لیز میتنر و کشف شکافت هسته ای
روت لوین سایم
ترجمه: احمد آرین خو
گروه تحقیقاتی برلین دریافتند، هنگامی که برخوردی میان نوترونها و هسته اورانیوم پیش میآید تعداد زیادی گسیلگر بتا تشکیل میشوند. (هستههای پرتوزایی که از خود الکترون گسیل میکنند) محققان گروه برلین دو فرآیند زیر را به عنوان زنجیرههای واپاشی پیشنهاد کردند و بر این باور بودند که این زنجیرهها شامل عناصر فرااورانیومی هستند (هر کدام با سطح واپاشی بتای مخصوص به خود). میتنر فرآیند سوم را به عنوان قابل فهمترین روند لحاظ کرد و بعدها صحت نظر وی تایید شد. لکن وی در مورد فرآیندهای ۱ و ۲ با تحیر و تردید اظهارنظر میکرد زیرا برایش عجیب بود که چگونه این دو فرآیند طولانی به طور موازی با یکدیگر پیش میروند. در نهایت هنگامی که هان و اشتراسمن باریوم را به عنوان محصول یکی از فرآیندها شناسایی کردند، میتنر و فریچ دریافتند که هسته اورانیوم پس از شکافته شدن به هستههای باریوم و کریپتون تبدیل میشود و آنگاه یکسری تابشهای بتا آغاز میشود. میتنر به عنوان یکی از کاشفان شکافت هستهای در سال ۱۹۳۸ مورد توجه هیات داوری نوبل قرار داشت.
لکن مجموعهای از بی عدالتیهای نژادی، هراس و فرصت طلبی درهم آمیخت تا سهم این دانشمند و خدماتش در راه علم در تاریکی و گمنامی باقی بماند.
زمانی که در اواخر سال، ۱۹۳۸ دانشمندان، برای نخستین بار دریافتند که یک نوترون میتواند هسته اتم را بشکافد، به دستاوردی نائل شدند که همگیشان را شگفتزده کرد. فی الواقع هیچ نظریه فیزیکی، شکافت هستهای را پیشبینی نکرده بود و کاشفان این امر پیشبینی نشده، هیچ گونه پیش آگاهی درباره امکان استفاده احتمالی از این پدیده در بمبهای اتمی و نیروگاههای برق نداشتند.
تا اینجای کار، هیچ چون و چرایی در کار نیست، اما اینکه چه کسی سزاوار آن است که این پیشرفت چشمگیر را به او نسبت دهند مدتها مورد بحث و جدل بوده است.
فیزیکدانی به نام لیز میتنر (Lise Meitner) به همراه دو شیمیدان به نامهای اوتو هان (Otto Hahn) و فریتز اشتراسمن (Fritz Strassman)، در آزمایشگاهی در برلین، به انجام یک تحقیق چهار ساله اقدام کردند که منجر به کشف شکافت هستهای شد. میتنر در سال ۱۹۳۸ برای در امان ماندن از ناعدالتیهایی که بر یهودیان روا میداشتند از آلمان گریخت و اندکی پس از این مهاجرت اجباری، هان و اشتراسمن کشف را اعلام کردند.
میتنر و خواهرزادهاش، اتو فریچ (Otto Frisch) چند هفته بعد تفسیر نظری درست شکافت را منتشر کردند، ولی در سال ۱۹۴۴ جایزه نوبل شیمی فقط به هان تعلق گرفت.
درباره این که چرا اشتراسمن همراه با هان، در جایزه نوبل سهیم نشد میتوان به این مورد اشاره کرد که اشتراسمن در گروه مذکور نقش کمتری نسبت به هان داشت و به عبارت دیگر در درجه دوم اهمیت قرار میگرفت و گروه داوری نوبل معمولاً دانشمند و محقق ارشد را در ارجحیت قرار میدهند.
اما میتنر و هان نقش تخصصی برابری را در این تحقیق ایفا کردند.
اکنون این سئوال مطرح است که چرا میتنر از دریافت این جایزه محروم ماند؟ هان مطلبی را ارائه کرد که طی سالها به عنوان یک واقعیت بی چون و چرا پذیرفته بود. به عقیده وی، کشف مورد بحث، تنها با تکیه بر آزمایشهای شیمیایی ای حاصل شده است که پس از جدا شدن میتنر از گروه انجام شده بود.
آنگونه که هان مدعی بود، میتنر و فیزیک هیچ تاثیری در موفقیت وی به جز به تعویق انداختن آن نداشتهاند.
لکن اشتراسمن که به شدت در سایه هان قرار گرفته بود با این نظر وی مخالف بود. اشتراسمن تاکید داشت که میتنر، رهبر فکری گروه بوده و حتی پس از ترک برلین، به وسیله ارتباطی که با هان داشته، حضور خود را در گروه حفظ کرده است. مدارک موجود نیز نظر اشتراسمن را تایید میکند.
موارد علمی منتشر شده، موید این مطلب است که پژوهشهایی که به کشف مذکور انجامید، منحصر به شاخهای خاص از علم نبوده و در حوزههای گوناگونی از دانش صورت پذیرفته است.
بنیان این پژوهش بر پایه پرسشهایی نهاده شد که در حیطه فیزیک هستهای قرار میگرفت. همچنین دادهها و فرضیات فیزیکی و شیمیایی هر دو به یک میزان در هدایت یا گمراهی روند مذکور نقش داشتند و نامههای خصوصی به دست آمده بیانگر این مطلب است که میتنر تا آخرین مراحل، کمکهای بسیار مهمی را انجام و سهم عمدهای از تحقیقات را به خود اختصاص داده است.
با در نظر گرفتن هر معیار علمی معمول، کمیته داوری نوبل میبایست تاثیر میتنر را در این تحقیقات لحاظ میکرد. لکن در آن زمان در آلمان همه چیز وجود داشت الا «شرایط معمول».
سیاستهای ضدیهودی آلمان، میتنر را به مهاجرت و فاصله گرفتن از آزمایشگاهش مجبور ساخت و وی را از شرکت داشتن در انتشار نتایج پژوهشها به همراه هان و اشتراسمن محروم ساخت.
به خاطر بیم و بیدادی که محصول سیاست آن روز بود، هان به محض دستیابی به این کشف، خود و شکافت را تا حد ممکن از میتنر و علم فیزیک دور ساخت.
در همان دوران بود که جایزه نوبل، این بی عدالتی را در تاریخ علم ثبت کرد. مدارکی که اخیراً انتشار یافته، نشان میدهد که کمیته داوران نوبل درنیافته بود که نتایج به دست آمده تا چه حد با تکیه بر دو علم فیزیک و شیمی حاصل شده است و همچنین متوجه این مورد نشد که فاصلهای که هان میان خود و میتنر ایجاد کرده بود نه در زمینههای علمی، بلکه به دلایل سیاسی و همین طور ترس و فرصت طلبیاش بوده است.
عوامل دیگری نیز در به حاشیه راندن میتنر دخیل بود که در این میان میتوان به وضعیت وی به عنوان یک آواره بیگانه در کشور سوئد، عدم تمایل آلمان پس از جنگ به مواجهه با جنایتهای نازیها همچنین یک انگاره عمومی (که البته آن روزها بسیار بیشتر از امروز خودنمایی میکرد) اشاره کرد، مبنی بر اینکه دانشمندان زن بی اهمیت، فرعی و یا گرفتار سهو و خطا هستند.
میتنر در آن زمان اظهارنظر رسمی نکرد، لکن در اظهارات غیررسمیاش، رفتار هان را چنین توصیف کرد «وی به راحتی گذشته را پایمال کرد.» گذشتهای که در آن میتنر و هان نزدیکترین دوست و همکار یکدیگر بودند.
شاید میتنر میدانست که تاریخ به نفع وی داوری خواهد کرد.
• پژوهش درباره اورانیوم
لیز میتنر در شهر وین دیده به جهان گشود و تحصیلاتش را در همان جا به انجام رسانید و در سال ۱۹۰۷ در حالی که ۲۸ سال از عمرش میگذشت به برلین نقل مکان کرد.
در آنجا به یک شیمیدان هم سن و سال خود به نام اوتو هان پیوست تا به بررسی رادیواکتیویته بپردازد. (فرآیندی که طی آن هسته یک اتم با تابش ذرات آلفایابتا به هسته اتم دیگری مبدل میگردد.)
همکاری آن دو زمانی به اوج رسید که آنان در سال ۱۹۱۸ موفق به کشف پروتاکتینیوم (protactinium) که یک ذره پرتوزا و سنگین است، شدند. در همان حال که فعالیت این دو دانشمند رو به گسترش و پیشرفت بود، آن دو همسنگی علمی و تخصصی خود را حفظ کردند. به این ترتیب که هر دو سمت استادی موسسه شیمی قیصر ویلهلم را داشتند و هر یک مسئول بخش مستقلی از موسسه بود. (هان در بخش رادیو شیمی و میتنر در قسمت فیزیک)
در طول دهه، ۲۰ هان به پیشبرد تکنیکهای رادیو شیمیایی اقدام کرد و این در حالی بود که میتنر نیز در حیطه نوینی از فیزیک هستهای گام میگذاشت. بعدها، هان در توصیف این دوران چنین گفت: «فعالیتهای میتنر در آن دوره تاثیر بسزایی در بالا بردن اعتبار بینالمللی موسسه داشت و نقش وی از من به مراتب پررنگتر بود.»
همین امتیاز میتنر به همراه ملیتش وی را در سال ۱۹۳۳ که هیتلر در آلمان به قدرت رسید، محافظت کرد و وی برخلاف اغلب یهودیان از سمت خود برکنار نشد و حتی با وجود اینکه بسیاری از شاگردان و دستیارانش از طرفداران متعصب نازیسم بودند وی جذابیت فیزیک را بیش از اینها یافت که بخواهد با این مشکلات آن را ترک گوید.
توجه میتنر به طور خاص معطوف به آزمایشهای انریکو فرمی (Enrico Fermi) و همکارانش در رم بود؛ آزمایشگاههایی که در آنها فرمی عناصر جدول تناوبی را به وسیله نوترون بمباران کرد.
فرمی مشاهده کرد هنگامی که یک واکنش نوترونی صورت میگیرد، تغییرات شگرفی در هسته هدف پدید نمیآید و چنین بیان کرد که: «در اغلب موارد نوترون ورودی تنها موجب میشود هسته هدف یک پروتون یا یک ذره آلفاگسیل کند و نه بیشتر.»
وی همچنین دریافت که ذرات سنگین تمایل بیشتری به جذب نوترون دارند، یعنی یک هسته سنگین میتواند یک نوترون اضافی دریافت کند و اگر رادیواکتیو باشد، هسته حاصل (که سنگینتر است) به وسیله گسیل پرتوهای بتا دچار واپاشی شده و به عنصر بعدی خود تبدیل میگردد.
هنگامی که فرمی، پرتوها را به اورانیوم (که سنگینترین عنصر شناخته شده بود) تاباند تابشگرهای جدیدی را مشاهده کرد که پرتوهای بتا از خود گسیل میکردند و در عین حال هیچ یک از خواص شیمیایی اورانیوم و عناصر نزدیک به آن را نداشتند. بنابراین، وی محتاطانه اظهار کرد که توانسته است عناصر جدید فرااورانیومی را سنتز کند. این اظهارات توجه دانشمندان را در جای جای جهان به خود معطوف ساخت. میتنر صحت نتایج به دست آمده توسط فرمی را تا جایی که ذکر شد تحقیق کرده بود و در اوج شکوفایی و جوانی به یکی از نخستین زنانی بدل شد که به سطوح بالای علم در آلمان وارد شده بودند و در روزگار خود از پیشگامان فیزیک هستهای محسوب میشدند. به هر حال، میتنر برای بررسی دقیق جزئیات این ذرات «ترانس اورانیومی» (فرااورانیومی) نیاز به یک رادیوشیمیدان برجسته و ماهر داشت.
با وجود این که در ابتدای امر هان از خود بی میلی نشان میداد بالاخره موافقت کرد که با میتنر همکاری کند. در این راه فریتز اشتراسمن که متخصص شیمی تجزیه بود به این گروه ملحق شد.
این سه نفر از نظر سیاسی نیز با یکدیگر هماهنگی داشتند:
میتنر فردی غیرآریایی بود، هان ضدنازی بود و اشتراسمن نیز از پیوستن به انجمن شیمی آلمان که وابسته به حزب ناسیونال _ سوسیالیست آلمان بود، امتناع کرده بود و همین اقدام امکان هرگونه استخدام در خارج از موسسه مذکور را از وی سلب کرده بود. در پایان سال ۱۹۳۴ این گروه سه نفره طی گزارشی اعلام کرد که تابشگرهای بتایی را که فرمی مشاهده کرده است، نمیتوان به هیچ عنصر شناخته شده دیگری نسبت داد و رفتار این گسیل گرها همانطوری است که از عناصر ترانس اورانیومی انتظار میرود.
این گروه در ادامه گزارش خود چنین اظهار داشت که: «میتوان این عنصرها را همراه با فلزهای واسطه همانند سولفید پلاتین و رنیوم از مخلوط واکنش جدا کرد.»
بنابراین دانشمندان برلینی مانند فرمی به طور تجربی اظهار داشتند که اینگونه فعالیتها موید وجود عناصری ورای اورانیوم است.
اما تفسیر ارائه شده غلط از کار درآمد، تفسیری که برپایه دو فرض بنا شده بود؛ یکی برآمده از فیزیک و دیگری با بنیانهای شیمیایی که تنها چند سال بعد خطای آن مشخص شد. از دیدگاه علم فیزیک تا آن زمان چنین مشاهده شده بود که در واکنشهای هستهای تغییرات صورت گرفته اندک است و چنین انگارهای موجب میشد تا موردی همچون شکافت همچنان دور از ذهن بنماید. از بعد شیمیایی نیز این طور به نظر میرسید که عناصر فرا اورانیومی همان عنصرهای واسطه هستند.
این تصور یک خطای ساده بود زیرا خواص شیمیایی توریوم و اورانیوم بسیار به موارد مشابه در عناصر واسطه شباهت داشت و از این رو شیمیدانهای دهه ۳۰ پذیرفته بودند که عنصرهای فرااورانیومی عنصرهای شبه واسطه هستند و شباهتهای فراوان با عناصری نظیر اسمیوم، رنیوم، ایریدیوم و پلاتین دارند.
• تحلیل زنجیرههای واپاشی
دو فرض ذکر شده که البته اشتباه بودند، طوری یکدیگر را حمایت میکردند که موجب چندین سال گمراهی در مسیر تحقیقات شدند.
بعدها، هان انگشت اتهام را به سوی فیزیکدانان نشانه رفت. وی معتقد بود که انگاره نادرست فیزیکدانان در اندک شمردن تغییرات هستهای، همچون سدی راه را بر این کشف بسته بود. به هر حال موارد علمی منتشر شده بیانگر این مطلب است که در این مسیر شیمیدانها بیش از حد به خود مطمئن بودند و فیزیکدانها بیش از اندازه شک را نصب العین خویش ساخته بودند.
به طور قطع علم فیزیک مسئله شکافت را پیشبینی نکرده بود، لکن اختلافات و تفاوتهایی را ردیابی میکرد که در شیمی چنین کاری ناممکن بود.
دانشمندان برلین در تلاش بودند تا عناصر فرااورانیومی مفروض را (که فعالیتهای به شدت ضعیفی داشتند) از خود اورانیوم و محصولات واپاشی آن (که پرتوزایی طبیعی قویتری داشتند) جدا سازند.
در این روش پس از این که با استفاده از نوترونها، اورانیوم را مورد تابش دیدگی قرار دهند میتوانند نمونه مذکور را حل کرده و سپس از محلول جدا سازند. درست به همان ترتیبی که برای فلزات واسطه استفاده میشود. البته به طور معمول در این روش از ترکیبات فلزات واسطه به عنوان حامل استفاده میشود. رسوب حاصل، ترکیبی از چندین گسیلگر بتا بود که گروه تحقیقاتی برلین طی روندی طاقتفرسا این تابشگرها را جداسازی کردند. آنها پس از طی حدود دو سال توانستند دو زنجیره موازی واپاشی بتا را مشخص کنند که در شکل با شمارههای ۱ و ۲ مشخص شدهاند.
پی رفت این واپاشیها مشابه همان خواصی است که از عناصر فرااورانیومی انتظار میرود و همان شباهتهای ذکر شده را با عناصر انتقالی (مثل رنیوم، اسمیوم و…) دارند. تناسب موجود میان ترتیب واپاشیها و خواص شیمیایی پیشبینی شده آنقدر معقول و منطقی به نظر میرسید که نپذیرفتن آن راز ذهن بود. هنگامی که دستاوردهای این تحقیق در سالهای ۱۹۳۶ و ۱۹۳۷ به وسیله هان (به عنوان نگارنده اصلی) در cnemische Berichte به چاپ رسید، گروه تحقیق که از یافته خود بسیار سرخوش بود، مکرراً از عناصر فرااورانیومی با لفظ «قطعی» یاد میکرد، که این لفظ دو پیام را در خود نهفته داشت، یکی اینکه در مورد وجود این عناصر هیچ شکی نیست و دیگر اینکه هیچ احتیاجی به بحث اضافی وجود ندارد.
در این میان، دادههای تازه موجب تزلزل پایههای نظریات پیشین میشد. میتنر تلاش میکرد تا با یکپارچه ساختن نتایج حاصله از علم شیمی (رادیوشیمی) و محاسبات فیزیکی خود، بتواند یک مدل قابل قبول برای فرآیندهای هستهای مورد بحث ارائه کند. وی بیان کرد که نوترونهای حرارتی (نوترونهای کم سرعت) بازده فرآیندهای شماره ۱ و ۲ را بهبود میبخشد و این مفهوم بیانگر این مطلب است که رویدادهای مذکور با جذب نوترون همراهند. اما مسئله دیگر این بود که نوترونهای پرسرعت نیز نتایج مشابهی را پدید میآوردند.
بنابراین میتنر چنین نتیجهگیری کرد که فرآیندهای ۱ و، ۲ هر دو منشأ یکسانی دارند که عبارت است از فراوانترین ایزوتوپ اورانیوم، یعنی اورانیوم ۲۳۸.
میتنر همچنین فرآیند سومی را شناسایی کرد که به جذب نوترونهای میان سرعت (نوترونهای باسرعت متوسط) مربوط میشد که در آن فرآیند دیگر زنجیره بتا وجود ندارد.
میتنر معتقد بود این تصور که هر سه فرآیند (فرآیندهای جذب نوترون) از اورانیوم ۲۳۸ سرچشمه میگیرند، کمی عجیب است. وی گمان میکرد که اشتباه بزرگی درباره فرآیندهای یک و دو وجود دارد.
میتنر از لحاظ تئوری قادر به درک این مسئله نبود که چطور جذب یک نوترون میتواند چنان ناپایداری شدیدی را به وجود آورد که برای فرونشاندناش نیاز به چهار یا پنج تابش بتا باشد و عجیبتر اینکه دو زنجیره پیشنهادی واپاشی بتا به رغم طویل بودن، در چندین گام متوالی به صورت موازی با یکدیگر پیش میروند. در این موارد هیچ گونه توضیح نظری وجود نداشت. میتنر در گزارشی که در سال ۱۹۳۷ به Zeitschrift fut Physik ارائه داد چنین نتیجهگیری کرد: «به سختی میتوان نتایج به دست آمده را با انگارههای کنونی درباره ساختار هسته تطبیق داد.» زمانی که شکافت کشف شد محققان دریافتند که فرآیندهای ۱ و ۲ روند روی دادن پدیده شکافت را نشان میدهند که در آن اورانیوم شکافته شده و به قطعاتی تبدیل میشود که به شدت رادیواکتیو هستند و رشتهای طولانی از واپاشیهای بتا را تشکیل میدهند. البته تعداد زنجیرههای واپاشی میتواند بسیار زیاد باشد، به این دلیل که امکان شکافته شدن اورانیوم به راههای گوناگون وجود دارد.
میتنر فرآیند شماره سه را به عنوان معمولترین روند در نظر گرفت که در آن اورانیوم ۲۳۹ پدید آمده با تابش بتا به عنصر شماره ۹۳ واپاشی میکند.
بعدها صحت نظر میتنر تائید شد و در سال ۱۹۴۰ نیز ادوین مک میلان و فیلیپ ابلسون عنصر شماره ۹۳ را شناسایی و آن را نپتونیوم نامگذاری کردند. اگر دانشمندان برلین قادر به آشکار ساختن نپتونیوم بودند میتوانستند دریابند که این عنصر یکی از خاکهای کمیاب است، همچنین میتوانستند متوجه شوند که فعالیتهای انجام شده در فرآیندهای یک و دو به عنصرهای فرا اورانیوم مربوط نمیشود. اما به این دلیل که منابع نوترونی آنها بسیار ضعیف بود، موفق به انجام این کار نشدند.
• شناسایی باریوم
مهمترین اشتباهی که گروه تحقیق برلین مرتکب شد این بود که فعالیتهای مورد نظر را تنها با خواص فلزات واسطه بررسی کردند و از بخشهای دیگر غفلت ورزیدند.
در سال ۱۹۳۸ آیرن کوری و پاول ساویچ در پاریس روش دیگری را به کار بردند تا تمامی ترکیبهای محصولهای اورانیوم را آزمایش کنند و فعالیت شدیدی را شناسایی کردند که البته مشخص کردن ماهیت دقیق آن برایشان ممکن نبود. بازده فعالیت فوق مانند فعالیت عنصرهای فرااورانیومی توسط نوترونهای حرارتی افزایش مییافت. در همان ایام گروه تحقیقاتی برلین سرگرم بررسی این مطلب بود که در اکتبر ۱۹۳۸ میتنر مجبور شد از آلمان گریخته و به استکهلم برود. هان و اشتراسمن بدون حضور میتنر به تحلیل فعالیتهای کوری پرداختند و دریافتند که در پی این فعالیتها یک حامل باریوم به دست میآید و آن را به عنوان ایزوتوپی از رادیوم شناسایی کردند.
میتنر و هان به طور مرتب با یکدیگر مکاتبه داشتند و نامههای آنها شبانه از برلین به استکهلم و بالعکس منتقل میشد.
میتنر چندان تمایلی به پذیرفتن رادیوم به دست آمده توسط هان و اشتراسمن نداشت زیرا برای تشکیل رادیوم، هسته اورانیوم میبایست دو ذره آلفا تابش کند و میتنر معتقد بود که انرژی یک نوترون حرارتی امکان اینکه حتی بتواند موجب تابش یک ذره آلفا بشود را منتفی میسازد، در نتیجه در مورد دو ذره آلفا میتوان رای عدم امکان را با یقین صادر کرد. در نوامبر سال ۱۹۳۸ میتنر از موسسه نیلز بور واقع در کپنهاگ که در زمینه فیزیک نظری فعالیت میکرد دیدار کرد و هان در ۱۳ نوامبر در آنجا به ملاقات میتنر رفت.
ملاقاتهای آنها در خارج از شهر و به صورت مخفیانه ادامه یافت و علت این امر نیز اجتناب از به وجود آمدن مسائل سیاسی برای هان بود، البته لازم به ذکر است که هان بعدها هرگز به این مورد اشاره نکرد اما از بررسی خاطرات روزانه هان انجام ملاقاتهایی میان آن دو بر ما روشن شد. همچنین میتنر به شدت با نتایجی که توسط هان درباره رادیوم به دست آمده بود، مخالفت میکرد و این پیامی بود که هان با خود به برلین و برای همکارش (اشتراسمن) باز آورد. اشتراسمن میگوید که هان اصرار میتنر مبنی بر بررسی مجدد رادیوم را به وی منتقل کرده است. اشتراسمن از آن دوران اینچنین یاد میکند: «خوشبختانه نظر میتنر از چنان اعتباری در نزد ما برخوردار بود که بلافاصله آزمایشهای کنترلی لازم را آغاز کردیم.»
آنان با این آزمایشات بر آن بودند که با جداسازی بخشی از رادیوم از حامل باریوم، وجود رادیوم را تحقیق کنند. اما هرگز چنین اتفاقی نیفتاد و آنان مجبور شدند که چنین نتیجهگیری کنند که رادیوم مفروض در واقع ایزوتوپ باریوم است. (عنصری که بسیار سبکتر از اورانیوم است.)
در دسامبر سال ۱۹۳۸ و اندکی پیش از کریسمس، هان درباره باریوم با میتنر گفت و گو کرد و در نامهاش به وی از نتایج به دست آمده با صفت «دهشتناک» یاد کرد.
هان در ادامه اشاره کرد که «ما فی الواقع واقفیم که اورانیوم نمیتواند به باریوم تبدیل شود.» و با این عبارت منتظر توضیحات میتنر بود.
میتنر در پاسخش چنین گفت که هیچ کس نمیتواند رای عدم امکان را با یقین صادر کند.
نامه میتنر بهترین هدیهای بود که هان در طول عمر خود برای کریسمس دریافت میکرد. میتنر به شدت با نتایج حاصله در رابطه با رادیوم مخالفت میکرد و در عین حال امیدوار بود تا از باریوم و نتایج آن در راستای بسط نظریه موجود بهره ببرد. هان بعدها چنین اظهار داشت که اگر در آن زمان میتنر هنوز در برلین بود احتمالاً وی را مجاب میکرد تا نتایج به دست آمده درباره باریوم را کنار بگذارد و حتی هان را از رسیدن به کشف خویش باز میداشت. اما نامه میتنر که هان همواره همراه خود داشت خلاف این مطلب را ثابت میکند. اهمیت نامه میتنر از آنجا مشخص میشود که هان بلافاصله پس از دریافت این نامه یک پاراگراف را به پیشنویسهایی که برای چاپ آماده کرده بود اضافه و در آن به شکافته شدن هسته اورانیوم اشاره کرد. میتنر بسیار مایوس و افسرده شد از اینکه نمیتوانست در این کشف زیبا (تعبیری که خود وی برای اکتشاف مذکور استفاده کرد) سهیم شود لکن همه آنان میدانستند که امکان قراردادن نام یک غیرآریایی در مطلب منتشر شده وجود نداشت.
• اصلاح تئوری هستهای
میتنر طی کریسمس به دیدار یکی از دوستانش در غرب سوئد رفت و در آنجا اتو فریچ (خواهرزادهاش) که فیزیکدان موسسه بور بود به وی پیوست. هنگامی که میتنر و فریچ کار با یکدیگر را آغاز کردند، بررسی و تحقیق در مورد قسمتهای گوناگون تئوری هستهای را شروع کردند. در گذشته هر دو تصوری قطرهگون از هسته داشتند لکن اکنون آن تصویر جای خود را به هستهای داده بود که لرزان و نوسانکننده است و آماده شکافته شدن. فریچ دریافت که احتمالاً کشش سطحی یک هسته به بزرگی اورانیوم بسیار ناچیز است. میتنر نیز محاسبات مربوط به جرم از دست رفته را در ذهن خود انجام داد و میزان آن را که به هنگام شکافته شدن هسته به انرژی بسیار زیادی تبدیل میشود، برآورد نمود. همه چیز به خوبی پیش میرفت و به قول میتنر «همین تفسیر نظری، خود اکتشافی زیبا بود» که البته بعدها به همین میزان نیز اعتبار یافت.
بلافاصله انجمن فیزیک، اصطلاح «شکافت» را که توسط میتنر و فریچ پیشنهاد شده بود پذیرفت و بور با استفاده از کارهای آن دو فعالیت خود را برای ادامه نظریه گستردهتر آغاز کرد.
یافتههای هان و اشتراسمن درباره باریوم در ژانویه ۱۹۳۹ در Natur Wissenschaften به چاپ رسید و میتنر و فریچ نیز چند هفته بعد تفسیر خود را در نیچر به چاپ رساندند. در ظاهر کشف شکافت به بخشهای مختلفی تفکیک شده بود و دیگر فیزیک از شیمی، آزمایش از تئوری و حتی آلمانی از آواره از یکدیگر جدا شده بودند.
برای آن دسته از افراد که علم را درک نکردهاند و یا علاقهای به درک مسائل سیاسی ندارند این طور به نظر میرسد که شکافت را شیمیدانها کشف کردهاند و فیزیکدانان تنها آن را تفسیر کردهاند.
هان با اینکه میدانست مهاجرت اجباری میتنر ناعادلانه بوده و همچنین بر این امر واقف بود که وی به طور کامل در این کشف نقش داشته است لکن قادر به بیان آن نبود. هان برای خود و موقعیتش بیمناک بود و به شدت هراس داشت که مبادا دیگران متوجه ادامه همکاری وی با میتنر پس از ترک برلین بشوند. در نتیجه تصمیم گرفت تا این طور وانمود کند که کشف شکافت تنها شامل آن دسته آزمایشهای شیمیایی است که وی و اشتراسمن در ماه دسامبر انجام دادهاند. در فوریه ۱۹۳۹ هان در نامهای خطاب به میتنر چنین اظهار داشت: «ما در مسیر خود هرگز به مباحث فیزیکی نپرداختیم و جای آن بارها و بارها آزمایشهای شیمیایی را تکرار کردیم.» هان در ادامه نامه از شکافت با عنوان «هدیه الهی» یاد کرد، معجزهای که میتواند وی و موسسهاش را در پناه خویش گیرد.
البته همان گونه که بعدها مشخص شد، هان برای به واقعیت پیوستن آن «معجزه» نیازی به دورکردن خود از میتنر و فیزیک نداشته است.
در بهار همان سال ارتش آلمان توجه ویژهای نسبت به کاربردهای بالقوه کشف جدید مبذول داشت و در تابستان ۱۹۳۹ هان و موسسهاش در امنیت کامل بودند. بعدها هان از این کشف چنین یاد میکند: «شکافت کل مجموعه و اوضاع را حفظ کرد.» پس از بمب اتم، شکافت بیش از پیش مورد توجه قرار گرفت و هان به شهرت بسیاری دست یافت.
در آلمان پس از جنگ وی به شخصیتی برجسته برای یک نسل تبدیل شد و به عنوان برنده جایزه نوبل یک آلمانی شرافتمند که هرگز به جرگه نازیها وارد نشد و همچنین دانشمندی که در ساخت بمب دخالت نکرده مورد توجه بسیار قرار گرفت.
اما در هر حال رفتار وی با میتنر تنها صفتی را که در خود جای نمیدهد شرافت است. هان حتی یک بار در مقالهها و مصاحبههای متعددش اشارهای به نقش پیشگامانه میتنر در ارائه ابتکار پروژه اورانیوم نکرد و در خاطرات و زندگینامه خودنگاشتش هرگز به رهبری در گروه تحقیق و همکاریشان در زمانی که میتنر در برلین نبود اشاره نکرد. هان در سال ۱۹۶۸ در شهر گوتینگن و در سن ۸۹ سالگی درگذشت. در سوئد در طول دوران جنگ، وضعیت حرفهای میتنر چندان مساعد نبود، اما تمامی دوستانش معتقد بودند که به احتمال قریب به یقین جایزه نوبل به وی تعلق خواهد گرفت، صرف نظر از اینکه او در کجا باشد. در سال ۱۹۴۳ وی را برای کار بر روی بمب اتم به لس آلاموس دعوت کردند، اما میتنر این پیشنهاد را رد کرد. مدتی از پایان جنگ نگذشته بود که میتنر در آمریکا و بریتانیا به شهرت بسیاری دست یافت و وی را به عنوان یک آواره یهود که با اسرار بمب اتم از دست نازیها گریخته بود میشناختند، لکن میتنر انسانی گوشه گیر بود که به شدت از تبلیغات بیزار بود. وی هرگز زندگینامه خود را به رشته تحریر درنیاورد و به هیچ کس هم اجازه انتشار زندگینامهاش را نداد. در سال ۱۹۶۰ استکهلم را به قصد کمبریج ترک گفت و در سال ۱۹۶۸ و تنها چند روز پیش از تولد ۹۰ سالگیاش دیده از جهان فروبست. دریغا که ۳۰ سال پس از درگذشت وی، اعتبار واقعی کارهایش مشخص گردید.
•درباره مولف
رات لوین سایم در سال ۱۹۳۹ در نیویورک به دنیا آمد. وی درجه کارشناسی ریاضیات خود را در سال ۱۹۶۰ از بارنارد کالج و دکترای شیمی را در سال ۱۹۶۴ از دانشگاه هاروارد اخذ کرد. علاقهمندیاش به لیز میتنر از حدود ۲۵ سال پیش آغاز شد یعنی زمانی که وی درسی در مورد نقش زنان در علم ارائه میکرد و دریافت که به زندگی و پژوهشهای میتنر آنچنان که باید، توجهی نشده است. کتاب وی با عنوان لیز میتنر: عمری در عرصه فیزیک در سال ۱۹۹۶ توسط انتشارات دانشگاه کالیفرنیا به چاپ رسید.
منبع:Scientific American, Jan 1998
مطالب مرتبط
