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Las mentes más claras de la historia han ido tejiendo poco a poco la intrincada tela de araña del conocimiento científico. En cada programa del podcast Ciencia y Genios les ofreceremos la biografía de un gran sabio escrita por varios autores.

Lise Meitner y los átomos rotos

Lise Meitner - Ciencia y Genios podcast - Cienciaes.com

Una gélida tarde de diciembre de 1938, en el despacho del laboratorio de Física del Instituto Nobel de Estocolmo, una mujer de ojos cansados y cierto aire de tristeza, miraba fijamente una hoja en blanco con la mente perdida entre seis décadas de recuerdos. La pluma se negaba a escribir, como si su dueña, Lise Meitner, doctora en ciencias físicas y conocedora como nadie de los misterios del átomo, quisiera hablar de otras cosas, de su propia vida. El destinatario de la carta era Otto Hahn, un científico brillante con quien había compartido 30 años de investigaciones en la lejana Alemania.

La niña que quería ser científica

Su mente era un hervidero de recuerdos. Buscando días más felices, se veía a sí misma en Viena, de niña, observando fascinada las personas reunidas en su casa paterna. Legisladores –su padre era abogado -, escritores, ajedrecistas e intelectuales se daban cita allí con regularidad. Lise y sus hermanos compartían las reuniones, observando, escuchando y cuchicheando sobre todo lo que allí se hablaba. La música empapaba el ambiente, a veces Gusti (Auguste), su hermana mayor, tocaba el piano y otros la acompañaban. Gusti tocaba maravillosamente. Lise también amaba la música, pero su verdadera pasión eran las matemáticas y la física.

Que Lise fuera considerada ahora una gran científica parecía entonces un sueño imposible. A finales del siglo XIX, en las universidades austriacas no había mujeres. Las niñas sólo podían estudiar hasta los 14 años, después… nada. No existía la enseñanza reglada para ellas. Pero Lise se reveló contra la injusticia. Con la ayuda de un tutor, una fuerza de voluntad inquebrantable y su aguda inteligencia, logró sortear los obstáculos y aprobar con excelentes calificaciones la Matura, el examen de ingreso en la Universidad de Viena. Una vez allí, rodeada de hombres, escuchaba embelesada las magníficas clases de Ludwig Boltzmann, un ser humano excepcional con una visión única de un universo cimentado con átomos. Fascinada, la mente de la tímida e inocente Lise se fue forjando en los campos áridos de la física teórica. En 1905 se convirtió en la segunda mujer de la historia de la Universidad de Viena que lograba obtener el título de doctor ¡Cuánto han cambiado las cosas desde entonces!

Con qué facilidad se habla ahora de radiactividad, de átomos que emiten partículas, de átomos que cambian y se convierten en otros… Pero nada de eso estaba claro en 1906, cuando una oscura tarde de septiembre Lise se enteró de que su querido maestro, Boltzmann, se había suicidado. Conmocionada por la noticia, con los ojos inundados de lágrimas, tomó la determinación de continuar investigando en física, para mantener vivo el legado de aquel hombre excepcional. A partir de entonces se consagró al estudio de los misterios de la radiactividad, una propiedad de los átomos que Becquerel había descubierto 10 años antes.

El piano de Planck, el violín de Einstein y la voz de Hahn

Al año siguiente, Lise Meitner decidió trasladarse a Berlín para trabajar con el físico que más admiraba: Max Plack. Esbozó una sonrisa al recordar la respuesta de Planck cuando le pidió permiso para asistir a sus clases: “¡Pero si ya eres doctora! ¿Qué más quieres?”. Le costó convencerlo pero lo consiguió. Es más, el físico, enternecido por la determinación de la joven, acabó invitándola a su casa. Allí, como en el hogar de su infancia, se reunían los intelectuales del momento para charlar de ciencia y deleitarse con la música. Planck tocaba el piano, Josef Joachim y Albert Einstein el violín y, aportando su bien afinada voz de tenor, Otto Hahn.

Hahn era un joven químico de su misma edad, un experto separando los distintos elementos químicos que se producían en las muestras radiactivas y Lise tenía los conocimientos físicos necesarios para comprender la radiactividad. Decidieron aunar fuerzas y la relación se selló con unos lazos de amistad que perduraron durante el resto de sus vidas. Amistad y… nada más. Cuidadosos hasta el extremo con las costumbres victorianas de la época, durante más de 16 años se dirigieron el uno al otro como Herr Hahn y Fräulen (Froilan) Meitner.

Una vieja carpintería para una investigadora

En 1907, Hahn fue admitido en el Instituto de Química de la Universidad de Berlín pero Meitner, no. Peor aún, las mujeres tenían prohibida la entrada al Instituto. Sólo tras la insistencia de Otto, el director accedió a que Lise utilizara una estancia en el sótano con entrada independiente, la antigua carpintería. Su menuda figura acabó siendo familiar entre los clientes del bar situado frente al Instituto, el único lugar con lavabo al que Lise tenía acceso. Así, en la sombra, sin salario pero con el firme apoyo de Otto, Lise pasó cinco años investigando, antes de que, por sus méritos, le fuera concedido el reconocimiento y el acceso a los laboratorios, con menor sueldo que Hahn, por supuesto.

A ambos les intrigaba sobremanera cómo en una muestra radiactiva los elementos químicos se transformaban en otros. Aquellas investigaciones tuvieron como punto culminante el descubrimiento del protactinio, un elemento radiactivo de larga duración. Pero el problema que realmente absorbió a la pareja durante años fue la emisión de partículas beta. Los elementos radiactivos emiten radiaciones penetrantes, entre ellas, electrones que escapan de los átomos con energías para las que no existía justificación teórica. Las investigaciones en este campo dieron fama a Meitner y Hahn, quienes publicaron varios artículos, aunque la solución definitiva llegó mucho más tarde, en 1934.

La barbarie y el exilio

Un rictus de amargura se reflejó en la cara de Lise Meitner mientras escribía. La locura embargó a Alemania a partir de 1930, cuando Hitler ascendió a Canciller del Reich y sus consecuencias no tardaron en llegar a las universidades. Poco a poco, los científicos de origen judío fueron obligados a dimitir de sus puestos en los centros de investigación. Albert Einstein abandonó Alemania y lo mismo hicieron muchos otros. Lise, sin embargo, aconsejada por Planck y Hahn, que no participaban en la locura nazi, y pensaban que los males serían pasajeros, se mantuvo en su puesto.

Pero los nubarrones se convirtieron en tormenta, Meitner fue expulsada de la Universidad de Berlín y se le prohibió asistir a cualquier reunión o coloquio que allí hubiera. Hahn no tuvo más remedio que pedirle que, por su seguridad, no volviera al laboratorio. Lise buscó la forma de salir de Alemania tras la anexión de Austria, su país natal. Hahn la ayudó y le entregó un anillo con un diamante para que lo guardara y vendiera si le hacía falta. Aquel año fue el más peligroso de su vida. En agosto logró llegar a Estocolmo y consiguió una posición en el laboratorio del premio Nobel Manne Siegbahn. Ya no podía investigar junto a su antiguo compañero, aunque eso no les impedía tener al menos una comunicación epistolar. Fue la forma de conservar la amistad y compartir los resultados científicos. Hahn continuaba investigando los productos de la desintegración del uranio junto al químico Fritz Strassmann.

Un proyectil poderoso contra el núcleo atómico. Experimento de Hahn.

El neutrón, descubierto en 1932, se había convertido en un proyectil novedoso y penetrante para bombardear núcleos atómicos y observar lo que sucedía. Antes de su partida, Hahn, Meitner y Strassmann había obtenido así una gran cantidad de subproductos que se formaban a partir del uranio. Cuando Lise tuvo que huir de Alemania, Hahn continuó investigando el fenómeno, pero en las muestras siempre aparecía un elemento que distorsionaba el resultado. Los análisis de Hahn y Strassmann revelaron que era el bario. Por más que intentaban eliminarlo siempre aparecía. Curiosamente, era fácil de aislar en muestras naturales. Sólo se le ocurría una solución: de alguna manera, el bario debía ser creado en el proceso, es decir, que el átomo de uranio, al absorber un neutrón, en lugar de dar un átomo de tamaño similar, se rompiera en pedazos mucho más pequeños. De esta manera Hahn y Strassmann, de forma experimental, habían descubierto un fenómeno nuevo que tendría consecuencias inesperadas. Pero los resultados no tenían explicación teórica y así se lo comunicó a Lise. Tal vez ella lograra resolver el enigma y de esa manera, aunque no pudieran publicar juntos – el régimen lo impedía- al menos podían seguir colaborando.

La teoría de la fisión nuclear

Cuando Lise conoció el resultado, se puso a darle vueltas. Coincidió que, durante la Navidad de 1938, su sobrino Otto Frisch, el hijo de su querida hermana Gusti, viajó a Estocolmo para visitarla. Era un científico brillante que trabajaba en el Instituto de Física Teórica de la Universidad de Copenhagen, junto al mítico Neils Bhor. Durante un paseo entre los bosques nevados de Suecia, Frish sobre los esquís y Lise andando –presumía de caminar igual de rápido sin ellos- comenzaron a esbozar una explicación.

Lograron comprender lo que sucedía en un núcleo que se rompe pero, al hacerlo, se encontraron con otro problema: después de la ruptura, se producía una enorme liberación de energía ¿De dónde salía tal muestra de poder? Einstein, con su famosa fórmula E=mc2, les dio la solución. En el proceso se perdía una pequeña cantidad de masa que se convertía en energía. Era la explicación que faltaba para un proceso que cambiaría el mundo: la fisión nuclear.

Los descubrimientos se publicaron en 1939. Hahn y Strassmann publicaron sus resultados experimentales el 6 de enero y el artículo con los cálculos teóricos de Meitner y Frisch, se publicaron en Nature el 11 de febrero. Posteriormente se descubrió que un tipo de uranio, al absorber un neutrón, no sólo se rompía en pedazos más pequeños sino que, liberaba, además, dos o tres neutrones que, a su vez, podían fisionar otros átomos provocando una reacción en cadena capaz de generar enormes cantidades de energía. Quedaba abierto el camino a la energía nuclear de fisión y su más terrible consecuencia, la bomba atómica.

Un Nobel para la científica olvidada

Después de la Segunda Guerra mundial, Hahn y Meitner continuaron siendo amigos. Tan sólo un acontecimiento enturbió su relación, aunque de forma pasajera: la concesión en solitario del Premio Nobel de Química a Otto Hahn en 1945. Toda la comunidad científica estuvo de acuerdo en que Lise Meitner también lo merecía, pero eso no fue culpa de Otto Hahn, si hubiera que buscar un culpable, tal vez estuviera en el Comité Nobel. De hecho, durante la lectura del discurso de aceptación del Nobel, Otto dejó bien claro el protagonismo de Lise en el proceso de descubrimiento de la Fisión Nuclear. Lise Meitner no obtuvo el Nobel pero sí el reconocimiento mundial.

Tras el fin de la guerra, periódicos sensacionalistas pintaron una realidad muy distinta. Describieron a Lise Meitner como la heroína que huyó de Alemania con los planos de la bomba atómica bajo el brazo, y a Otto Hahn como un bandido que robó la idea a Lise. Hollywood plasmó algunos de esos disparates en una película titulada “El principio del Fin” (“The beginning of the End”). Cuando ofrecieron a Lise participar en la película, respondió “Antes de cooperar soy capaz de caminar desnuda por Broadway”.

La realidad es que Lise Meitner se opuso frontalmente a la construcción de la bomba. Continuó investigando y siempre mostró un profundo afecto por Otto Hahn. Lise murió en Cambridge cuando estaba a punto de cumplir los 90 años. En su tumba se puede leer: “Lise Meitner, una física que nunca perdió su humanidad”.

REFERENCIAS:

“Lise Meitner: A Life in Physics” de Ruth Lewin Sime

Artículo de Meitner y Frisch. Disintegration of Uranium by Neutrons: a New Type of Nuclear Reaction

A New Type of Nuclear Reaction

Artículo de Hahn y Strassmann: Über den Nachweis und das Verhalten der bei der Bestrahlung des Urans mittels Neutronen entstehenden Erdalkalimetalle. O. Hahn, F. Strassmann (Naturwissenschaften, Volume 27, Issue 1 , pp 11-15)

Discurso de Otto Hahn durante la entrega del Nobel de Química en 1945

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