Lise Meitner (1878–1968) var en svensk kjernefysiker av østerriksk opphav. Fra 1907 arbeidet hun tett med den tyske kjemikeren Otto Hahn i Berlin i Det tyske keiserrike, og sammen gjorde de flere grunnleggende oppdagelser i sin utforskning av radioaktivitet; blant annet påviste de for første gang det 91. grunnstoffet protactinium i 1917.
Etter nazistenes maktovertakelse ble hennes liv og stilling i Berlin så truet at hun sommeren 1938 flyktet til Sverige. Kort etter ble hun, sammen med Otto Hahn og Fritz Strassmann, verdensberømt for å ha oppdaget kjernefysisk fisjon, men i motsetning til Hahn fikk hun ingen Nobelpris. De siste årene av sitt liv levde hun i England hvor hun også døde. For ettertiden er Meitner kjent for sin beskrivelse av kjernefysisk fisjon, et viktig bidrag til sivil og militær utnyttelse av energien i atomkjernen. Grunnstoffet Meitnerium er oppkalt etter henne.
Oppvekst Meitner var datter av advokaten Philipp Meitner (1840–1910) og hans kone Hedwig Meitner-Skowdan (1850–1927). Familien var jødisk.Hedqvist 2012, s. 27-32
Hun var den tredje av åtte søsken i en liberal familie hvor kunst og kultur var verdsatt. Alle barna måtte som små lære seg å spille piano, og musikken kom til å bety mye for henne resten av livet. Sammen med sine to eldre søstre gikk hun i den vanlige folkeskolen og deretter på en offentlig borgerskole. Hun tok eksamen i 1892 med gode karakterer, uten å ha gjort seg spesielt utmerket. Hjemme fikk hun undervisning i fransk, latin og hebraisk av sin far, men hun hadde allerede da fattet en større interesse for fysikk og matematikk.
Videre skolegang var vanskelig, da kvinner i Østerrike-Ungarn på den tiden, rundt 1900, ikke hadde adgang til gymnasium. Foreldrene ønsket at hun skulle bli lærerinne, og hun tok lærerinneeksamen i fransk. Parallelt med dette begynte hun på egen hånd å lese gymnaspensum. Hun fikk privatundervisning i fysikk, kjemi og matematikk, og bestod abitureksamen («ekstern Matura») i 1901 ved Akademisches Gymnasium,Frisch, O. R. (1970): «Lise Meitner. 1878–1968» i: Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society 16, s. 405–426. doi:10.1098/rsbm.1970.0016 slik at veien til et universitetsstudium var åpen.Hedqvist 2012, s. 33-45
Universitetsstudier miniatyr|Lise Meitner i 1906 da hun fikk sin doktorgrad.
Høsten 1901 begynte hun å studere fagene fysikk, matematikk og filosofi ved Universitetet i Wien, og fulgte også forelesninger i andre fag. Hun ble den andre kvinnen som oppnådde en doktorgrad i fysikk ved Universitetet i Wien i 1905. Hennes doktoravhandling var om varmeledning i en inhomogen medier.Bartusiak, Marcia (17. mars 1996): «The Woman Behind the Bomb», The Washington Post. I fysikk kom Ludwig Boltzmann til å bety mye for henne.Meitner skal ha blitt inspirert av sin lærer, fysikeren Ludwig Boltzmann, og hun omtalte hans forelesninger med entusiasme. Hun var kjent med at Maxwell hadde utviklet en teori for elektrisk ledning i slike materialer. Ettersom elektrisk og termisk ledning er tett forbundet med hverandre, ville hun gjøre direkte målinger av varmeledningsevnen i inhomogene materialer som hun selv satte sammen og kjente egenskapene til. Gjennom disse eksperimentene fant hun god overensstemmelse med teorien til Maxwell, og arbeidet resulterte i at hun fikk sin doktorgrad tidlig i 1906.
Meitner var likevel usikker på i hvilken retning hun skulle fortsette. Etter at hun mottok sin doktorgrad avslo hun et tilbud om en jobb i gasslampefabrikk. Fra Paul Ehrenfest fikk hun vite at det kunne være av betydning å verifisere Lord Rayleighs beregning av refleksjon av elektromagnetiske bølger. Dette fant hun ut av, og resultatet ble presentert i vitenskapsakademiet i Wien høsten 1906. Dette var hennes første selvstendige, vitenskapelige arbeid.
Etter Boltzmanns død søkte hun råd hos Stefan Meyer, som tidligere hadde vært assistent for Boltzmann og hadde startet opp utforskning av egenskapene til radioaktive stoffer. Dette fant hun interessant og gikk i gang med å studere egenskapene til α-stråling. På kort tid resulterte dette i to arbeider som hun fikk publisert. Oppmuntret skrev hun til Marie Curie om må få arbeide hos henne. Svaret var negativt. Men etter at Max Planck besøkte universitetet i forbindelse med at han prøvde å finne en etterfølger etter Boltzmann, forsto hun at hun kunne dra til Berlin hvor det var et større og mer aktivt miljø.
Forskning i Berlin
Høsten 1907 dro Lise Meitner til Berlin og skrev seg inn ved Universitetet i Berlin for å følge forelesningene til Max Planck i teoretisk fysikk. Hun var den eneste kvinnen og slapp bare inn hvis det var ledig plass etter de mannlige studentene. Men hun ville også gjerne fortsette med å gjøre eksperimenter og henvendte seg derfor til Heinrich Rubens, som var professor i eksperimentell fysikk. Han hadde ingen plass for en kvinne, men introduserte henne i stedet for Otto Hahn, som akkurat var kommet tilbake etter ett års samarbeid med Ernest Rutherford i Montréal. Han var allerede blitt kjent, gjennom sine arbeider med radioaktivitet og ville gjerne knytte Lise Meitner til seg ved igangsettelsen av en ny forskningsaktivitet i dette feltet. Hahn var kjemiker og hadde fått en stilling ved det kjemiske instituttet som lå i en annen del av byen. Der var det ingen plass for kvinnelige forskere, men Hahn skaffet dem et tidligere snekkerverksted i kjelleren. Meitner fikk ikke bruke den vanlige inngangen til instituttet.
mini|Minnetavle på bygningen til det gamle, kjemiske instituttet i Hessische Straße, Berlin. Sent høsten 1907 kunne de starte opp sine målinger. Kort tid etter skrev de sitt første arbeid sammen om absorpsjon av β-stråling. Det ble snart etterfulgt av en ny publikasjon, der de informerte om oppdagelsen av et nytt, radioaktivt element som de kalte actinium C. På den tiden kjente man til mer enn tyve slike element, og det var ikke plass til alle i det periodiske systemet. Først noen få år senere ble det klart at de fleste var isotoper av et lite antall grunnstoff. I denne perioden utviklet de også en ny metode basert på rekylen som oppstod ved utsendelse av radioaktiv stråling og som de kunne benytte til å sortere mer nøyaktig ut hva som skjedde i slike prosesser.
Meitner og Hahn hadde et tett og produktivt samarbeid ved det kjemiske instituttet, men de hadde liten privat omgang. Da Ernest Rutherford om høsten 1908 avla et besøk etter å ha mottatt Nobelprisen i kjemi i Stockholm, måtte Meitner underholde fru Rutherford, mens Hahn hadde vitenskapelige diskusjoner med ektemannen. Sosialt trivdes Lise Meitner bedre sammen med Max Planck, hans familie og hans unge medarbeidere i fysikk. Av disse ble James Franck og Max von Laue hennes venner resten av livet. Sommeren 1912 traff hun den svenske fysiker Eva von Bahr som var på et kort besøk ved universitetet. Hun var i 1908 blitt den første kvinnelige dosenten i fysikk ved Universitetet i Uppsala, og hadde senere undervist der. Disse to likte hverandre med en gang, og Eva von Bahr flyttet til Berlin på begynnelsen av 1913 for å arbeide ved universitetet og bo nær Lise Meitner. Selv om oppholdet ble kortvarig, skulle de forbli nære venner i lang tid.
Ansatt ved Kaiser Wilhelm-instituttet
thumb|Lise Meitner og Otto Hahn 1913 i deres laboratorium ved Kaiser-Wilhelm-instituttet i Berlin-Dahlem. Til nå hadde Lise Meitner arbeidet uten lønn.Hedqvist 2012, s. 63 Men høsten 1912 fikk hun en stilling som assistent hos Max Planck hvor hun skulle hjelpe til med undervisningen og retting av oppgaver.Hedqvist 2012, s. 72Hedqvist 2012, s. 81 Det var første gang i Preussen at en kvinne fikk en slik stilling. Lønnen var på 100 Reichsmark per måned. Samtidig kunne hun og Hahn flytte inn i det helt nye Kaiser Wilhelm-instituttet for kjemi i Dahlem like utenfor Berlin. Her fikk de bedre lokaler og utstyr, og Meitner fikk for første gang en fast jobb som vitenskapelig medarbeider.Hedqvist 2012, s. 113 Våren 1914 tok Albert Einstein opp sitt virke i Berlin og skulle bestyre det planlagte Kaiser Wilhelm-instituttet for fysikk på samme sted.Hedqvist 2012, s. 121
Første verdenskrig En av de første forskningsoppgavene hun og Hahn gikk i gang med på det nye instituttet, var å finne ut hvilket grunnstoff som lå mellom thorium og uran i det det periodiske systemet. Dette arbeidet ble avbrutt høsten 1914, da første verdenskrig brøt ut og Lise Meitner etter krigsutbruddet reiste tilbake til sin hjemby Wien.Hedqvist 2012, s. 131 Etter en kort periode hvor hun tjenestegjorde i saniteten, reiste hun høsten 1914 tilbake til Berlin.Hedqvist 2012, s. 133-149 Lise Meitner var tysk patriot og overbevist om at Tyskland og tyskere, som biologisk og moralsk overlegne, ville gå seirende ut av krigen. Dette ga hun sterkt og ofte ga uttrykk for i mange brev til venninnen Eva von Bahr.
Hahn gikk sammen med andre fysikere under Fritz Habers ledelse i gang med å utvikle giftgass til bruk i krigen. Meitner engasjerte seg på østerriksk side og arbeidet fra 1915 i saniteten som røntgentekniker på et sykehus i Lemberg (dagens Lviv i Ukraina),Hedqvist 2012, s. 172 deretter i Lublin,Hedqvist 2012, s. 181-192 på samme måte som Marie Curie arbeidet på fransk side. Likevel kunne Meitner og Hahn i korte perioder treffes i Berlin og fortsette sin forskning. Våren 1918 gjorde de kjent at de hadde funnet grunnstoff nr. 91, mellom thorium og uran, som de ga navnet protactinium.
Etter Tyskland og Østerrikes nederlag i krigen endret Meitners innstilling seg. Hun mente nå at begge sider hadde begått feil, samtidig som hun var opprørt over det hun oppfattet som seierherrenes urimelige vilkår ved Versaillestraktaten.Hedqvist 2012, s. 193-203
Mellomkrigstid
Da den normale aktiviteten startet opp igjen ved instituttet etter krigens slutt, var Meitner blitt utnevnt til leder av en ny avdeling for radioaktiv fysikk, mens Hahn ledet den tilsvarende avdelingen for radioaktiv kjemi. Begge hadde nå sine egne forskningsgrupper slik at det direkte samarbeidet ble mindre. Dessuten fikk Hahn interesser i mer anvendt retning og ble i større grad administrativt engasjert. Sommeren 1919 besøkte Meitner for første gang Sverige og bodde fire uker hos venninnen Eva von Bahr i Brunsvik i Dalarna. Meitner var svært fornøyd med oppholdet, og skrev entusiastisk til familie og venner om hvor mye hun la på seg.
Sommeren 1921 besøkte Meitner Niels Bohr og hans nye institutt i København.Hedqvist 2012, s. 204-215 Hun hadde møtt Bohr året før, under hans besøk i Berlin. Meitner ble en god venn av både Bohr og hans familie. Hun besøkte også Manne Siegbahn og hans gruppe ved Universitetet i Lund. Disse skandinaviske kontaktene skulle bli viktige for henne senere i livet.
Habilitasjon og professorat
miniatyr|Få ble invitert til den prestisjefylte Solvaykonferansen i 1933. (Deltakere avbildet, deriblant Lise Meitner.)
I 1922 gjennomførte Meitner sin habilitasjon, slik at hun kunne forelese ved et universitet, og dermed hadde professorkompetanse. I den forbindelsen presenterte hun en avhandling om betastråling fra radioaktive stoffer. Det året hadde hun oppdaget Augereffekten, som tre år senere også ble påvist av den franske fysikeren Pierre Auger og som fikk sitt navn knyttet til han. Den har samme opprinnelse som karakteristisk røntgenstråling, bare med den forskjell at et elektron blir produsert i stedet for et foton. I de påfølgende årene skulle beta- og gammastråling fra radioaktive substanser bli et viktig forskningsområde for henne. Fra 1923 foreleste hun regelmessig ved Universitetet i Berlin, og hun ble i 1926 utnevnt til professor der. Hun var den dermed den første kvinne som fikk en slik stilling i Tyskland.