原子能時代的開拓者——邁特納
奧地利裔瑞典物理學家。1878年11月7日生於維也納,1968年10月27日卒於劍橋。她1906年獲維也納大學博士學位。1907年去柏林大學隨普朗克進修理論物理,並和0.哈恩合作研究放射性,直到1938年受納粹迫害移居瑞典。
1926年柏林大學聘她為特邀教授。1960年退休到英國。邁特納的主要貢獻大多是同哈恩合作完成的:發現了鏷並予命名,研究了核同質異能現象和β衰變。1938年,哈恩和F.斯特拉斯曼發現鈾經中子轟擊後出現鋇,邁特納和她的外甥0.R.弗裏施於1939年提出核裂變概念,以解釋哈恩和斯特拉斯曼的實驗結果。核裂變和隨後裂變鏈式反應的發現,為核能的應用開辟了道路。
很少有人知道,把“核裂變”一詞引入科學詞典的人是一位婦女——莉澤·邁特納博士。鮮為人知的是,這個婦女是第一個認識到原子可以分裂並且釋放出巨大能量——原子能的人。由於她的開拓性的工作,一個原子能的時代開始了。
1878年11月7日,莉澤·邁特納出生在奧地利的維也納。雖然父母兩人篤信猶太教,但是他們的八個孩子卻都施行了洗禮,被培育成基督教徒。這樣做也許是為了讓孩子們在那些反猶主義盛行的日子裏受到保護。莉澤·邁特納當學生的時候,從報紙上看到皮埃爾-居裏和瑪麗·居裏在1902年發現鐳的報道,從而對原子物理學發生了興趣。由於一心想從事物理學這一專業,她在1901年進入維也納大學。這件事聽來容易,事實並不那麼簡單。人們一定記得,在那個時候,教職員和學生中間有一種反對婦女上大學的強烈情緒。確實,當時一名女大學生在人們心目裏是件不可思議的事情。然而,為了不使自己偏離自己的目標,莉澤終於在1906年從大學畢業並獲得博士學位,成為能做到這一點的第一批婦女之一。
畢業後的一段時期裏,邁特納博士仍待在維也納,並對放射性這一新科目產生了極大興趣。這個興趣後來成為她終身的工作,引導她打開了原子能領域。但是,在那個時候,科學工作和進步的中心是柏林,而不是維也納。很多偉大而著名的科學家都聚集在柏林,把世界各地的學生都吸引來。因此,1908年,莉澤·邁特納來到柏林,在舉世聞名的德國物理學家馬克斯·普朗克博士指導下學習理論(普朗克博士開創了對現代物理學有著重大意義的量子理論,為此,他於1918年獲得諾貝爾獎)。後來,邁特納博士成為普朗克博士在柏林大學的助手。在跟隨普朗克博士工作期間,邁特納博士遇到了奧托·哈恩博士,以後,她同哈恩博士合作了30年。哈恩博士當時正在尋找一名物理學家來幫助他研究放射性的化學。但是由於時代的偏見,婦女是不能在化學研究所工作的,而哈恩博士就是在化學研究所進行他的工作。因此,哈恩博士和邁特納博士就在一個地下室裏找到一間木匠的工作房,他們就在那裏設置了他們的實驗室。作為化學家,哈恩博士的興趣在於發現新的化學元素和它們的性質;而邁特納博士則關心這些新元素的放射性。兩個人在放射性領域裏都做著開創性的工作。
1914年第一次世界大戰爆發時,奧托·哈恩和莉澤·邁特納正在緊緊追蹤著一個新元素。但是隨著戰爭的到來,哈恩博士被應征入伍。邁特納博士誌願充當奧地利軍隊中的一名x光護士,她仍然是奧地利的一個公民。隻要情況允許,他們就繼續他們的合作。到戰爭快結束時,他們的努力獲得了成功。他們向科學界宣布了一種新的化學元素——鏷。
1918年,邁特納博士被任命為負有盛名的威廉皇家學院物理係主任。她被責成組建一個物理放射係。在那裏她擁有優良的研究設備和一批助理人員以及學生。她著重研究自然的和人工的元素嬗變,那就是α粒子、中子和其他原子的炮彈轟擊一種化學元素,使其變成另外一種不同的元素。邁特納博士繼續她的放射性元素的研究工作,發表了大量的工作報告。在20世紀30年代,世界各地的科學家特別是柏林的科學家,對於這一令人興奮的核物理學新領域非常感興趣,並且滿懷熱情地進行工作。在短短的時間裏就取得了輝煌的進展,質子和中子以及人工放射現象都已經被發現了。
1934年,邁特納博士和哈恩博士再次進行了合作。他們對意大利的恩裏科,費爾米的工作感到特別振奮。費爾米用中子轟擊像鈾這樣的重元素,得到了比鈾還重的新元素——超鈾元素。他們重做了費爾米的實驗以證實他的結果,獲得了成功。如果要讓科學界承認這種結果,這種證實是非常重要的。
有一天,邁特納博士和哈恩博士正在他們的實驗室向鈾原子核發射慢速中子,希望得到一種新的超鈾元素。使他們大吃一驚的是,他們發現了鋇的存在,而在實驗開始以前,這種元素並不存在。鋇的重量比鈾輕得多(原子數指的是一個原子核中的質子數目,原子量包括原子核中的質子加中子的數目)。他們原先希望的是發現一種比鈾重而不是比鈾輕的元素,他們對這個奇怪的結果無法作出解釋。邁特納博士一生中的巨大悲劇發生了,正當她處於就要完成也許是本世紀最有深遠影響的科學發現——發現鈾原子可以分裂的最後時刻,她被迫離開了哈恩的實驗室。由於納粹占領了奧地利,她的奧地利國籍已不再能使她在德國受到保護了。她從來沒有隱瞞過她的猶太血統。1938年3月,當反猶主義在納粹德國達到狂熱程度時,邁特納博士不得不逃走,她已被柏林大學解除了教學職務。她借口想度一個星期的假期,乘火車前往荷蘭。在僥幸地躲過了納粹巡邏隊之後,她偷偷地越過了荷蘭國境線。在朋友們的幫助下,她獲準在沒有簽證的情況下進入荷蘭,因為她的奧地利護照在納粹占領下已經不再有效了。當她離開德國時,隻有哈恩博士一人知道她將永遠不會回來了。
邁特納博士從荷蘭前往丹麥的哥本哈根,在那裏,她和她的朋友諾貝爾獎獲得者尼爾斯·博爾及他的夫人在一起過了一段時間。此後不久,她接到邀請,到瑞典斯德哥爾摩新諾貝爾物理研究所工作。與此同時,哈恩博士正在德國繼續關於轟擊鈾的實驗,結果得到的仍然是較輕的元素。他擔心是否自己在實驗中搞錯了,於是,1939年12月他寫了一封信給在瑞典的莉澤·邁特納,信中包括他的實驗的所有細節以便供莉澤進行專門分析和使用。她一遍又一遍地讀了這封信,心思完全被信的內容占據了。當時她確信,鈾原子確實已被分裂,並且在之一過程中釋放出巨大的能量。她把信給她的侄子——物理學家奧托·弗裏施看,兩人於是重新進行這種實驗,以證實其結果。邁特納博士運用著名的愛因斯坦方程式E=mc2,計算出:用一個中子轟擊一個鈾原子核釋放出的能是2億電子伏特,即等於同等數量TNT炸藥爆炸力的2000倍。威廉·L·勞倫斯在1940年9月7日的一篇雜誌文章中對她的工作是這樣描述的:“她正體驗著的一定是和哥倫布當年相類似的那種感覺。她和哈恩博士意外地碰上了本時代最偉大的發現之一。他們已經踏上了一條小路,這條小路也許將引導他們到達‘原子能的希望之鄉’的彼岸。”
1939年1月16日,邁特納博士和她的侄子奧托·弗裏施把他們的研究報告投寄給英國著名的雜誌《自然》。這篇報告在大約3個星期之後發表。正是邁特納博士把鈾原子分裂成兩個較小的和不同的原子的現象描述為核“裂變”,從而給科學詞典中增添了一個非常重要的詞彙。當邁特納博士把她發現原子裂變從而釋放出巨大能量的情況通知丹麥的物理學家尼爾斯·博爾時,他非常激動,以致差點錯過了去美國的輪船。他在美國哥倫比亞大學把這一消息轉告給恩裏科·費爾米和其他人。這一發現被迅速證實,原子彈的競賽開始了。
雖然邁特納博士從未想到她的發現會被置於破壞性的用途上,並且她本來會極力反對這樣做的,但是,無論是盟國還是德國都看到了將這種發現用在軍事目的上的可能性。在美國,國防部執行了“曼哈頓計劃”,在萊斯利·R·格羅夫斯將軍的指導下製作原子彈。在德國,許多科學家卷入了具有同樣目的的工作。
1945年8月5日,當第一顆原子彈投擲在日本的廣島市時,人們創造了曆史。關於是否應當使用原子彈問題的爭論——讚成的意見和反對的意見——一直持續到今天,並且今後大概將長時間的持續下去。邁特納博士反對使用它,盡管受到邀請,她拒絕用她的研製去做任何事情,也不再在核裂變方麵進行更多的工作了。
1945年10月,邁特納博士被選為瑞典科學院的外籍成員。這個榮譽在該科學院200年的曆史中隻贈給過另外兩個婦女,1748年當選的是一位瑞典婦女,1910年當選的是居裏夫人。1946年,邁特納博士來到美國,作為一個客座教授在華盛頓哥倫比亞特區的天主教大學呆了一年。她是一個講話和氣、麵帶笑容的婦女,她的英語說得很好,但帶有很重的口音。1947年,在她69歲時,她退休了。之後,她繼續在皇家工程科學院的實驗室裏工作,那裏正在與瑞典原子能委員會合作,建立一個核反應堆。
1958年,邁特納博士搬到英國與她的侄子和侄女們住在一起。那時,她的侄子奧托·弗裏施博士是劍橋大學自然哲學係的主任。她繼續出去旅遊、講課和出席音樂會(她終身愛好音樂)。但是,年齡已開始使她的活動大大減少。1966年,邁特納博士與從前的兩位同事哈恩博士和費裏茨·斯特拉斯曼博士分享了原子能委員會贈給的5萬美元的恩裏科·費爾米獎金。她那時的身體狀況已經相當虛弱了,難以去維也納領獎,因此,原子能委員會的主席格倫.T.西博格親自到英國劍橋把獎金送給她。1968年10月27日,再過幾天就是她90歲生日,邁特納博士在一家小型私人醫院裏去世了。同她在研究工作中合作了30年的奧托·哈恩博士於同年7月去世,比她早3個月。
盡管邁特納博士沒有獲得過諾貝爾獎。但是,我們不可否認,她開創了一個新的時代。
人們最好的工作住往是在逆境情況下做出的,思想上的壓力或是肉體上的痛苦都可能成為精神上的支柱。人們可以把逆境當成動力,激勵自己頑強奮起,去爭取幸福、爭取成功。
任何事業的勝利不可能一帆風順的,會遇到各種困難和挫折。必須通過克服、戰勝挫折來爭取成功。
發明大王——愛迪生
想象力引發構想,而知識實現構想。
讀書對於智慧,也像體操對於身體一樣。
遇到困難時,我決不灰心……成功的三個
條件是勤勉、努力和嚐試。
——托馬斯·阿爾瓦·愛迪生
托馬斯·阿爾·愛迪生(ThomasAlvaEdison),是位舉世聞名的美國電學和發明家。翻開人類曆史,可以發現,在科學技術史上有過種種發明或發現的人很多,但是像托馬斯·阿爾瓦·愛迪生,有那麼多發明,而且以84歲漫長的一生,持之以恒,專心致誌的發明奉獻生命的,可說極少。
托馬斯·阿爾瓦·愛迪生於1847年2月11日(中國是中英鴉片戰爭前夕)的清晨數小時出生在美國中西部的俄亥俄州的一個繁忙的小鎮——米蘭。年幼的時候他通常被叫做阿爾瓦,他的母親總是叫他艾爾。
小艾爾很快開始證明了他是不尋常的。首先,他幾乎從來不哭。他一直是笑。他仿佛努力使別人也笑。
作為一個嬰兒,他也經常對一些事物發生興趣。他會表現得盡力思考如何將它拿到手中。像人們正在思考時那樣,他動著嘴和眼睛。他從不停下努力去做的一件已下決心去做的事。他一學會走路,就不要任何幫助朝著他要去的任何東西走去。
小艾爾的表現十分讓人愜意。他的腦袋很大,但長得恰到好處。然而他那厚厚淺色的頭發是個問題。他從頭頂豎起來,而且不安於原位。南希·愛迪生不得不剪短他的頭發,盡管他不喜歡那樣做。
三歲的時候,阿爾瓦在正思考時用手指捋著頭發,跟一個成年人一樣。
就每個人的記憶所及,托馬斯·阿爾瓦·愛迪生問關於任何東西的許多問題。仿佛他要學會說話就是為了提問題。他一學會說話就開始問問題,而且在整個一生中都這樣問。他所提出的問題中有一些沒有簡單的答案,有一些並不重要。但是他從沒有停止過提問。他問得這麼多,以至於他家裏人都不想再回答下去。然而他母親總是盡力幫助他。