由此邁特納奠定了原子彈和原子能的基礎。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。

    同年N.玻爾和J.A.惠勒在原子核液滴模型和統計理論的基礎上系統地研究了原子核的裂變過程，奠定了裂變理論的基礎。

    
    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。
    
    莉澤•邁特納沒有得到諾貝爾獎，但仍是許多重要榮譽的得主，包括1966年與哈恩和斯特拉斯曼共享費米獎金。
    
    1994年5月IUPAC（國際純粹化學與應用化學聯合會）通過一項決議，建議把第109號元素命名為Meitnerium，以紀念核物理學家Lise•Meitner（莉澤•邁特納，1878－1968）。    

    在她的墓碑上寫著：" A physicist who never lost her humanity."(一個從沒有失去她自己人性的物理學家。)

    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。但她並非孤僻冷漠. 她與許多科學家建立長期良好的關係。

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