giovedì 26 novembre 2009

LISE MEITNER: LA “MARIE CURIE TEDESCA”


"I due frammenti che risultano dalla fissione hanno una massa inferiore rispetto al nucleo di uranio di partenza". Da qui nasce l'intuizione, sorta durante una passeggiata nei boschi della Svezia Meridionale, della scienziata che ha posto le fondamenta per lo sviluppo sperimentale della fissione nucleare.



Classe 1878, di origini ebraico-galiziane e di famiglia benestante, Lise Meitner trascorre la sua fanciullezza in modo spensierato nella sfavillante Vienna imperiale. Ancora quattordicenne, nonostante gli eccellenti rendimenti scolastici ed il suo grande desiderio di conseguire la maturità scientifica, Lise è costretta a terminare gli studi: la legislazione dell’impero austro-ungarico non consente alle donne di frequentare né le normali scuole superiori, né l’università. Viene così iscritta dal padre, l'avvocato Philipp Meitner, all’Akademischen Gymnasium, scuola viennese riservata alle ragazze, dove studia la lingua francese e, all’età di diciotto anni, supera l’esame che le consente di insegnarla. Soltanto due anni dopo viene finalmente varata la legge che abolisce il divieto per le donne austriache di frequentare il liceo e l'università. Nel frattempo Lise segue lezioni private, si diploma e a 23 anni inizia gli studi universitari in fisica, matematica e filosofia.

Rimasta affascinata soprattutto dalle lezioni del fisico Boltzmann, entusiasta e aperto comunicatore, sceglie di laurearsi nella sua disciplina. Il lavoro di tesi riguarda l’analogia tra comportamento della conduzione di calore e comportamento della conduzione elettrica, entrambi nel caso di corpi disomogenei. Poichè in ambito elettrico esiste già la formula di Maxwell, il compito della giovane austriaca è di verificare sperimentalmente l'analogia e di riscrivere la formula di Maxwell nel caso del calore. Con ottimi risultati ottiene il titolo di dottore nel 1906: il secondo in Austria per una donna.

Dopo il fallito tentativo di trasferirsi a Parigi per collaborare con Marie Curie, nel 1907 va a Berlino, dove, con il pieno supporto finanziario dei genitori, approfondisce lo studio della fisica. Ma le donne non sono ammesse all’università: già riuscire a lavorarvi gratuitamente, se pur con difficoltà, costituisce pertanto un enorme successo.

Solo nel 1912 Lise viene nominata ufficialmente assistente di Max Planck e riceve il suo primo stipendio. Accanto all'eccellente chimico Otto Hahn, la Meitner inizia a lavorare nel campo della radioattività, argomento al centro dell’attenzione scientifica dell’epoca.
Insieme pubblicano numerosi articoli, in particolare quello sulla scoperta del protoattinio.
Da sola invece compie ricerche in fisica nucleare: scopre l’effetto Auger, studia il fenomeno della conversione interna e partecipa alla controversia scientifica sul decadimento beta.

Durante la pausa della prima guerra mondiale Lise non resta inerte: all'inizio presta servizio come infermiera radiologa, poi, tornata a Berlino, ricomincia a collaborare con Hahn, nonostante lui si trovi al fronte, grazie ad una fitta corrispondenza epistolare.

Nel 1918 la Meitner ottiene per la prima volta una propria sezione di fisica nucleare, con uno stipendio adeguato da caporeparto e nel 1926 diventa professoressa fuori organico di fisica nucleare sperimentale all'Università di Berlino. E' la prima donna in Germania con una cattedra in fisica.

Nella nuova posizione professionale ha modo di interagire personalmente con numerosi scienziati di spicco dell'epoca, tra cui Albert Einstein, che la definisce la “Marie Curie tedesca”.
La Meitner, benché convertita al protestantesimo, rimane comunque ebrea, condizione assai scomoda nella Germania nazista. Ma inizialmente, lavorando presso il Kaiser Wilhelm Institut, istituzione privata, riesce ad eludere gli effetti devastanti del nazismo, che con le prime leggi razziali limita l’accesso alle sole istituzioni pubbliche da parte dei non ariani.

Nel 1938, a seguito dell’Anschluss dell’Austria alla Germania, per la famosa scienziata, ormai cittadina tedesca, ma di origini ebree,la situazione diventa insostenibile. All'età di 60 anni Lise, aiutata da amici, fugge in Svezia, dove, nonostante la sua fama, si trova a lavorare all'Istituto Nobel in condizioni non idonee a valorizzare le sue doti e la sua esperienza.

Durante il soggiorno svedese continua comunque a corrispondere per lettera con l'amico e collega Otto, che nel 1938 le chiede spiegazione di uno strano fenomeno scoperto insieme al suo giovane collaboratore Fritz Strassman a seguito dell'irradiazione di nuclei di uranio con neutroni lenti.

Nel 1939, dopo alcuni studi ed esperimenti effettuati insieme a suo nipote Otto Robert Frisch (giovane fisico nucleare esule da Vienna e attivo nell'Istituto di Niels Bohr a Copenaghen), la Meitner pubblica sulla rivista Nature un articolo in forma di lettera di sole due pagine intitolato Disintegration of Uranium by Neutrons: a New Type of Nuclear Reaction, che illustra le basi teoriche per lo sviluppo della fissione nucleare. Il nucleo di uranio colpito da neutroni si divide in due nuclei con numero di massa medio, con emissione di neutroni ed ingente liberazione di energia. Confrontando energeticamente lo stato iniziale e quello finale, nel primo si ha un surplus di energia, che viene emesso nella transizione. Per dare l’interpretazione della divisione del nucleo in due nuclei più leggeri, che Frisch chiamò fissione, la Meitner utilizza, tra l’altro, il modello a goccia di Bohr ed il principio di equivalenza massa-energia di Einstein.

Dato il particolare periodo storico, le numerose menti brillanti del tempo vengono obbligatoriamente dedicate all'ideazione di un nuovo potentissimo ordigno bellico. Enrico Fermi ne realizza un primo prototipo nel 1942 con la pila nucleare. La paura che Hitler possa entrare in possesso di un oggetto tanto devastante è così grande che il pur pacifista Einstein viene persuaso a sollecitare la nascita del futuro Progetto Manhattan presso il governo americano.

Negli anni seguenti la Germania non riesce a concretizzare la costruzione dell’ordigno. Gli Stati Uniti, invece, dopo averlo realizzato, nonostante la consapevolezza del fallimento tedesco,lo utilizzano nel 1945, prima a Hiroshima e poi a Nagasaki, nella sua versione al Plutonio.

Nello stesso anno il tedesco Otto Hahn riceve il Premio Nobel per la Chimica per la scoperta della fissione nucleare, assegnatogli nel ‘44.
A Lise Meitner, invece, non viene dato alcun riconoscimento a riguardo.

Muore nel 1968, all'età di novant’anni, a Cambridge dove si era ritirata per stare vicina al nipote Frisch.

La letteratura statunitense ha recriminato a gran voce la sottrazione del Premio Nobel a Lise Meitner per la spiegazione teorica della fissione nucleare. Nel 1977 su Physics Today esce un articolo dal titolo Una storia Nobel d’ingiustizia del dopo guerra, proprio a seguito della scadenza (per tradizione dopo 50 anni dall'assegnazione del premio) del riserbo sui documenti ufficiali circa le discussioni della Reale Accademia Svedese delle Scienze per l’assegnazione del Premio Nobel.
Gli autori, Ruth Lewin Sime, Elisabeth Crawford e Mark Walzer scrivono che Meitner, nonostante nell’estate del 1938 sia costretta a rifugiarsi a Stoccolma, non interrompe affatto la collaborazione con il Kaiser Wilhelm Institut für Chemie. Lo testimonierebbe la corrispondenza, particolarmente intensa in quel periodo, con Otto Hahn. La scoperta della fissione del nucleo viene pubblicata però solo a nome di Hahn e Strassmann, nonostante Meitner e Frisch, immediatamente dopo, forniscano la prima interpretazione teorica del processo di fissione. Secondo la ricostruzione degli autori, tra il 1940 e '43, quando numerose proposte internazionali suggeriscono che Lise venga ricompensata con un premio Nobel, il comitato per la fisica obietta che la scoperta riguarda solo la chimica.
Questa l'argomentazione: mentre il lavoro di Hahn è di grande interesse, quello di Meitner e Frisch non è sufficientemente significativo, in quanto sarebbe poi stato Bohr, partendo dall’articolo di Meitner e Frisch, a giungere alla conclusione che esso fosse il punto di partenza per la futura teoria nucleare.
Pertanto i commissari, commentano Sime e colleghi, avrebbero distorto e sminuito i contributi di Meitner e Frisch.

Lo storico Robert Marc Friedmann offre un altro punto di vista.
La Svezia, come anche molti altri Stati, immediatamente dopo la seconda Guerra Mondiale aumenta notevolmente gli investimenti per la ricerca a sostegno della difesa e dell’autonomia del Paese.
Il grande ottimismo che si diffonde sulle possibili applicazioni dell’energia nucleare incita a realizzare grandi e costose installazioni per lo studio dell’atomo. Gli scienziati nucleari più autorevoli instaurano forti legami tra scienza, industria e milizia.
Alla luce di tutto ciò secondo Friedmann la nomination al Nobel di Meitner avrebbe prodotto seri problemi. Infatti, a partire dal 6 agosto 1945, Lise si prodiga contro la corsa agli armamenti nucleari, suggerendo una Commissione Internazionale per il Controllo Nucleare. L'assegnazione del Premio Nobel alla Meitner avrebbe trasformato la misera rifugiata in un’autorità internazionale nel settore della fisica nucleare con la conseguente messa in discussione di molti progetti a favore del nucleare. Motivi politici, dunque, secondo gli studi di Friedmann, avrebbero tolto a Meitner ogni possibilità di ottenere l’ambìto riconoscimento.

Lise Meitner ha ricevuto, comunque, numerose onorificenze, sia in Svezia che all’estero.
Nel 1947 vince il Premio per la Scienza della città di Vienna, mentre è stata la prima donna membro della classe delle scienze naturali dell'Accademia delle Scienze oltre che Dottore honoris causa di diverse università.
Nel 1949 le viene conferita la Max-Planck-Medaille, e nel 1966 il premio Enrico Fermi. L'elemento chimico Meitnerio porta questo nome proprio in suo onore, come anche il Hahn-Meitner-Institut di Berlino.

Per chi volesse ulteriormente approfondire:
Ricordando Lise Meitner. Dramma in un atto di scienza e tradimento. Robert M. Friedman. Pendragon, 2005

Nessun commento: