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第一百二十一回 生不逢時邁特納,原子裂變貢獻大

啪,我四拍手中醒木!伙計,《科學家列傳 肆》,這就開講啦!

首先,請聽一曲新版《枉凝眉》:一個是德國仙葩,一個是美玉無瑕;若說沒奇緣,今生她卻偏遇他;若說有奇緣,如何好事終虛化;一個獨攬諾貝爾獎,一個空勞科學家……

伙計,本回絕非新版《紅樓夢》喲。不過,除了將“愛情”換為“友情”外,本回主角特別是女主角的命運與《紅樓夢》主角的命運還真有點像呢。當然,劇情也不再是四大家族的衰變,而是原子核的衰變,用專業(yè)術語來說,那叫核裂變,即鈾或钚等重原子核分裂成多個輕原子的核反應。這玩意兒可不得了啦,它引發(fā)的動作遠比家族衰變來得劇烈,原子彈或核電站的能量就來源于核裂變。其中核電站常用的就是鈾核裂變:熱中子轟擊鈾-235(235U)原子后,釋放出2至4個中子,中子再去撞擊其他鈾-235原子,從而形成鏈式反應。若鏈式反應未受控制,其結(jié)果便是山崩地裂般的原子彈爆炸;否則,便是利用反應產(chǎn)生的熱能來發(fā)電的核電站。原子核在發(fā)生核裂變時會釋放巨大的能量,1千克鈾-238的完整裂變所釋放的能量相當于燃燒2000噸煤所釋放的能量。如今,核裂變已不只應用在軍事和能源領域,而是廣泛應用于工農(nóng)醫(yī)等各領域。發(fā)現(xiàn)衰變和掌握核能是20世紀科學史上的最重要一頁,而核裂變則是該頁中最重要的“那一行”,本回的兩位主角則是該行中最重要的兩個名字,因為,是他倆首次發(fā)現(xiàn)并從理論上成功解釋了核裂變,從而開啟了“核能時代”。

男一號并非姓賈,而是奧托·哈恩,1879年3月8日生于法蘭克福。他出生時,嘴里雖無通靈寶玉,但差不多也算是含著金鑰匙。他父親是大富豪,不但擁有諸多企業(yè),更是房地產(chǎn)大王,所以,哈恩從小就擁有自己的獨立科學實驗室。雖然它只是由洗衣房改造而成的,但已足夠讓哈恩沉溺其中,享受著各種各樣的科學實驗,尤其是化學實驗。在接受了良好的小學、中學、大學教育后,一帆風順的他閃電般就長大了,并于1901年(時年22歲)獲得了馬堡大學的博士學位,然后留校任教。

哈恩的科研道路也異常平坦,簡直就是“春風得意馬蹄疾”,因為,他在不同時期都恰好遇上了“及時雨”。比如,就在留校任教3年后的1904年,他本打算到倫敦補習英語,但陰差陽錯地遇到了著名化學家拉姆齊,于是他便臨時改變計劃,跟著拉姆齊進修化學。更意外的是,在與拉姆齊進行了熱烈而友好的交談后,慧眼識珠的拉姆齊竟突然建議他從事鐳的放射性研究。當時哈恩就傻眼了,心里打著鼓,暗忖道:天啊,啥叫鐳呀?幸好,拉姆齊又及時補上了一顆定心丸:別怕,一張白紙好繪畫!于是,哈恩就進入了一個邊緣學科—放射性化學,并很快就發(fā)現(xiàn)了新的放射性物質(zhì),即放射性釷-228(228Th)。這一成就讓拉姆齊刮目相看,更讓哈恩堅定了繼續(xù)研究放射性的決心。

一年后,26歲的哈恩就帶著拉姆齊的推薦信,來到了加拿大麥吉爾大學物理研究所,并師從盧瑟福。為啥如此著名的科學家會接收這個徒弟呢?嘿嘿,其秘密就在拉姆齊的那封推薦信中,因為他說:“哈恩是位杰出學者,他的工作令人欽佩。我相信您會喜歡的。”果然,在盧瑟福的悉心指導下,哈恩的天賦不斷展露,并很快掌握了許多實驗技巧,還發(fā)現(xiàn)了放射性錒,然后與盧瑟福一起又取得了接二連三的成功。這讓盧瑟福非常高興,連聲夸獎道:“這小子對新元素的嗅覺忒靈!”也許盧瑟福說對了,因為在隨后的日子里,哈恩又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了鐳-228(228Ra)、錒-228(228Ac)、鏷-234(234Pa)、鏷-231(231Pa)等新元素。不過,此乃后話,這里暫且按下不表,因為其中還有隱情。

哈恩不但在事業(yè)上節(jié)節(jié)勝利,而且在友情方面也很成功。比如,他與導師盧瑟福就成了終生好友,以至晚年時他都還經(jīng)?;匚吨c盧瑟福一起的快樂日子,尤其是那樁“借袖口”的趣事,更讓他樂不可支。原來,有一次,記者突然闖進盧瑟福的實驗室,要為這位大師拍張照片,可盧瑟福剛好沒戴當時象征學者風度的“假袖口”,于是,哈恩趕緊救駕,獻上了自己的袖口。事后他逢人便拿出該照片,得意地炫耀道:“看,我的袖口已登上了許多雜志的封面。”

1906年秋,27歲的哈恩返回柏林,在一個化學研究所任教授。1907年春,他又跳槽到柏林大學,也正是在這年秋,哈恩遇到了自己一生中最重要的貴人、最得力的事業(yè)搭檔,她就是本回女一號。雖然她的官方身份只是他的助手,但他的幾乎所有重要“軍功章”上其實都該有她的一半,甚至是一大半。

這個她是誰?當然不是黛玉,但其命運很像黛玉,一樣的悲劇,一樣的不認命。而她的悲劇也正是由于不認命,否則她本該是一位很幸福的媽媽、很能干的妻子、很受歡迎的家庭主婦。她名叫莉澤·邁特納,曾用名瑪麗·邁特納。若按生辰八字,她的命本該很好,因為她與居里夫人不但有相同的名字(都叫“瑪麗”),且她們還是同月同日生。準確地說,她比居里夫人剛好小11歲,1878年11月7日出生在維也納的一個猶太律師之家。父母視她為掌上明珠,幾乎所有事情都由著她,要星星不給月亮,要燒餅不給太陽。她家的小孩個數(shù)也很吉利,共有8個,而且她還是老三,本該“發(fā)了又發(fā),再三發(fā)”嘛。

可惜,人算不如天算,邁特納卻在錯誤的時間生在了錯誤的地點。如果她再晚生數(shù)十年,則她那諾貝爾獎級別的科學成果就不會被老板獨占;如果她生在了巴黎,那她可能是又一個居里夫人。實際上,她后來確實也被愛因斯坦稱為“德國的居里夫人”。她在美國還被稱為“原子彈之母”,不過,她不承認該稱呼,因為她終生都拒絕研制核武器。但歷史不相信如果,因為她生在了相當保守、相當歧視婦女的奧地利,所以按傳統(tǒng),聰明伶俐的她卻只能讀到初中后便馬馬虎虎上了一所中專學校并畢業(yè)。

若再遵循傳統(tǒng),那她就該盡快嫁一位門當戶對的如意郎君,然后開始相夫教子。但是,邁特納不滿足于命運的安排,下決心要搏一回,要與男人爭個高低。于是,她通過數(shù)年的自學考試,終于在23歲那年艱難地獲得了高中文憑。緊接著,她一不做二不休,沖破層層阻力,在同一年進入了維也納大學,師從著名科學家玻爾茲曼,開始系統(tǒng)學習物理、數(shù)學和哲學等。這在當時簡直就是奇跡。

當然,奇跡不會就此結(jié)束;邁特納還將創(chuàng)造更多奇跡,只是她將付出更大代價而已。24歲那年,居里夫人發(fā)現(xiàn)鐳的消息傳入邁特納耳中后,她就對原子物理產(chǎn)生了濃厚興趣,并決心以居里夫人為榜樣,一邊學習課本知識一邊開始研究放射性。短短4年后(1906年),她竟獲得博士學位,成了維也納大學的第二位女博士,并留校任教。若邁特納就此罷休的話,那若干年后,維也納大學也許將產(chǎn)生一位女教授,邁特納也許將是一位事業(yè)和家庭兩不誤的典范??伤€不滿足,還想在更大的天地里施展拳腳。于是,她多次與居里夫人的女兒聯(lián)系,希望前往巴黎發(fā)展,可惜卻始終未找到合適的職位。

29歲那年,邁特納放棄了比較開明的法國,轉(zhuǎn)而前往相對保守的德國,并在柏林大學拜訪了年邁的普朗克。剛開始時,歧視婦女的普朗克并不想接收邁特納,但幾經(jīng)考察后,他發(fā)現(xiàn)她絕非普通女人。于是,普朗克便同意她加入自己的實驗室,但附加了兩個非??量痰臈l件:一是沒薪水;二是不能公然出現(xiàn)在辦公室,甚至連出入實驗室都只能走后門。面對如此歧視,對科學滿腔熱血的邁特納不但迫不及待地點了頭,甚至還對普朗克千恩萬謝。

作為一名女科學家,邁特納在柏林所受歧視之多,簡直難以想象。在經(jīng)濟方面,她只干活不拿錢,幸好,她父親愿意無條件救濟自己的寶貝閨女。在實驗場地方面,由于不能進入辦公室,她就自己動手改裝了一個廢舊的地下木工房。在實驗設備方面,那更是相當簡陋,別人淘汰的儀器全都成了她的寶貝,這反而提升了她的操作能力。在個人生活方面,她面臨的困難就更多了,比如,她必須到很遠的飯店上廁所,因為實驗大樓里根本就沒女廁所。在事業(yè)發(fā)展方面,她也遭遇了極端的不公待遇,比如,她千辛萬苦才做出的科研成果,在以論文形式投到學術期刊后,卻被編輯部拒之門外,其理由竟是“我們壓根兒就不想發(fā)表婦女的稿件”。盡管如此,邁特納在柏林大學期間還是相當快樂的,因為她可以完全沉浸在做科研的幸福中。普朗克對她其實也很友好,經(jīng)常邀請她和其他著名科學家參加自己的家庭音樂會,也正是在這里,邁特納結(jié)識了愛因斯坦等。后來,邁特納的父親去世了,她也失去了最后的經(jīng)濟來源。幸好,邁特納的前期成果打動了普朗克,于是,她就被他聘成了實驗助手。在此后3年里,她才有了微薄的收入。邁特納的科研表現(xiàn)也相當出色,獲得了同行的廣泛認可。

正當邁特納受盡性別歧視時,男一號哈恩出現(xiàn)了。他們彼此相見恨晚,從而開始了長達30年的合作,取得了一個又一個重大科學發(fā)現(xiàn),在科學史上樹立了不同國籍、不同學科和不同性別的科學家之間的長期合作典范。當然,這主要該歸功于邁特納,歸功于她那高尚的人品。因為,她在名利等方面始終都自覺謙讓,即使是她獨立完成的科研成果也都主動將第一作者的榮譽讓給了哈恩,從而也為后來的諾貝爾獎歸屬問題埋下了隱患。

1909年,她與哈恩一起發(fā)現(xiàn)了放射性衰變時的原子核反彈。此后數(shù)年,他們又發(fā)現(xiàn)了一系列放射性同位素,這使得邁特納名聲大振,以至盧瑟福初次見到她時都大驚道:“我一直以為您是男的呢!”自1912年起,邁特納的工作環(huán)境才得以改善,因為這一年,哈恩有了自己的放射性研究組,邁特納也成了該組骨干,不過依然無薪。直到1913年,邁特納才成為正式員工,至少可以光明正大地從正門出入實驗室了。可是,剛穩(wěn)定不久,第一次世界大戰(zhàn)就爆發(fā)了。于是,邁特納也像居里夫人一樣奔赴戰(zhàn)場,成了戰(zhàn)地醫(yī)院的X射線檢查員。

第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,邁特納又與哈恩恢復合作,并很快發(fā)現(xiàn)了同位素鏷-231。1918年,邁特納終于有了正式的薪水。至此,她已在柏林大學無償工作了整整11年之久。1922年,已經(jīng)44歲的她總算成了柏林大學副教授;1926年,又晉升為教授。當她首次登上講臺時,哇,那個火爆勁兒簡直不得了:教室里不但擠滿了學生,還涌入了一大批記者。大家都爭先恐后,想親眼看一下女教授的風采。此外,她和哈恩也成了當時諾貝爾化學獎呼聲最高的候選人。

伙計,別以為邁特納這就熬出了頭!因為,僅僅幾年后,希特勒就上臺了,并開始大搞種族主義。于是,她便因自己的猶太人身份,在1933年被納粹剝奪了教學資格。幸好,她是奧地利人,還算外國人,所以仍被允許繼續(xù)留在哈恩的課題組。可僅僅5年后,奧地利便被德國吞并,從而,邁特納也就成了德國猶太人,其生命也受到了威脅。于是,已經(jīng)60歲的她,不得不于1938年7月經(jīng)荷蘭、丹麥逃往瑞典,而隨身攜帶的行李僅有兩個手提箱和區(qū)區(qū)10馬克現(xiàn)金;當然,必須特別指出的是,行李箱中還有一件非常特別的寶貝,它就是在策劃逃跑時哈恩送給她的一枚鉆石戒指,以備逃跑路上的行賄之用。這個戒指對哈恩來說非常珍貴,因為它是母親留下的傳家寶。由此可見,邁特納與哈恩之間的關系絕非簡單的老板與助手;其實,他倆在數(shù)十年的交往中,都尊稱對方為“您”。但非常遺憾的是,如此牢固的長期學術友情,卻經(jīng)不住諾貝爾獎等名利的誘惑,并最終讓哈恩出現(xiàn)了人格瑕疵,也讓邁特納的貢獻被埋沒了數(shù)十年。

逃出希特勒的魔掌后,邁特納幾經(jīng)周折,總算找了份工作,然后就在瑞典待了8年,后來又移居英國劍橋。其間,她仍與哈恩保持著密切的書信往來,甚至在關鍵時刻還對哈恩的新發(fā)現(xiàn)添加了畫龍點睛的一筆。比如,就在邁特納剛逃出德國2個月左右時,哈恩與新助手在繼續(xù)既定實驗時發(fā)現(xiàn):用中子轟擊鈾靶后,不僅反應強烈,還釋放出很多能量,且鈾核還分裂成一些更輕的物質(zhì)。這是啥意思呢?一頭霧水的哈恩趕緊于1938年11月前往哥本哈根,與那里的玻爾和邁特納一起討論了這個奇怪的新發(fā)現(xiàn)。

這種怪現(xiàn)象是啥意思呢?邁特納想呀想,卻始終找不出答案。一天,她一邊想一邊散步,突然,一個畫面閃現(xiàn)在腦海中:原子將自身撕裂了!該畫面是那么生動,那么驚人,那么強烈,以至她幾乎能感到原子核在跳動,幾乎能聽到原子撕裂時的“咝咝”聲。她立即斷定,答案已找到,即質(zhì)子的增加,使鈾原子核變得很不穩(wěn)定,從而發(fā)生了分裂。她立即重復了相關實驗并證實:當質(zhì)子轟擊放射性鈾時,每個鈾原子都分裂成鋇和氪;裂變后的原子核總質(zhì)量,小于裂變前的鈾核質(zhì)量,而這個小小的質(zhì)量差,則按愛因斯坦的質(zhì)能方程轉(zhuǎn)變成了能量。就這樣,邁特納和哈恩異地合作,共同獲得了一個偉大發(fā)現(xiàn)—核裂變;它奠定了原子彈和原子能的基礎,具有劃時代的深遠意義。據(jù)說,當玻爾在得知了該結(jié)果后,竟自嘆不如道:“天啊,我們真蠢!”

1945年11月15日,諾貝爾獎委員會宣布將1944年的諾貝爾化學獎授予哈恩,以獎勵他“發(fā)現(xiàn)了核裂變”。但緊接著,怪事就發(fā)生了,哈恩突然“人間蒸發(fā)”了!原來,這一年,原子彈逼降了最后的軸心國日本,而66歲的哈恩作為另一戰(zhàn)敗國的公民,又是“核武器奠基人”,戰(zhàn)勝國當然不敢大意,故將他秘密軟禁了起來,以確認他是否曾幫助過希特勒研制原子彈。很快,哈恩的清白就被證實了:一方面,希特勒確實曾授命他研制核武器;但另一方面,他確實也在消極怠工。實際上,他和其他多位德國核物理學家若真心為希特勒賣力的話,那第二次世界大戰(zhàn)的結(jié)局可能就會是另一版本了。

一年后,哈恩自由了。他不僅補領了諾貝爾獎,還開始擔任德國皇家學會主席。但也正是在這個時候,他的人性弱點暴露了。第二次世界大戰(zhàn)期間,哈恩堅決否認曾與邁特納有過合作,這在當時看來還是可以理解的:希特勒當政時,誰也不敢與猶太人沾上邊,否則后果不堪設想。但是,千不該萬不該的是,在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,在希特勒死掉后,在納粹下臺后,哈恩仍然否認邁特納的貢獻,并一再聲稱“她只是實驗助手”。這就讓邁特納傷心失望了,更讓后人對哈恩的人品詬病至今。比如,哈恩的新助手就曾為她鳴過不平,聲稱“邁特納一直就是課題組的靈魂”;玻爾當年也曾親自給《自然》雜志寫信,認為“核裂變的發(fā)現(xiàn)應歸功于邁特納等”;特別是1981年后,國際上更出現(xiàn)了大量文章為邁特納申冤;甚至有人認為在“發(fā)現(xiàn)核裂變”方面,邁特納的貢獻更大??傊?,到底是誰“發(fā)現(xiàn)了核裂變”,已成為諾貝爾獎史上最具爭議的話題之一。

第二次世界大戰(zhàn)后,邁特納雖數(shù)次被邀請回德國工作,但均被她婉拒了。此時的哈恩,在德國的聲望如日中天,在國際科學界也極有影響;而邁特納,則越來越遠離科學界。兩人漸行漸遠,不過仍保持聯(lián)系,至少他們都反對制造和使用核武器。哈恩在回憶錄中多次聲稱邁特納是他的終生朋友。邁特納終生未婚,既無子女也無情人,更無任何緋聞,她把一生都獻給了物理學。她的外甥媳婦,則繼承了哈恩母親傳下的那枚特殊鉆戒。

哈恩于1968年7月28日在格丁根去世。家人因擔心重病中的邁特納承受不了這一噩耗,便對她封鎖了消息。但也許是冥冥之中的安排,同年10月27日,邁特納也在英國劍橋去世了。后人在她的墓碑上,刻下了非常難得但又恰如其分的一句話:“一個從未失去人性的物理學家?!边@對洋人版的寶黛冤家,雖未能同年同月同日死,卻是同年且?guī)缀跬g死,都享年近90歲。

安息吧,哈恩,您的瑕疵不會影響您的偉大!

安息吧,邁特納,后人會永遠記住您的巨大貢獻。您確實是一位“需要重新被發(fā)現(xiàn)、重新被公正對待的偉大女性”。所幸的是,1994年5月,國際純粹與應用化學聯(lián)合會用您的名字命名了第109號元素(指英文名稱,后同),雖然此時您已在天堂長眠了26年。

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