През 1938 г. Lise Maitner предлага теоретично обяснение на ядреното делене, базирайки се на уравнението на Алберт Айнщайн e = mc²

Във Виена, може би най-съвършеното въплъщение на либералната, многоезична и самоуверена Европа от края на миналия век, Лизе Майтнер е родена през 1878 г. Нейният принос към физиката, плод на балансирана теоретична и експериментална перспектива, е сравним с този на Мария Кюри по химия или Еми Нотер по математика. Неговият живот, белязан от дискриминация и дискредитация, също.

никога

Майтнър, от еврейски произход, учи физика и математика в родния си град при Лудвиг Болцман, пионер на така наречената статистическа механика. Тази дисциплина обяснява макроскопични величини, като температура или ентропия, въз основа на микроскопични явления. След като получи докторска степен по теоретична физика, също във Виенския университет, и с публикувани три статии, Майтнер искаше да продължи да разширява знанията си в Берлинския университет, където едва успя да бъде приета за слушател. Там преподава Макс Планк, баща на квантовата теория, който през 1912 г. ще я наеме като асистент. Тя беше първата жена, заемала такава длъжност в Прусия и това беше единственият начин, който й позволи да има известни доходи в академичната среда и по този начин да може да продължи работата си в института на именития химик Емил Фишер. Там Майтър извършва разследванията си в мазето, тъй като достъпът до останалата част от сградата е забранен.

По това време той посвещава усилията си в новата област на радиохимията, която по това време изучава радиоактивността, феномен, типичен за атомното ядро, чрез химически техники. Въпреки че химията е наука, основана на атомната кора, тъй като атомът има същия електрически заряд в ядрото, както в кората - макар и с противоположни знаци -, чрез нея е възможно да се получи информация за явленията на ядрото. Единственият радиохимик в Германия по това време е Ото Хан, който ще стане дългогодишен сътрудник на Майтнер. Заедно с него той измерва спектъра на бета лъчението, предходна стъпка към откриването на неутрино, слабата (и електрослабата) сила и богът на Хигс. Той също така открива протактиний, елемент, предшестващ урана; и най-важното от всичко: открито ядрено делене.

Експериментите на Ото Хан отразяват, че бомбардирането на уран с неутрони произвежда елементи, които не са това, което човек би очаквал. Lise Meitner предложи следното обяснение: неутронът, удряйки ядрото на урана, не просто причинява малък чип, но го разбива на два повече или по-малко равни фрагмента. Той основава идеята си на уравнението E = mc², дадено от Алберт Айнщайн 33 години по-рано.

За да разберем тази идея, нека помислим за арбалет. Знаем, че кинетичната енергия на изстреляната стрела е равна на потенциалната енергия на монтирания арбалет. Вярно е също, макар и много по-малко интуитивно, че теглото на монтирания арбалет не съвпада със сумата от тежестите на стрелата и арбалета поотделно, но е малко по-голямо. Този „дефект на масата“ обаче е твърде малък, за да бъде точно определен в този пример. Специалната теория на относителността обаче гласи, че тази разлика в масата, умножена по скоростта на светлината на квадрат, е равна на кинетичната енергия на стрелата. При ядрено делене ядрото на урановия атом действа като монтирания арбалет, който се изстрелва чрез поглъщане на неутрон. В този случай силите, които държат ядрото заедно, са толкова интензивни, че разликата между неговата маса и тази на двата фрагмента, на които е разделено, може да бъде точно измерена.

Лиз Майтнър извърши тези изчисления заедно с племенника си Ото Фриш и установи, че те съвпадат с кинетичните енергии на ядрата в резултат на процеса. С това той заключи, че това, което се наблюдава при експериментите за бомбардиране на уран, е деленето на ядрото на две части със сравними размери. Тези експерименти са били извършвани от 1934 г. в различни лаборатории в Европа и САЩ, но никога не са били приписвани на явлението, описано от Майтнер през 1938 г.

Майтнер стига до тези революционни изводи в Швеция, където е избягал от нацистка Германия. Към публикуването на вашите резултати в списанието Природата, Последва лавина от комуникации за ядрено делене, която беше прекъсната с началото на войната през септември 1939 г. Изследванията на ядреното делене се засилиха, но станаха военна тайна. Шест години по-късно, през август 1945 г., огромното количество ядрени сили се проявява в Япония. Само три месеца по-късно Нобеловата награда за химия е присъдена изключително на Ото Хан за откриването на ядрено делене.

Лиз Майтнър умира през 1968 г. в Англия. Противопоставянето му на прилагането на ядрено делене за военни цели му донесе епитафията, която дава заглавието на тази статия. Двадесет и девет години по-късно химичният елемент 109 е наречен мейтнериум в негова чест.

Mª Ángeles García Ferrero е постдокторант в Университета в Хайделберг (Германия) и наскоро получи наградата „Хосе Луис Рубио“ от Франция

Хуан Гарсия Фереро той е физик и инженер

Кафе и теореми е раздел, посветен на математиката и средата, в която е създаден, координиран от Института по математически науки (ICMAT), в който изследователи и членове на центъра описват най-новите постижения в тази дисциплина, споделят точки за срещи между математиката и други социални и културни изрази и помнете онези, които са белязали развитието му и са знаели как да трансформират кафето в теореми. Името предизвиква определението на унгарския математик Алфред Рени: „Математикът е машина, която превръща кафето в теореми“.

Редактиране и координация: Агата А. Тимон Гарсия-Лонгория (ICMAT)

Можете да проследите ПРЕДМЕТ в Facebook, Twitter, Instagram или се абонирайте тук за нашите бюлетин