Lise Meitner. La madre della fissione nucleare

Raccontare la storia di Lise Meitner  (Vienna, 7 novembre 1878 – Cambridge, 27 ottobre 1968), significa addentrarsi nei meandri misteriosi della fisica, impararne il linguaggio fatto di teorie, sperimentazioni ed equazioni; fare i conti con l’ambiente scientifico europeo, dominato da stereotipi e discriminazioni di genere; ripercorrere uno dei periodi più cupi della storia europea: l’affermazione del nazismo e il dramma della Seconda guerra mondiale.

Elise Meitner, soprannominata Lise, nasce nella Vienna laica, colta e viva di fine secolo da genitori ebrei non praticanti pienamente inseriti nell’ambiente multietnico e multiculturale dell’Impero austro-ungarico. La riforma universitaria, consentendo a tutti i sudditi maschi di frequentare le università, aveva permesso al padre di Lise di diventare avvocato. La famiglia Meitner, molto numerosa, colta e progressista, attribuisce poca importanza alla dimensione religiosa, puntando invece sulla centralità della libertà individuale, e considera la cultura come un valore da coltivare attraverso lo studio.

Lise mostra subito capacità sorprendenti nello studio della matematica e della fisica, apprende da autodidatta la lingua francese e ha anche una certa attitudine nei confronti della musica, soprattutto per il pianoforte. I genitori non ostacolano il desiderio della figlia di studiare, ma alle donne dell’epoca era negata la carriera accademica: dovevano accontentarsi di essere mogli, madri e, se proprio volevano, insegnanti. Essendole negato l’accesso al Ginnasio, Lise si iscrive al Magistero e ipotizza di dedicarsi all’insegnamento del francese. Proprio nel 1899 però si apre anche per lei una porta per l’università quando viene concessa alle donne la possibilità di iscriversi e Lise opta per la Facoltà di Scienze dell’Università di Vienna: partecipa a tutte le lezioni possibili; adora la matematica, ma le lezioni di termodinamica del prof. Boltzmann la portano verso la fisica, disciplina in cui si laurea nel 1906.

La svolta per lei ha luogo quando giunge a Vienna per una serie di conferenze Max Planck, il padre della teoria dei quanti secondo cui l’energia associata alla radiazione elettromagnetica è trasmessa in pacchetti discreti (detti quanti) che successivamente verranno identificati da Albert Einstein nei fotoni e gli serviranno per spiegare la doppia natura della luce: corpuscolare e ondulatoria. Affascinata dalla teoria dei quanti, Lise chiede e ottiene dal padre il permesso di recarsi a Berlino per seguire le lezioni di Planck. Non può iscriversi all’università, ma chiede di poter ascoltare le lezioni come uditrice e Planck, pur essendo un conservatore e non ammettendo la presenza delle donne in università, accetta che lei frequenti il suo corso. Nonostante l’entusiasmo, a Lise manca la ricerca e chiede prima a Marie Curie e poi al docente tedesco di Fisica sperimentale, Heinrich Rubens, la possibilità di lavorare nei loro laboratori: entrambi le rispondono che non c’è posto per lei. Però il docente tedesco le permette di conoscere Otto Hahn, un giovane chimico, praticamente suo coetaneo, che come lei è appassionato di radioattività: il sodalizio fra i due durerà trent’anni e sarà caratterizzato da una solida amicizia in grado di resistere anche alle incrinature di tipo professionale che seguiranno le scoperte della seconda metà degli anni Trenta.

A Otto e Lise viene concesso uno scantinato attiguo al laboratorio di chimica dell’Università di Berlino e lì cominciano i loro esperimenti sugli atomi radioattivi. I due pubblicano insieme articoli di notevole rilevanza scientifica, ma, nonostante ciò, Lise non ottiene nessun incarico universitario, mentre Hahn diventa membro della Facoltà di Chimica e ottiene il ruolo di Privatdozent. Lei continua ad essere ignorata dalla comunità dei chimici e considerata una semplice assistente, dovrà attendere il 1912 per vedersi riconosciuto un piccolo stipendio e il 1921 per diventare anche lei Privatdozent, non certo nella Facoltà di Chimica, ma in quella di Fisica.

L’interesse dei due si concentra poi sugli esperimenti sul radio: sia Lise che Otto fanno parte di una nuova generazione di scienziati/e che stanno raggiungendo una conoscenza della natura impensabile fino a pochi anni prima, una generazione aperta alle moderne frontiere e genuinamente convinta del proprio cosmopolitismo scientifico. La partecipazione ad un convegno a Salisburgo consente a Lise di conoscere un altro outsider, Albert Einstein, che propone una teoria rivoluzionaria con la quale mette in relazione l’energia e la massa di un sistema fisico e che avrà un ruolo fondamentale per l’evoluzione scientifica di Lise.

L’improvvisa morte del padre pone a Lise il problema del proprio mantenimento, visto che la famiglia non può più permettersi l’assegno mensile che le versava, in parte risolto dall’offerta di Planck di diventare la sua assistente nel Dipartimento di Fisica: è la prima donna in Prussia a ricoprire tale incarico; seguirà poi nel 1913 l’incarico di associata del medesimo dipartimento e la possibilità di accedere al nuovo laboratorio chimico specializzato in radioattività che viene affidato ad Hahn, diventato ormai professore del Dipartimento di Chimica. Otto e Lise di fatto cogestiscono il laboratorio, sono colleghi alla pari, ma il peso economico del loro lavoro è misurato sulla base del genere. Un esempio? Quando un’industria tedesca, la Knöfler, propone loro di produrre radio per il mercato a lui vengono riconosciuti 66.000 marchi a lei 6.600.

Nel frattempo, un evento improvviso e inaspettato sconvolge l’Europa: lo scoppio della Prima guerra mondiale e il mondo scientifico si divide. Di fronte al nazionalismo di molti suoi colleghi che firmano il Manifesto dei ’93, difendendo l’azione dell’esercito tedesco con l’invasione del Belgio neutrale, lei si riconosce in un’altra proposta, che avrà solo due firmatari, Einstein e Nicolai, e cioè il Manifesto degli europei con il quale chiedono la cessazione immediata delle ostilità e l’unità politica dell’Europa. Lise si arruola come infermiera nell’esercito austriaco, specializzandosi nell’applicazione in campo medico dei raggi X che erano stati protagonisti dei suoi ultimi esperimenti. Sul fronte russo, in mezzo alla morte e ai corpi devastati di giovani soldati, Lise matura il suo più totale e radicale rifiuto della guerra. Ritornata a Berlino, prima della fine del conflitto, scopre con raccapriccio che il Dipartimento di Chimica è stato trasformato in un laboratorio militare in cui si costruiscono armi di distruzione di massa e, all’offerta di prendere parte agli esperimenti, lei oppone un netto rifiuto. Sono gli anni in cui Lise rafforza il suo rapporto scientifico con Albert Einstein, che il 25 novembre 1915 aveva annunciato la sua teoria sulla relatività ristretta, e dirige la sezione fisica del laboratorio di chimica. Importanti risultano gli esperimenti sull’attinio, con isolamento della sostanza madre e la scoperta di un nuovo elemento radioattivo, il protoattinio, con numero atomico 91. Le prove in laboratorio, il lavoro di analisi e di verifica sono suoi, anche se Hahn dal fronte vi contribuisce. Nonostante questi presupposti, quando esce l’articolo scientifico del nuovo elemento, il primo firmatario è Otto Hahn perché è lui il ricercatore (uomo) con la posizione di professore del Dipartimento di Chimica.

Gli anni Venti sono per Lise un periodo di grandi riconoscimenti: il sodalizio con il fisico danese Niels Bohr che la porta in Danimarca nell’Istituto di Fisica Teorica da lui gestito per tenere un seminario sulla fisica sperimentale della radioattività; poi l’invito in Svezia in quanto pioniera nello studio della radioattività per trasmettere alla gioventù svedese le sue conoscenze sulla spettroscopia dei raggi X. Ritornata in Germania nel 1922, Lise diventa la prima donna a insegnare in una università della Prussia e la seconda in Germania: il riconoscimento a livello personale e professionale è enorme, ma ad esso non corrisponde un’effettiva accettazione sociale di questa conquista come dimostra un giornale tedesco che, riportando la notizia della lezione inaugurale della prof. Meitner, le attribuisce l’insegnamento di “fisica cosmetica”. Le pubblicazioni e gli esperimenti che si concentrano sia sulla radioattività che sulla struttura del nucleo dell’atomo le danno grande visibilità: nel 1924 ottiene il premio dell’American Association to Aid Women in Scienze; poi il secondo posto al Premio Leibniz e, infine, inizia per lei una lunga serie di candidature al Premio Nobel che però non le permetteranno mai di ottenerlo.

La presa del potere e l’affermazione del nazismo è un duro colpo per la scienza dal momento che un patrimonio di sapere senza pari nella storia dell’umanità viene disperso: il 20% dei matematici, dei chimici e dei/delle biologi/ghe presenti nelle università tedesche sono infatti di origine ebrea. Lise si illude fino all’ultimo che la situazione possa migliorare, si sente protetta dalla sua cittadinanza austriaca, ma prima l’approvazione delle Leggi di Norimberga, che le tappano letteralmente la bocca, impedendole di scrivere anche semplici note, e poi l’Anschluss, che la priva della cittadinanza austriaca, non riconoscendole quella tedesca in quanto ebrea, la convincono ad abbandonare il Paese. L’intero mondo scientifico europeo si attiva per aiutarla: in modo rocambolesco raggiunge l’Olanda e da lì la Svezia, Paese con cui avrà sempre un rapporto difficile e controverso poiché si sentirà scientificamente ostracizzata dal direttore dell’Istituto di Fisica di Stoccolma di cui avrebbe dovuto dirigere il laboratorio. Lise scriverà in merito in una lettera: «qui essere donna è già un mezzo crimine […] e avere una propria opinione, poi, è completamente proibito». La fuga da Berlino la allontana dagli esperimenti sul bombardamento del nucleo dell’uranio che un gruppo di giovani fisici, guidati da Enrico Fermi, in via Panisperna a Roma, aveva verificato comportasse la formazione di due elementi che erano stati chiamati transuranici. Otto continua la sperimentazione a Berlino, scrive a Lise e clandestinamente la raggiunge per renderla partecipe dei risultati. Lei diventa sempre più scettica rispetto alla teoria italiana degli elementi transuranici e, coinvolgendo il nipote Otto Frisch, anche lui fisico, giunge a formulare il principio esatto della fissione nucleare: il nucleo dell’uranio, bombardato con neutroni, non produce elementi transuranici, ma si divide in due frammenti, uno è il bario, come dimostrano gli esperimenti di Otto, l’altro Lise ipotizza possa essere il krypton. La scoperta è rivoluzionaria, ma i suoi artefici, Otto e Lise, sono subito fuori dai giochi: non hanno gli strumenti adatti per verificare le implicazioni della scoperta. Li ha però Enrico Fermi, emigrato negli Stati Uniti, che ipotizza e verifica una reazione a catena dei frammenti del nucleo e la liberazione di una quantità enorme di energia e materiali radioattivi. Segue immediatamente l’idea di utilizzare questa scoperta per la realizzazione della bomba atomica con il progetto Manhattan e viene chiesto a Lise di partecipare, ma lei rifiuta con sdegno. Da sempre convinta del valore di progresso civile e spirituale della scienza e della conoscenza, teme l’impiego del nucleare nel settore militare e il fatto che la fisica diventi appannaggio della politica. Lo scoppio della Seconda guerra mondiale, il genocidio del popolo ebraico gettano Lise in un profondo sconforto accentuato anche dall’atteggiamento di Otto che la esclude dalla scoperta della fissione e se l’attribuisce totalmente tanto da ottenere anche il Nobel per la Chimica nel 1944, poi ritirato nel 1946. Ironia della sorte, il giorno dopo lo scoppio della prima bomba atomica, i giornali americani la contattano e la chiamano nei loro articoli: «la madre ebrea della bomba», romanzando la sua fuga dalla Germania e attribuendovi il tentativo di evitare che la scoperta cadesse nelle mani di Hitler: non le viene riconosciuta la maternità della fissione nucleare, ma quella della bomba atomica sì, proprio a lei che da sempre aveva dichiarato la sua avversione alla guerra e alle armi di distruzioni di massa!

Negli anni Cinquanta, Lise continua il suo lavoro di ricerca in Svezia dedicandosi alla scoperta dei diversi tipi di fissione, contribuisce alla realizzazione del primo reattore nucleare svedese e, dopo il pensionamento, si ritira a vita privata. Morirà nel 1968, pochi mesi dopo l’amico e il collega Otto Hahn, a Cambridge dove si era stabilita per vivere vicino al nipote Otto Friesch, disponendo che i suoi funerali vengano celebrati in forma privata, sulle note della musica dell’amato Bach, e chiedendo che sulla sua lapide venga scritto: «una fisica che non ha mai perduto la sua umanità».

Qui le traduzioni in francese, inglese e tedesco.