Ліза Майтнер (; 7 листопада 1878, Відень — 27 жовтня 1968, Кембридж) — австрійсько-шведська науковиця, спеціалістка в галузях ядерної фізики та радіохімії. Першовідкривачка протактинію, ефекту Оже, разом із командою вчених здійснила перше розщеплення атомного ядра, проте відмовилась розробляти ядерну зброю. На честь неї названо астероїд.
Завершивши своє докторське дослідження в 1905 році, Майтнер стала другою жінкою з Віденського університету, яка здобула ступінь доктора фізики. Значну частину своєї наукової кар'єри вона провела в Берліні, де була професором фізики та керівником відділу в . Вона була першою жінкою, яка стала повним професором фізики в Німеччині. Вона втратила свої посади в 1935 році через антиєврейські Нюрнберзькі закони нацистської Німеччини, а через аншлюс 1938 року втратила австрійське громадянство. 13—14 липня 1938 року за допомогою Дірка Костера вона втекла до Нідерландів. Багато років Ліза жила в Стокгольмі. Зрештою в 1949 році вона стала громадянкою Швеції. Проте в 1950-х роках, щоб бути з членами сім'ї, вона переїхала до Британії.
У середині 1938 року хіміки Отто Ган і Фріц Штрассман з Інституту хімії кайзера Вільгельма продемонстрували, що ізотопи барію можуть утворюватися шляхом нейтронного бомбардування урану. Ган поінформовував Майтнер про свої відкриття, і наприкінці грудня вона разом зі своїм племінником, колегою-фізиком Отто Робертом Фрішем, розробила фізику цього процесу, правильно інтерпретуючи експериментальні дані Гана та Штрассмана. 13 січня 1939 року Фріш повторив процес, який спостерігали Ган і Штрассман. У доповіді Майтнер і Фріша в журналі Nature за лютий 1939 року вони дали цьому процесу назву «поділ». Відкриття ядерного поділу під час Другої світової війни призвело до розробки атомних бомб і ядерних реакторів.
Майтнер не отримала Нобелівську премію з хімії 1944 року за ядерний поділ, натомість премію отримав її давній співробітник Отто Ган. Кілька вчених і журналістів назвали її виключення «несправедливим». За архівом Нобелівської премії, її 19 разів номінували на Нобелівську премію з хімії між 1924 і 1948 роками та 30 разів на Нобелівську премію з фізики між 1937 і 1967 роками. Хоча Майтнер не була нагороджена Нобелівською премією, у 1962 році її запросили взяти участь у зустрічі лауреатів Нобелівської премії у Ліндау. Вона отримала багато інших нагород, зокрема посмертне присвоєння свого імені елементу 109 майтнерій у 1997 році. Альберт Ейнштейн назвав Майтнер «німецькою Марією Кюрі».
Ранні роки Еліза Майтнер народилася 7 листопада 1878 року в єврейській родині вищого середнього класу в сімейному будинку на Кайзер Йозефштрассе, 27 у районі Леопольдштадт у Відні. Вона була третьою з восьми дітей шахового майстра Філіпа Майтнера та його дружини Гедвіґи. У реєстрі народжень єврейської громади Відня вказано, що вона народилася 17 листопада 1878 року, але в усіх інших документах її дата народження вказана як 7 листопада, яку вона й використовувала. Її батько був одним із перших єврейських юристів, яких було допущено до практики в Австрії. У неї було двоє старших братів і сестер, Гізела і Огюст (Густі), і четверо молодших: Моріс (Фріц), Карола (Лола), Фріда і Вальтер; усі вони здобули вищу освіту. Її батько був вільнодумцем, і вона виховувалася у цьому ж дусі. Уже у дорослому віці вона стала християнкою лютеранського обряду і охрестилася у 1908 році. Її сестри Гізела і Лола також того ж року стали християнами і належали до католицької церкви. Тоді ж Еліза прийняла скорочене ім'я «Ліза».
Освіта Інтерес до науки у Майтнер з'явився у вісім років, коли вона тримала під подушкою зошит зі своїми науковими дослідженнями. Її приваблювали математика та природничі науки, і вона вивчала кольори нафтової плями, тонкі плівки та відбите світло. Єдиною кар'єрою, доступною для жінок, було викладання, тому вона відвідувала середню школу для дівчат, де здобула освіту вчительки французької мови. Окрім французької мови, її освіта включала бухгалтерію, арифметику, історію, географію, природничі науки та гімнастику. У 1892 році вона закінчила гімназію. До 1897 року жінкам не дозволялося відвідувати державні заклади вищої освіти у Відні, але коли це обмеження було знято, вимога про гімназійну освіту була скасована, і жінкам потрібно було лише скласти матуру — атестат зрілості, необхідний для вступу до університету. У 1900 році її сестра Гізела отримала атестат зрілості і вступила до медичного інституту. У 1899 році Майтнер почала брати приватні уроки з двома іншими юнками, заповнюючи пропущені роки середньої освіти. Фізику викладав Артур Сарваші. У липні 1901 року вони склали екстерном іспит на атестат зрілості в Академічній гімназії. Чотири з чотирнадцяти жінок склали іспит, зокрема Майтнер і Генрієтта Больцман, дочка фізика Людвіга Больцмана.
Дослідження, робота та наука
Віденський університет
У жовтні 1901 року Майтнер вступила до Віденського університету. Особливо вона надихалася Людвігом Больцманом і часто із захопленням розповідала про його лекції. Її дисертацією керували Франц Екснер та його асистент Ганс Бенндорф. Її дисертація під назвою («Дослідження рівняння Максвелла»), було подано на захист 20 листопада 1905 року та затверджено 28 листопада. 19 грудня вона склала усний іспит від Екснера та Больцмана й 1 лютого 1906 року здобула ступінь доктора. Ліза стала другою жінкою, яка отримала ступінь доктора фізики у Віденському університеті після Ольги Штайндлер, яка отримала свій ступінь в 1903 році; третьою була Сельма Фрейд, яка працювала в тій же лабораторії, що й Майтнер, і отримала свій ступінь у 1906 році. 22 лютого 1906 року дисертація Майтнер була опублікована як («Теплопровідність у неоднорідних тілах»).
Пол Еренфест попросив її дослідити статтю про оптику лорда Релея, у якій докладно описано експеримент, який дав результати, які Релей не зміг пояснити. Вона змогла пояснити результати, а також зробила прогнози на основі своїх пояснень, які потім перевірила експериментально, продемонструвавши свою здатність проводити незалежні та неконтрольовані дослідження. Дані результати Ліза опублікувала у своїй доповіді «Деякі висновки, виведені з формули відбиття Френеля». У 1906 році, займаючись цими дослідженнями, Майтнер познайомилася зі Стефаном Маєром, який познайомив її з радіоактивністю, на той час дуже новою галуззю досліджень. Ліза почала заглиблюватись у цю сферу з альфа-частинок. У своїх експериментах із коліматорами та металевою фольгою вона виявила, що розсіювання в пучку альфа-частинок збільшується разом із масою атомів металу. 29 червня 1907 року вона подала свої висновки до Physikalische Zeitschrift. Це був один з експериментів, завдяки якому Ернест Резерфорд передбачив ядерний атом.
Університет Фрідріха Вільгельма
Підбадьорена та підтримана фінансовою підтримкою батька, Майтнер вступила до Берлінського університету імені Фрідріха Вільгельма, де викладав відомий фізик Макс Планк. Планк запросив її до себе додому і дозволив їй відвідувати його лекції. Це був незвичайний жест Планка, який був визнаний противником вступу жінок до університетів загалом, але, вочевидь, визнав Майтнер винятком. Вона подружилася з близнючками Планка — Еммою та Грете, які народилися 1889 року, і мали спільну з Майтнер любов до музики.
Відвідування лекцій Планка не забирало у неї весь час, і Майтнер звернулася до , керівника Інституту експериментальної фізики, по дозвіл провести деякі дослідження. Рубенс сказав, що був би радий, щоб вона працювала в його лабораторії, і додав, що Отто Ган в інституті хімії шукає фізика для співпраці. Через кілька хвилин її представили Гану. Той вивчав радіоактивні речовини під керівництвом Вільяма Рамзі та Ернеста Резерфорда, і йому вже приписували відкриття того, що тоді вважалося кількома новими радіоактивними елементами. Ган був такого ж віку, як Майтнер, і вона відзначила його неформальну та доступну манеру. У Монреалі Ган звик співпрацювати з фізиками, включаючи принаймні одну жінку, .
Голова хімічного інституту Еміль Фішер передав у підвальне приміщення колишній деревообробний цех (Holzwerkstatt) для використання його як лабораторії. Ган оснастив його електроскопами для вимірювання альфа- та бета-частинок і гамма-променів. У лісообробному цеху не було можливості проводити дослідження, але Альфред Сток, керівник відділу неорганічної хімії, дозволив Гану використовувати приміщення в одній із двох його приватних лабораторій. Як і Майтнер, Ган не отримував зарплати і жив за рахунок допомоги від свого батька, хоча й дещо більшої, ніж її. На початку 1907 року він закінчив свою габілітацію і став приват-доцентом. Більшість хіміків-органіків з Інституту хімії не вважали роботу Гана — виявлення дрібних слідів ізотопів, надто малих, щоб побачити, зважити чи понюхати через їхню радіоактивність — справжньою хімією. Один керівник департаменту зауважив, що «неймовірно, що можна робити, щоб бути приват-доцентом у наші дні!».
Спочатку Майтнер було важко влаштуватися на навчання. У німецькій державі Королівство Пруссія, до складу якої входив Берлін, жінок ще не допускали до університетів. Майтнер дозволили працювати в деревообробному цеху, який мав окремий зовнішній вхід, але вона не могла потрапити до решти приміщень інституту, зокрема до лабораторії Гана, розташованої нагорі. Якщо вона хотіла сходити в туалет, то мусила користуватися туалетом у ресторані вниз по вулиці. Наступного року до прусських університетів дозволили вступати жінкам, і Фішер зняв обмеження, а в будівлі встановили жіночі туалети. Не всі хіміки були цьому раді. Інститут фізики сприймав більше, і вона подружилася з фізиками там, серед яких були , Джеймс Франк, Густав Людвіг Герц, Роберт Пол, Макс Планк, і Вільгельм Вестфаль.
Протягом перших років спільної роботи Майтнер і Ган опублікували дев'ять робіт: три в 1908 році і шість — у 1909-му. Разом із Ганом вона відкрила й розробила фізичний метод розділення, відомий як радіоактивний відскок, у якому дочірнє ядро з силою викидається, коли воно відскакує в момент розпаду. Гана цікавило передусім відкриття нових елементів (тепер відомих як ізотопи), але Майтнер більше цікавило розуміння їхнього випромінювання. Вона помітила, що радіоактивна віддача, яку відкрила Гаррієт Брукс у 1904 році, може стати новим способом виявлення радіоактивних речовин. Незабаром вони відкрили ще два нових ізотопи — вісмут-211 і талій-207. Майтнер особливо цікавили бета-частинки. До цього часу було відомо, що вони є електронами. Альфа-частинки випромінювалися з характерною енергією, і вона очікувала, що це буде вірно і для бета-частинок. Ган і Майтнер ретельно виміряли поглинання бета-частинок алюмінієм, але результати були спантеличеними. У 1914 році Джеймс Чедвік виявив, що електрони, випущені з ядра, утворюють неперервний спектр, але Майтнер було важко повірити в це, оскільки це суперечило квантовій фізиці, яка стверджувала, що електрони в атомі можуть займати лише дискретні енергетичні стани (кванти).
Інститут хімії імені Кайзера Вільгельма У 1912 році Ган і Майтнер переїхали до нещодавно заснованого Інституту хімії кайзера Вільгельма (KWI) у Берліні. Ган прийняв пропозицію Фішера стати молодшим помічником відповідального за відділ радіохімії, першу лабораторію такого роду в Німеччині. Робота супроводжувалася званням «професор» і зарплатою 5000 марок на рік (еквівалентно 29 000 євро 2021 року). На відміну від університетів, приватно фінансований KWI не мав політики, що виключає жінок, але Майтнер працювала безкоштовно як «гість» у секції Гана. Після смерті батька в 1910 році вона могла зіткнутися з фінансовими труднощами. Побоюючись, що вона може повернутися до Відня, Планк призначив її своєю асистенткою в Інституті теоретичної фізики Університету Фрідріха Вільгельма. На цій посаді вона перевіряла роботи його студентів. Це була її перша оплачувана посада. Асистент був найнижчою сходинкою на академічній драбині, і Майтнер стала першою жінкою-науковим асистентом у Пруссії.