他們在計算中又發現了一個更重要的問題：原子核分裂成兩塊後，它們將由於巨大的電磁斥力而相互高速飛離，而且帶有2億電子伏特的動能。邁特納和弗裏施認真地考慮了這個能量的來源。由於入射中子的能量是很小的，惟一可能的能量來源隻能來自於原子核的內部。邁特納對原子核質量的經驗公式很熟悉，立即計算出反應後產物的總質量比反應前總質量少了相當於質子質量的1/5。按照愛因斯坦著名的質能公式：E=mc2（E為能量，m為質量，c為真空中的光速），2億電子伏特正好相當於1/5個質子質量的等價能量。邁特納和弗裏施不但證明了原子核的分裂，更重要的是，他們創造性地應用和證明了愛因斯坦的質量能量公式，從而揭示出人類也可以將物質的部分質量直接轉換為巨大的、並能被人類直接利用的能量，這是愛因斯坦當年所沒有考慮到的。邁特納與弗裏施的工作，是將不同的物理學思想融合在一起，然後去解釋新現象的典範。
當弗裏施回到哥本哈根時，玻爾正準備上船去美國講學。弗裏施用幾分鍾的時間向玻爾報告了這一發現，玻爾拍了一下自己的前額，大聲說：“太漂亮了，事情應該就是這樣！我們怎麼那麼久沒有發現這一點呢！”
玻爾是當時傑出的物理學大師，能夠得到他的讚許，弗裏施想必會心情激動，勇氣倍增。於是，他立即在研究所裏用電離室研究中子轟擊鈾時產生的碎片，發現了很強的碎片產生的信號，從而以物理實驗證實了鈾的分裂。他從一位在哥本哈根訪問的美國生物學家那裏借來了細菌分裂時的“裂變”一詞，以描述原子核的分裂。通過在長途電話裏與邁特納討論了幾次後，弗裏施將這一發現寫成論文，寄給英國的《自然》雜誌。1939年2月11日，論文正式在《自然》雜誌上發表。
當這個消息傳到美國華盛頓時，喬治·華盛頓大學與卡耐基研究院正聯合召開一個物理學會會議。會議結束之前，幾所美國大學的科學家們對鈾原子核進行連續4晝夜的分裂實驗，都得到了肯定的結果，並將其發表在2月15日的《物理評論》雜誌。
當年盧瑟福用a粒子不僅打破了氮原子，而且也打破了許多人對世界的認識，這就不免又燃起了幾百年來人們已經遺忘了的對世界末日的恐懼。新型的核反應能夠放出驚人的巨大能量，這個現象引起科學界的巨大震驚。有的人歡欣鼓舞，認為這是開辟了世界能源的新領域；有的人則極為恐懼不安，害怕這一科研成果會被戰爭狂人用來屠殺人類，製造災難性的武器。哈恩本人也感到不安，大聲疾呼：“這是違背上帝的意誌的。”但是，當時的這類發現與日常生活很少有關係。根據物理學家複雜的研究結果而形成了對世界“真實本質”的一些概念，按照一般人的想法，這完全是科學家們個人的事情，甚至連科學家們自己都沒有指望能從他們的發現中得到什麼實際結果。例如，盧瑟福就曾斷言，人類在任何時候都將不能利用蘊藏在原子中的能量。這種錯誤的見解，盧瑟福直到死還固執地堅持著。
鈾核裂變能夠釋放出巨大的能量，並且同時放出2-3個中子，這就表明原子核有可能發生裂變鏈式反應。1939年9月初，玻爾和他的合作者惠勒從理論上闡述了原子核裂變反應過程，並指出能引起這一反應的最適宜的核素就是鈾-235，這就找到了人類打開原子彈奧秘的“金鑰匙”。
從此，人類正式進入了核時代。