Humboldt-Universität zu Berlin

Otto Hahn und Lise Meitner

Gemeinsam Entdecker der Kernspaltung - Exilantin und Nobelpreisträger

 

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Lise Meitner und Otto Hahn

Lise Meitner und Otto Hahn
Foto: Churchill Archives Centre

Lise Meitner und Otto Hahn verband eine herausragende wissenschaftliche Beziehung. In der Erinnerung stand sie lange in seinem Schatten, hatte er doch allein 1945 den Nobelpreis für Arbeiten zur Kernspaltung erhalten, die sie beide gemeinsam (teils zusammen mit Fritz Straßmann) durchgeführt hatten.

Darin spiegelt sich die Politik des Nobelkomitees ebenso wider wie die höchst ungleichen Karrierechancen von Männern und Frauen in der Wissenschaft – und an der Berliner Universität während der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts.

 

 

 

 

Otto Hahn

Otto Hahn wurde 1879 als jüngster von vier Söhnen in eine Frankfurter Handwerker- und Unternehmerfamilie geboren. Schon als Jugendlicher an chemischen Problemen interessiert, nahm er 1897 das Studium der Chemie in Marburg auf. Dort schloss er – nach einem Studienaufenthalt bei Adolf von Baeyer in München – sein Studium 1901 mit der Promotion in organischer Chemie ab. Nach dem einjährigen Militärdienst kehrte er an die Marburger Universität zurück, um dann internationale Erfahrungen in London und Montreal (McGill University) zu sammeln. Im Londoner Labor William Ramsays machte er sich mit der Entdeckung eines bis dahin unbekannten radioaktiven Elements, des „Radiothoriums“, 1905 einen Namen. Seine Forschungen zur Radioaktivität setzte er ab 1906 an der Berliner Friedrich-Wilhelms-Universität fort, zunächst als Mitarbeiter Emil Fischers, ab 1910 als Professor, ab 1912 als Leiter der Abteilung für radioaktive Forschung am neu gegründeten Kaiser-Wilhelm-Institut für Chemie in Berlin-Dahlem. Hahn konnte weitere Radioelemente identifizieren, gemeinsam mit Lise Meitner fand er 1908 das Actinium C‘‘, 1909 das Thorium C‘‘.

Lise Meitner

Der Weg Lise Meitners in die Wissenschaft war nur auf den ersten Blick genauso geradlinig verlaufen. Sie entstammte – als drittes von acht Kindern – einer assimilierten jüdischen, freidenkenden Wiener Rechtsanwaltsfamilie. 1908 ließ sie sich protestantisch taufen. Ihren für eine junge Frau der damaligen Zeit ungewöhnlichen Wunsch, Physik zu studieren, konnte sie nur gegen Widerstände und Schwierigkeiten verwirklichen. 1901 schrieb sie sich an der Wiener Universität ein, wo Ludwig Boltzmann zu einer prägenden Figur für sie wurde. 1906 wurde sie mit einer Arbeit zur „Wärmeleitung in inhomogenen Körpern“ promoviert. Sie konnte nun eine Stelle als Assistentin antreten. In der Zusammenarbeit mit Stefan Meyer und Egon von Schweidler entdeckte sie ihr Interesse an der Radioaktivität. Noch bevor sich die preußischen Universitäten offiziell für das Frauenstudium öffneten, zog es Meitner nach Berlin (1908). Die Forschungen Max Plancks, dann aber auch der Chemiker um Otto Hahn, inspirierten sie, bald arbeitete sie im Labor mit, zunächst als unbezahlter Gast, dann, 1912-1915, als Assistentin Plancks.

Zusammenarbeit im 1. Weltkrieg

Nach der Unterbrechung durch den Ersten Weltkrieg, an dem Hahn in Fritz Habers Spezialtruppe für Gaskampf, Meitner als Krankenschwester teilgenommen hatten, setzten die beiden ihre Zusammenarbeit fort. Die radioaktive Forschungsabteilung am KWI wurde in eine radiochemische Abteilung unter der Leitung Hahns und eine radiophysikalische Abteilung unter Meitner aufgeteilt. Seine Karriere führte ihn – neben der Professur an der Friedrich-Wilhelms-Universität – auf die Position des zweiten (1924) bzw. ersten Direktors des KWI für Chemie (1928). Meitner konnte in der KWI nicht weiter aufsteigen, und auch in der Universität stieß sie an Grenzen: Sie habilitierte sich 1922, vier Jahre später wurde sie zur außerplanmäßigen (also nicht einmal „ordentlichen“) Professorin für experimentelle Kernphysik an der Berliner Universität ernannt – und damit war sie 1926 (!) die erste Professorin für Physik an einer deutschen Universität überhaupt.

Das gemeinsame Interesse an „Transuranen“ ließ sie ihre Zusammenarbeit zu Beginn der 1930er Jahre merklich intensivieren. Auf diesem Gebiet war nach bahnbrechenden Erfolgen binnen kürzester Zeit (der Entdeckung des Elektrons durch James Chadwick 1932, der künstlichen Radioaktivität durch Frédéric Joliot-Curie 1934 und durch Enrico Fermis Arbeiten) erhebliche Dynamik entstanden. Mit Fritz Straßmann war 1929 ein weiterer Chemiker zu ihrer Arbeitsgruppe gestoßen. Gemeinsam publizierten sie zwischen 1934 und 1938 fünfzehn Arbeiten, in denen ihr Hauptinteresse der künstlichen Umwandlung des Urans durch Neutronen galt.

Zusammenarbeit während des NS-Regimes

Die sich verschärfende Rassenpolitik des NS-Regimes setzte dieser überaus fruchtbaren Zusammenarbeit ein Ende. Meitner, nach den NS-Rassegesetzen als Jüdin geltend, hatte ihre österreichische Staatsbürgerschaft zunächst noch Schutz vor Verfolgung geboten, der 1938 nach der Annexion Österreichs jedoch wegbrach. Schon im April 1933 hatte sie aufgrund des „Gesetzes zur Wiederherstellung des Berufsbeamtentums“ ihre Lehrbefugnis an der Universität verloren, nun musste sie Verfolgung und Deportation befürchten. Mitte Juli 1938 flüchtete sie aus Deutschland. Sie fand im Stockholmer Nobel-Institut für Physik zwar eine neue Anstellung, ihre Arbeitsbedingungen hatten sich gegenüber Berlin freilich ganz erheblich verschlechtert. Nur wenige Monate nach Meitners erzwungenem Weggang gelang Hahn und Straßmann, die in Berlin die gemeinsam begonnenen Experimente fortführten, eine wegweisende Entdeckung: Sie beobachteten im Dezember 1938, dass bei der Bestrahlung von Uran mit Neutronen der Atomkern „zerplatzte“, wie Hahn es beschrieb. Die Deutung dieses Phänomens gelang dann allerdings nicht den beiden Chemikern, sondern erst der Physikerin Meitner, die gemeinsam mit ihrem Neffen Otto Frisch erklären konnte, dass es sich um eine Kernspaltung handelte.

Dass die Entdeckung der Kernspaltung Ende der 1930er Jahre eine hochpolitische Angelegenheit war, war den Wissenschaftlern der Zeit bereits bewusst. Tatsächlich wurde sie 1939 rasch und unmittelbar militärisch relevant. Hahn arbeitete nach Kriegsausbruch zusammen mit anderen namhaften deutschen Wissenschaftlern (u.a. Werner Heisenberg) im Uranprojekt, das den Weg zu einer deutschen Atombombe bahnen sollte, letztlich aber erfolglos blieb. Nach der Evakuierung des KWI für Chemie aus Berlin ins württembergische Tailfingen wurden Hahn und seine Mitstreiter im Frühjahr 1945 von US-Truppen aufgegriffen, das Kriegsende erlebten sie interniert auf einem englischen Landsitz. Die Folgen der US-amerikanischen Atombombenabwürfe über Hiroshima und Nagasaki schockierten Hahn zutiefst. Fortan wurde er zu einem der prominentesten Mahner gegen die militärische Verwendung der Kernenergie.

Nobelpreis für Chemie für Hahn

Noch während der Internierung erfuhr Hahn, dass ihm der Nobelpreis für Chemie für das Jahr 1944 rückwirkend zuerkannt wurde. Er nahm den Preis im Dezember 1946 entgegen. Lise Meitner, deren Anteil an der ausgezeichneten wissenschaftlichen Leistung ungewürdigt blieb, war verbittert. Sie und Hahn blieben zwar persönlich einander verbunden, doch ihre Karrierewege hatten sich 1938 irreversibel getrennt: Während sie in Stockholm blieb, konnte Hahn nach 1946 seine Karriere in Westdeutschland bzw. der Bundesrepublik fortsetzen und als Präsident der (vormals Kaiser-Wilhelm-)Max-Planck-Gesellschaft bis 1960 wichtige Impulse setzen. Seine herausragende Stellung nutzte er freilich auch, um vor den Gefahren der Atomenergie zu warnen: Er initiierte die „Mainauer Erklärung“ der Nobelpreisträger 1955, und auch der „Göttinger Appell“ von 18 namhaften Atomforschern 1958 trug unverkennbar seine Handschrift.

1959 wurde in West-Berlin das „Hahn-Meitner-Institut“ (zunächst: HMI für Kernforschung) gegründet. Mit der Umbenennung des Otto-Hahn-Baus in „Hahn-Meitner-Bau“ trug die Freie Universität 2010 dem Anteil Lise Meitners an der gemeinsamen Arbeit Rechnung. Meitners eigene Universität, die Humboldt-Universität, benötigte für ihre Würdigung der wissenschaftlichen Leistungen der ersten Physikprofessorin noch länger: 2014 wurde im Ehrenhof der Universität Unter den Linden das Meitner-Denkmal der Bildhauerin Anna Franziska Schwarzbach feierlich enthüllt.

Nachlass
  • Otto Hahn: Archiv der Max-Planck-Gesellschaft, Berlin
  • Lise Meitner Papers: Churchill Archives Centre, Churchill College, Cambridg
Schriften (in Auswahl)
Otto Hahn
  • Über ein neues, die Emanation des Thoriums gebendes radioaktives Element, in: Jahrb. d. Radioaktivität u. Elektronik 2 (1905), S. 233-266. [die erste von gut 250 Publikationen]
  • Über den Nachweis und das Verhalten der bei der Bestrahlung des Urans mittels Neutronen entstehenden Erdalkalimetalle, in: Die Naturwissenschaften 27 (1939), S. 11-15.
  • Vom Radiothor zur Uranspaltung. Eine wissenschaftliche Selbstbiographie, Braunschweig 1962. Mein Leben, München 1968.
  • Von den fünfzig gemeinsamen Publikationen von Otto Hahn und Lise Meitner seien genannt:
  • Die Muttersubstanz des Actiniums, ein neues radioaktives Element von langer Lebensdauer, in: Physikalische Zeitschrift 19 (1918), S. 208-218.
  • Über das Protactinium und die Frage nach der Möglichkeit seiner Herstellung als chemisches Element, in: Die Naturwissenschaften 7 (1919), S. 611-612.
  • Atomenergie und Frieden. Wien 1954.
Lise Meitner
  • Der Zusammenhang zwischen β- und γ-Strahlen, in: Ergebnisse der exakten Naturwissenschaften 3 (1924), S. 160-181.
  • Kernstruktur, in: Handbuch der Physik, hg. von H. Geiger und K. Scheel, Bd. XXII (1926), S. 124-145.
  • (mit Otto Frisch) Disintegration of Uranium by Neutrons, in: Nature 143 (1939), S. 239-240. --: Erinnerungen an Otto Hahn, hg. von Dietrich Hahn, Stuttgart 1995.
  • Ernst, Sabine (Hg.): Lise Meitner an Otto Hahn. Briefe aus den Jahren 1912 bis 1924, Stuttgart 1993

 

Literatur (in Auswahl)
  • Hahn, Dietrich (Hg.): Otto Hahn. Leben und Werk in Texten und Bildern, Frankfurt/M. 1988.
  • Hoffmann, Klaus: Otto Hahn: Schuld und Verantwortung. Konflikte eines Wissenschaftlers, Berlin/Heidelberg 1993.
  • Rife, Patricia: Lise Meitner and the Dawn of the Nuclear Age, Berlin 1999.
  • Sexl, Lore/Anne Hardy: Lise Meitner, Reinbek 2002.
  • Sime, Ruth Lewin: Lise Meitner. Ein Leben für die Physik, Frankfurt/M. 2001.

 

 

 


 

Otto Hahn and Lise Meitner

8th March 1879 (Frankfurt am Main) – 28th July 1968 (Göttingen) / 7th November 1878 (Vienna)– 27th October 1968 (Cambridge)

 

Joint discoverers of nuclear fission – Nobel laureate (Hahn) and emigrant (Meitner)        

 

Lise Meitner und Otto Hahn

Lise Meitner and Otto Hahn
Photo: Churchill Archives Centre

Lise Meitner and Otto Hahn had an outstanding scientific relationship. For a long time, she stood in his shadow in people’s memories; after all, he alone had received the 1945 Nobel Prize for work on nuclear fission that they had carried out together (partly with Fritz Straßmann).

This reflects the policy of the Nobel Committee as well as the highly unequal career opportunities for men and women in science – and at the University of Berlin during the first half of the 20th century.

 

 

 

 

 

 

Otto Hahn

Otto Hahn was born into a Frankfurt family of craftsmen and entrepreneurs in 1879, the youngest of four sons. He was already interested in chemical problems as a teenager and began studying chemistry in Marburg in 1897. After a period in Munich to study under Adolf von Baeyer, he then finished his studies in 1901, when he attained his doctorate in organic chemistry. After a year of military service, he returned to Marburg University to then gain international experience in London and Montreal (McGill University). He made a name for himself in William Ramsay’s London laboratory in 1905 through the discovery of a previously unidentified radioactive element, “radiothorium”. From 1906 onwards, he continued his research on radioactivity at the Friedrich-Wilhelms-Universität in Berlin, initially as an assistant under Emil Fischer, from 1910 onwards, as a professor, then, from 1912, as head of the Department of Radioactivity Research at the newly founded Kaiser Wilhelm Institute for Chemistry in Berlin-Dahlem. Hahn was able to identify other radioelements; together with Lise Meitner, he discovered actinium C” in 1908, and thorium C” in 1909.

Lise Meitner

Only at first glance was Lise Meitner’s path into science this straightforward. The third of eight children, she came from an assimilated Jewish, free-thinking Viennese family of lawyers. In 1908, she was baptised in the Protestant Church. Her desire to study physics – unusual for a young woman of that time – could only be realised in the face of resistance and difficulties. In 1901, she enrolled at the University of Vienna, where Ludwig Boltzmann became a formative figure for her. In 1906, she received her doctorate with a thesis on “Thermal conduction in non-homogeneous bodies” (“Wärmeleitung in inhomogenen Körpern”). She was now able to take up a position as an assistant. While working with Stefan Meyer and Egon von Schweidler, she discovered her interest in radioactivity. Even before the Prussian universities officially opened for women to study, Meitner moved to Berlin (1908). She was inspired by the research of Max Planck, but also that of the chemists working with Otto Hahn, and soon she was collaborating with them in the laboratory, first as an unpaid guest and then, from 1912 to 1915, as Planck’s assistant.

Cooperation during World War 1

After the interruption caused by the First World War, in which Hahn had participated as part of  Fritz Haber’s special-purpose force for gas combat, and Meitner, as a nurse, the two continued their work together. The Department of Radioactivity Research at the KWI was divided into a Radiochemistry Department, under the direction of Hahn, and a Radiophysics Department, under Meitner. In addition to his professorship at the Friedrich-Wilhelms-Universität, Hahn’s career led him to the positions of deputy director (1924) and then director (1928) of the KWI for Chemistry. Meitner was unable to advance further at the KWI, and she also hit a glass ceiling at the university: she completed her postdoctoral thesis to qualify as a professor in 1922, and, four years later, she was appointed adjunct (thus not even a tenured) professor of experimental nuclear physics at the University of Berlin – making her, in 1926 (!), the first female professor of physics at any German university.

The pair’s common interest in “transuranic elements” led them to markedly intensify their work together at the beginning of the 1930s. A considerable amount of momentum had developed in this area following some groundbreaking successes within a very short time (the discovery of the electron by James Chadwick in 1932 and of artificial radioactivity by Frédéric Joliot-Curie in 1934, and due to the work of Enrico Fermi). Another chemist, Fritz Straßmann, joined their working group in 1929. Between 1934 and 1938, they jointly published fifteen works where their main interest was the artificial transmutation of uranium by neutrons.

Cooperation during the Nazi regime

The intensifying racial policy of the Nazi regime put an end to this extremely fruitful collaboration. Considered a Jew under the Nazi racial laws, Meitner had initially been afforded protection against persecution by her Austrian citizenship, though she lost this safeguard after the annexation of Austria in 1938. Already in April 1933, she had been deprived of her licence to teach at the university due to the “Law for the Restoration of the Professional Civil Service”, and she now had to fear persecution and deportation. In mid-July of 1938, she left Germany. Although she found new employment at the Nobel Institute for Physics in Stockholm, her working conditions had certainly deteriorated considerably compared to in Berlin. Just a few months after Meitner’s forced departure, Hahn and Straßmann, who continued the experiments that had been begun together in Berlin, succeeded in making a groundbreaking discovery: in December 1938, they observed that when irradiating uranium with neutrons, the atomic nucleus “burst”, as Hahn described it. However, the two chemists did not succeed in accounting for this phenomenon; it was only the physicist Meitner who was able to explain, together with her nephew Otto Frisch, that it was nuclear fission.

That the discovery of nuclear fission at the end of the 1930s was a highly political issue was already known to the scientists of the day. In fact, it quickly gained direct military relevance in 1939. After the outbreak of the war, Hahn worked with other renowned German scientists (including Werner Heisenberg) on the uranium project, which was to pave the way for a German atomic bomb, though it, ultimately, remained unsuccessful. After the evacuation of the KWI for Chemistry from Berlin to Tailfingen in Württemberg, Hahn and his colleagues were apprehended by US troops in the spring of 1945, and they spent the end of the war interned on an English country estate. The consequences of the atomic bombs dropped by the Americans over Hiroshima and Nagasaki shocked Hahn deeply. From then on, he became one of the most prominent admonishers against the military use of nuclear energy.

Nobel Prize for Chemistry for Hahn

While still interned, Hahn learned that he had retroactively been awarded the Nobel Prize in Chemistry for 1944. He accepted the prize in December of 1946. Lise Meitner, whose share in the outstanding scientific achievement remained unappreciated, was embittered. Although she and Hahn remained connected on a personal level, their career paths had separated irreversibly in 1938: while she remained in Stockholm, Hahn was able to continue his career after 1946 in West Germany, the Federal Republic, and to make an important impact as president of the Max Planck Society (formerly the Kaiser Wilhelm Society) until 1960. He did, of course, also use his prominent position to warn against the dangers of nuclear energy: he initiated the “Mainau Declaration” of Nobel Prize winners in 1955, and the “Göttingen Appeal” of 18 renowned nuclear scientists in 1958 also bore his unmistakable signature.

In 1959, the Hahn–Meitner Institute (initially the HMI for Nuclear Research) was founded in West Berlin. The Freie Universität took account of Lise Meitner’s share in the collective work with the renaming of its Otto Hahn Building to the “Hahn–Meitner Building” in 2010. Meitner’s own university, the Humboldt-Universität, took even longer to acknowledge the scientific achievements of its first female physics professor: in 2014, the Meitner memorial by sculptor Anna Franziska Schwarzbach was ceremonially unveiled in the university’s main courtyard on Unter den Linden.

Estate
  • Otto Hahn: Archive of the Max Planck Society, Berlin
  • Lise Meitner Papers: Churchill Archives Centre, Churchill College, Cambridge
Written works (selection)
Otto Hahn
  • Über ein neues, die Emanation des Thoriums gebendes radioaktives Element (On a new radioactive element that evolves thorium emanation), in: Jahrb. d. Radioaktivität u. Elektronik 2 (1905), pp. 233–266. [the first of more than 250 publications]
  • Über den Nachweis und das Verhalten der bei der Aufstrahlung des Uran mittels Neutronen entstehende Erdalkalmetalle (On the detection and behaviour of the alkaline-earth metals that result from the neutron irradiation of uranium), in: Die Naturwissenschaften 27 (1939), pp. 11–15.
  • Vom Radiothor zur Uranspaltung. Eine wissenschaftliche Selbstbiographie (From radiothorium to uranium fission. A scientific autobiography), Braunschweig 1962
  • The fifty joint publications by Otto Hahn and Lise Meitner include:
  • Die Muttersubstanz des Actiniums, ein neues radioaktives Element von lange Lebensdauer (The parent substance of actinium, a new, long-lived radioactive element), in: Physikalische Zeitschrift 19 (1918), pp. 208–218.
  • Über das Protactinium und die Frage nach der Möglichkeit seiner Herstellung als chemisches Element (On protactinium and the question of the possibility of its production as a chemical element), in: Die Naturwissenschaften 7 (1919), pp. 611–612.
  • Atomenergie und Frieden (Nuclear energy and peace), Vienna, 1954
Lise Meitner
  • Der Zusammenhang zwischen β- und γ-Strahlen (The relationship between β and γ rays), in: Ergebnisse der exakten Naturwissenschaften 3 (1924), pp. 160–181.
  • Kernstruktur (Nuclear structure), in: Handbuch der Physik, edited by H. Geiger and K. Scheel, vol. XXII (1926), pp. 124–145.
  • (with Otto Frisch) Disintegration of Uranium by Neutrons, in: Nature 143 (1939), pp. 239–240. --: Erinnerungen an Otto Hahn (Memories of Otto Hahn), edited by Dietrich Hahn, Stuttgart 1995.
  • Ernst, Sabine (ed.): Lise Meitner an Otto Hahn. Briefe aus den Jahren 1912 bis 1924 (Lise Meitner to Otto Hahn. Letters from the years 1912 to 1924), Stuttgart 1993.

 

References (selection)
  • Hahn, Dietrich (ed.): Otto Hahn. Leben und Werk in Texten und Bildern, Frankfurt/M. 1988.
  • Hoffmann, Klaus: Otto Hahn: Schuld und Verantwortung. Konflikte eines Wissenschaftlers, Berlin/Heidelberg 1993.
  • Rife, Patricia: Lise Meitner and the Dawn of the Nuclear Age, Berlin 1999.
  • Sexl, Lore/Anne Hardy: Lise Meitner, Reinbek 2002.
  • Sime, Ruth Lewin: Lise Meitner. Ein Leben für die Physik, Frankfurt/M. 2001.

 

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