Nhà vật lý Lise Meitner: Thiên tài nguyên tử từ chối dự án chế tạo bom nguyên tử

Nhà bác học Albert Einstein ví bà như là Marie Curie của nước Đức. Vậy Lise Meitner là ai và tại sao nhiều người chưa từng nghe đến bà?

Giáo sư vật lý nữ đầu tiên ở Đức

Sinh ra tại Vienna, Áo trong một gia đình Do Thái vào năm 1878, Meitner lớn lên với mong muốn được nghiên cứu khoa học và toán học. Nhưng khi hoàn thành chương trình học, do phụ nữ không được phép học đại học, vì vậy bà đã tìm được việc làm giáo viên. Cuối cùng, bà được phép ghi danh vào Đại học Vienna, Áo vào năm 1901, trở thành người phụ nữ thứ hai lấy bằng Tiến sĩ vật lý tại đây.

Sau đó, Meitner chuyển đến Berlin, Đức, nơi bà gia nhập phòng thí nghiệm phóng xạ tại Đại học Friedrich Wilhelm, nghiên cứu năng lượng và vật chất do hạt nhân nguyên tử giải phóng. Tại đó, bà đã gặp Otto Hahn và bắt đầu hợp tác tập trung vào các đồng vị phóng xạ và bản chất của bức xạ. Trong Thế chiến thứ nhất, họ đã phát hiện ra nguyên tố mới protactinium, với Meitner, bà thực hiện hầu hết các công việc thử nghiệm vì những người đàn ông trong phòng thí nghiệm đã được gọi ra tiền tuyến. Bà đã chuyển từ làm việc không công sang trở thành Giáo sư vật lý nữ đầu tiên ở Đức. Tuy nhiên, sự trỗi dậy của chủ nghĩa Quốc xã ở Đức đã phủ bóng đen lên triển vọng của bà.

Năm 1933, khi đảng Quốc xã lần đầu tiên lên nắm quyền, bà Meitner được đảm bảo rằng vị trí của bà vẫn an toàn vì bà có hộ chiếu Áo. Nhưng cháu trai của bà là Otto Frisch đã mất vị trí ở Berlin và phải chuyển đến Anh để tiếp tục công việc khoa học của mình. Một đồng nghiệp khác, Fritz Strassmann, đã từ chức thay vì gia nhập đảng Quốc xã, và Meitner đã thuyết phục Hahn và thuê ông ta làm trợ lý.

Meitner cũng thuyết phục Hahn nghiên cứu các nguyên tố nặng hơn bằng cách bắn neutron vào chúng và xem điều gì xảy ra, dẫn đến những ý tưởng mới đầy hiệu quả về phóng xạ. Cả hai Meitner và Frisch đã thiết kế các thí nghiệm mà Hahn và Strassman có thể thực hiện trong phòng thí nghiệm hóa học của họ, sau đó Meitner chạy các phép tính và đề xuất các dạng phân rã phóng xạ mới dựa trên các kết quả.

Chạy trốn ra nước ngoài

Mọi thứ đã thay đổi đối với Meitner khi Đức sáp nhập Áo vào năm 1938, khiến hộ chiếu Áo của bà trở nên vô nghĩa. Gốc gác Do Thái của bà khiến bà gặp nguy hiểm, và bà phải chạy trốn khỏi Đức, với sự hỗ trợ của các đồng nghiệp khoa học đã giúp bà đến Thụy Điển. Bà đã dành phần lớn quãng đời còn lại ở đó, và tên của bà đã bị xóa khỏi các bài báo nghiên cứu mà bà đã thực hiện và được xuất bản sau chuyến bay của bà rời khỏi Đức.

Trong khi đó, Hahn và Strassman có dữ liệu mới mà họ gửi cho Meitner và nộp để công bố, cho thấy uranium bị bắn phá bằng neutron dường như đã biến thành bari, điều mà họ không hiểu nổi. Meitner nhận ra rằng hạt nhân uranium hẳn đã phân tách gần như hoàn toàn, điều mà không ai biết nguyên tố có thể làm được, biến thành nguyên tử bari và krypton.

Meitner và Frisch đã đưa ra một phép kiểm tra cho giả thuyết này - một thí nghiệm do Frisch thực hiện - và sau đó nộp bài báo của riêng họ để công bố. Cả hai bài báo đều ra mắt vào đầu năm 1939, vài tháng trước khi Chiến tranh thế giới thứ hai nổ ra.

Trong chiến tranh, Meitner tiếp tục công việc của mình ở Thụy Điển, nơi vẫn giữ thái độ trung lập. Khi Dự án Manhattan, nỗ lực của phe Đồng minh nhằm chế tạo vũ khí dựa trên phản ứng phân hạch hạt nhân, cố gắng chiêu mộ Meitner, nhưng bà đã từ chối tham gia, nói rằng "Tôi sẽ không liên quan gì đến bom!" Nhưng ở Đức, Hahn đã tham gia chương trình vũ khí hạt nhân của Đức và bị bắt vào năm 1945 sau khi chế độ Đức Quốc xã sụp đổ. Trong khi vẫn bị bắt giam, ông biết rằng mình đã được trao giải Nobel Hóa học vì phát hiện ra phản ứng phân hạch hạt nhân.

Bà Meitner thậm chí còn hối hận vì đã ở lại Đức trong những năm tháng sau khi Đức Quốc xã trỗi dậy, và đã gửi một lá thư cho Hahn cáo buộc ông ta là đồng lõa: "Tất cả các ông đều làm việc cho Đức Quốc xã. Và các ông thậm chí còn không cố gắng phản kháng thụ động. Thật ra, để giải thoát lương tâm, các ông đã giúp đỡ một số người bị áp bức ở đây và ở đó, nhưng hàng triệu con người vô tội đã bị sát hại và không có cuộc phản kháng nào cả".

Ví dụ tồi tệ nhất về sự phân biệt chủng tộc và giới tính

Đáng lẽ Meitner có thể trở thành người hùng của thời đại nhưng điều đó không xảy ra. Meitner đối mặt với hai khó khăn. Bà là người Do Thái sống lưu vong ở Thụy Điển và là phụ nữ. Bà có thể vượt qua một trong những trở ngại này để gặt hái thành công khoa học, nhưng không phải cả hai. Meitner làm việc như một học giả ngang hàng với Hahn khi ở Viện Kaiser Wilhelm tại Berlin. Họ là đồng nghiệp và bạn bè thân thiết suốt nhiều năm. Dù không lý tưởng, quan hệ công việc này vẫn thu được nhiều thành tựu.

Phát hiện nguyên tố barium là thành quả mới nhất từ sự cộng tác đó. Nhưng khi công bố nghiên cứu, Hahn biết đưa tên một người phụ nữ Do Thái vào bài báo sẽ khiến ông mất việc ở Đức. Vì vậy ông công bố nghiên cứu mà không nhắc tới Meitner, gây hiểu lầm phát hiện dựa trên những hiểu biết thu được từ công việc tinh lọc hóa học của riêng ông và đóng góp của Meitner không quan trọng, bất chấp thực tế ông thậm chí không nghĩ tới việc tách barium từ mẫu vật nếu Meitner không hướng dẫn.

Hahn gặp khó khăn trong việc giải thích phát hiện. Trong bài báo, ông không thể đưa ra cơ chế hợp lý về quá trình nguyên tử uranium phân chia thành nguyên tử barium. Vài tuần sau, Meitner gửi lá thư nổi tiếng về phản ứng phân hạch cho biên tập viên Tạp chí Nature, giải thích cơ chế phía sau "phát hiện của Hahn". Nhưng điều đó không giúp giải quyết tình huống của bà. Hội đồng Nobel chỉ trao giải Nobel Hóa học năm 1944 cho Hahn nhờ "phát hiện quá trình phân hạch hạt nhân nặng". Từ "phân hạch" còn chưa bao giờ xuất hiện trong bài báo ban đầu của Hahn bởi Meitner là người đầu tiên nêu ra thuật ngữ đó trong bức thư.

Một cuộc tranh cãi nổ ra về phát hiện phản ứng phân hạch hạt nhân sau đó, những người chỉ trích cho rằng đây là một trong những ví dụ tồi tệ nhất về sự phân biệt chủng tộc và giới tính của hội đồng Nobel. Khác với nhà vật lý hạt nhân Marie Curie, đóng góp của Meitner chưa bao giờ được hội đồng Nobel ghi nhận. Về cuối đời, bà quyết định cho qua mọi chuyện. Bà liên lạc lại với Hahn và nối lại tình bạn. Năm 1966, Bộ Năng lượng Mỹ đồng trao giải Enrico Fermi danh giá cho bà, Hahn và Strassmann về "nghiên cứu tiên phong trong hoạt động phóng xạ tự nhiên và nghiên cứu thí nghiệm dẫn tới phát hiện quá trình phân hạch".

Meitner và Hahn qua đời chỉ cách nhau vài tháng vào năm 1968 ở tuổi 89. Bà được chôn cất tại ngôi làng Bramley, Vương quốc Anh, nơi bà đã nghỉ hưu. Bia mộ của bà, do cháu trai và cộng sự Otto Frisch viết, tóm tắt di sản của bà rất hay: "Lise Meitner: một nhà vật lý không bao giờ đánh mất tính nhân văn của mình".

Bộ phim "Oppenheimer", kể về câu chuyện phát triển bom nguyên tử của Dự án Manhattan, đã từng gây được tiếng vang lớn, với cả khán giả và các nhà phê bình ca ngợi đây là một phần hấp dẫn của lịch sử khoa học. Nhưng nó cũng khiến một số người xem đặt ra câu hỏi: Vai trò phụ nữ ở đâu? Trong phim, Lilli Hornig là nhà khoa học nữ duy nhất được nêu tên và miêu tả làm việc trong dự án, mặc dù bà không phải là người duy nhất tham gia. Charlotte Serber, được miêu tả là thư ký của trưởng nhóm dự án J. Robert Oppenheimer, thực sự đã làm được nhiều hơn thế.

Một số học giả cho rằng nhà vật lý Lise Meitner, người đồng phát hiện ra phản ứng phân hạch hạt nhân, nên được đưa vào phim. Những người viết tiểu sử về các nhà khoa học nữ trong lịch sử, lên án việc xóa bỏ hoặc giảm thiểu những đóng góp của phụ nữ. Nhưng liệu phụ nữ có nên được đưa vào câu chuyện chỉ vì mục đích đại diện mà không cân nhắc đến bối cảnh và con người trước không? Đây có phải là điều họ mong muốn không?

Trong trường hợp của Meitner, câu trả lời là "không". Phát hiện của bà có thể đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra bom nguyên tử, nhưng bà không muốn liên quan gì đến nó cũng như không muốn được miêu tả trong các bộ phim về nó. Các chuyên gia cho rằng việc Meitner từ chối tham gia vào việc biến công trình của mình thành vũ khí vì lý do đạo đức khiến bà xứng đáng được tưởng niệm hơn Oppenheimer. Bà đã chọn tính nhân văn thay vì sự nổi tiếng.