Фридрих Гернек - Пионеры атомного века (Великие исследователи от Максвелла до Гейзенберга)

На знаменитом коллоквиуме в Физическом институте на Рейхстагуфер, который проходил тогда под руководством физика-экспериментатора Генриха Рубенса еще в достаточно узком кругу в одной из комнат библиотеки института, Отто Ган в конце сентября 1907 года познакомился со своей венской коллегой. Так как лекции и семинары Планка не отнимали у нее много времени, она решила продолжать свою исследовательскую работу по радиоактивности совместно с Ганом.

Эмиль Фишер позволил молодой женщине-физику работать в столярной мастерской в специально отведенном месте. Для того, чтобы не создавать прецедента, ей не разрешалось, однако, посещать студенческие аудитории и лаборатории на верхних этажах. В Пруссии тогда еще женщинам не было официально разрешено учиться в университетах. Некоторые профессора, подобно Планку или Нернсту, не слишком заботились о выполнении этих традиционных требований, которые уже давно были отменены в других странах, но Фишер, который и без того имел определенные сомнения относительно обучения женщин, строго придерживался существующих предписаний.

Лиза Мейтнер позднее писала: "Когда в 1907 году я приехала в Германию, там еще не был разрешен законом допуск женщин к обучению, и многие доценты и профессора не допускали девушек на лекции или в лаборатории. В конце лета 1908 года вышел указ, который разрешал девушкам доступ к университетскому образованию, и Эмиль Фишер принял его к сведению. С 1909 года я могла не только пользоваться всеми помещениями в институте Фишера, но даже сам Фишер неоднократно помогал мне в моем научном становлении и высказывал мне свою глубокую доброжелательность и дружеский интерес".

В "столярной мастерской", ставшей сегодня уже почти легендарной, оба исследователя в октябре 1907 года начали свою совместную работу. Здесь в течение многих лет они проводили вместе измерения, в то же время Отто Ган мог осуществлять необходимые по программе работ химические опыты в частной лаборатории руководителя отделения неорганики Альфреда Штока. В помещении рядом со столярной мастерской во фракционировании мезотория участвовала также и Лиза Мейтнер. Как подчеркивал Ган, работа с этими радиоактивными веществами не принесла им никакого вреда.

Доли участия Отто Гана и Лизы Мейтнер в исследованиях были примерно одинаковыми. В соответствии со своим образованием Лиза Мейтнер разрабатывала больше физическую, а Отто Ган - химическую стороны общих проблем. Поэтому такое сотрудничество было особенно удачным.

"Наряду с моими чисто химическими работами, - говорил позднее Ган, - мы приступили теперь с физиком Лизой Мейтнер к исследованиям лучей радиоактивных веществ, прежде всего так называемых бета- и гамма-лучей. От моей органической химии больше ничего не осталось, завершилась трансмутация органика в исследователя атома".

Одним из их совместных результатов было обнаружение и экспериментальное доказательство радиоактивной отдачи. Этот эффект несколькими годами ранее предсказал Резерфорд, но сам он его не обнаружил. Это удалось сделать Отто Гану в конце 1908 - начале 1909 года. Лиза Мейтнер способствовала усовершенствованию новых методов, предложенных Ганом. В феврале 1909 года оба исследователя сообщили о результатах своих работ перед Немецким физическим обществом. Для дальнейшего развития атомной физики радиоактивная отдача имела особое значение, прежде всего для открытия нейтронов и искусственной радиоактивности.

Тогда даже в самом крупном из немецких университетов еще не было возможностей для роста ученых, работающих в области радиологии. Нельзя было ожидать и приглашения на кафедру. Счастливой случайностью было основание в 1911 году Общества им. кайзера Вильгельма по поощрению наук. Отто Ган по представлению Эмиля Фишера получил задание создать в Институте химии отделение радиоактивности и руководить им в качестве временного члена общества. Когда в конце 1912 года был торжественно открыт только что построенный институт в Берлин-Далеме, отделение Гана, находившееся на первом этаже, состояло только из химической лаборатории и трех комнат для измерений. Большими отделами в институте руководили Эрнст Бекман и Рихард Вильштеттер.

Лиза Мейтнер, которая с 1912 по 1915 год была ассистенткой Планка (она была одной из первых женщин-ассистентов в прусских университетах), могла теперь вместе с Отто Ганом продолжать исследовательскую работу по радиоактивности уже в несравненно более благоприятных условиях. Вначале она работала в отделении, руководимом Ганом, только как гостья, но вскоре стала его сотрудницей.

В столярной мастерской оба исследователя проработали пять лет без ассистентов и лаборантов и делали "все своими руками". В Институте химии им. кайзера Вильгельма теперь "все стало совершенно иначе", как писал позднее Ган, и это несмотря на скромные поначалу средства. Здесь были "очень хорошие помещения, большая химическая лаборатория и комната для физических измерений, имелись механики, была мастерская и прежде всего совершенно новый институт без какого-либо радиоактивного заражения. Переезд в новое здание означал, таким образом, значительный прогресс в техническом отношении. Часть своих радиоактивных препаратов Ган оставил в Химическом институте университета, где он использовал их в дальнейшем для своих лекций с демонстрацией опытов по радиоактивности.

Из ученых примерно одного возраста с Лизой Мейтнер и Отто Ганом, поддерживавших с ними дружеские связи во время работы в столярной мастерской, следует назвать прежде всего Джеймса Франка, Густава Герца, Отто фон Байера, Петера Прингсгейма, Роберта Поля и Вильгельма Вестфаля. Все они стали крупными, многие всемирно известными физиками, двое получили Нобелевские премии. После переселения в новый институт в Далеме круг друзей пополнился несколькими молодыми физиками и химиками.

Во время первой мировой войны Отто Ган, как "вице-фельдфебель", был призван на военную службу. Лиза Мейтнер, так же как и Мария Кюри, добровольно в качестве рентгенолога отправилась на фронт, пройдя в больнице в Берлин-Лихтерфельде курсы рентгенологии и анатомии. С 1915 года она долгое время была медсестрой-рентгенологом в полевых госпиталях австро-венгерской армии, однако еще до окончания войны возвратилась в институт и продолжила свою исследовательскую работу.

Отто Ган, который по ходатайству Фрица Габера был прикомандирован к специальному отделению и часто бывал в Берлине по служебным делам, вскоре смог снова участвовать в исследованиях. Их совместные исследования материнского вещества актиния, которые они начали в 1913 году, привели в 1917 году к открытию нового химического элемента, протактиния, единственного радиоактивного вещества в периодической системе, кроме радия, которое можно добывать граммами.