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LISE MEITNER

Tres años antes de que Wilhelm Röntgen protagonizara su descubrimiento revolucionario de los rayos X en 1895, una niña con gran capacidad de esfuerzo y extraordinario talento obtenía a sus catorce años la graduación en una escuela femenina de Viena. Aquella joven tuvo que luchar para entrar en un mundo como el de la física, que por aquel entonces estaba dominado por hombres, y con el tiempo se convirtió en una investigadora y una especialista en física teórica. Lise Meitner (1878-1968) nació en el seno de una familia judía laica que vivía en el distrito segundo de la capital austriaca, el antiguo ghetto cuyos muros había mandado derribar el emperador ilustrado José II algunos años antes. A Lise le encantaba la música y tenía un talento extraordinario para las matemáticas y las ciencias, pero en Austria a finales del siglo XIX, las muchachas dejaban la escuela a los catorce años y les esperaba el matrimonio y ocuparse del hogar.

Lise ansiaba seguir un camino diferente. Le apasionaba la física, pero sus padres no querían ni oír hablar de que prosiguiera sus estudios en ese campo, puesto que, en el Imperio austrohúngaro, no les estaba permitido a las mujeres estudiar física ni cualquier otra ciencia, y además solo contaba con un puñado de físicos profesionales. Profundamente desilusionada, Lise siguió con sumisa obediencia el consejo que le dio su padre, quien ejercía como abogado, y se matriculó en un programa de tres años que le permitiría obtener un diploma para enseñar francés. De este modo se inició un período que más tarde la propia Lise calificaría como sus «nueve años perdidos».

Lise era una joven menuda y muy esbelta, de ojos oscuros que a menudo tenían una expresión ausente. A pesar de su apariencia juvenil, era más madura que sus compañeras de la misma edad, debido a su interés por las ciencias, que la llevaba a leer con voracidad libros de química, física y matemáticas en su tiempo libre.

Cuando en 1895 el descubrimiento de Röntgen revolucionó la comunidad científica, y a este siguió el hallazgo de la radiación de uranio por Becquerel en 1896, una Lise Meitner de dieciocho años decidió que su camino en la vida iba a ser el estudio de la radiactividad. Nada podía detenerla, estaba decidida, ni sus padres ni una sociedad que no permitía la presencia de mujeres en la universidad. Cuando cumplió los veintiún años, la legislación austriaca había empezado a cambiar y ya permitía a las mujeres seguir ciertos estudios universitarios. Para recuperar el tiempo perdido, el padre de Lise le buscó un profesor particular y al cabo de un par de años de intenso trabajo, la joven Meitner estuvo en condiciones de abordar los estudios que los muchachos realizaban en el gymnasium, la institución académica donde se impartía la enseñanza media. En 1901, unos meses antes de cumplir los veintiún años, aquella joven llena de ambiciones —y cinco años mayor que el resto de jóvenes de su curso— se matriculó en la Universidad de Viena para comenzar a prepararse en la que iba a ser una brillante carrera en física.

En parte porque era mayor que el resto de estudiantes y en parte porque era una mujer que trataba de competir en un mundo científico que en gran medida estaba dominado por hombres, Lise desarrolló una auténtica obstinación por sacar buenas notas y descollar. Estudiaba a todas horas y dedicaba hasta veinticinco horas a la semana a asistir a las clases y a trabajar en los laboratorios.[16]

Meitner estudió física, química, botánica y matemáticas, y trabajaba hasta el agotamiento. Por suerte tenía la clase de cálculo a primera hora de la mañana, cuando aún estaba plenamente despierta y era capaz de prestar mucha atención a las clases. El profesor que impartía el curso de cálculo no tardó en darse cuenta de que tenía una estudiante excelente y asignó a Meitner algunas tareas especiales, que a su juicio iban a ser todo un reto para ella y la alentarían a ir más allá de los materiales más comunes que impartía en clase.

Para poner a prueba las habilidades de Meitner, un día aquel profesor le pidió que leyera un artículo que había escrito un matemático italiano y que buscara un error que este había cometido. Luego le propuso a Meitner que publicara las conclusiones a que había llegado. Pero ella se negó a hacerlo. La incomodaba la idea de publicar algo que no consideraba plenamente suyo, ya que su profesor de cálculo sabía previamente que en aquel artículo había un error y luego le había propuesto a ella que lo descubriera. Sin lugar a dudas, el prestigio iba a ser para el profesor. Este incidente, sin embargo, pone de relieve cuál era el carácter moral y el talante ético de Lise Meitner, una persona que a lo largo de toda su vida siguió unos estrictos códigos de comportamiento profesional que ella misma se había impuesto. Cuando tenía la impresión de que un resultado científico, ni que fuera solo en parte, era compartido con alguien más, insistía siempre en que a esa persona le fuesen también reconocidos en pie de igualdad sus méritos. Por desgracia, las personas con las que trabajó más tarde a lo largo de su carrera a veces no supieron corresponder como era debido a la cortesía profesional con la que ella les trató.

El curso de física al que Meitner asistía lo impartía Franz Exner, un amigo de Wilhelm Röntgen muy interesado en la radiación y la radiactividad. Exner había ayudado a que los esposos Curie obtuvieran pechblenda de las minas de Joachimsthal y ellos, a cambio, le habían enviado pequeñas cantidades de radio. A Exner le correspondía el mérito de haber hecho de Viena un centro de la investigación de la radiactividad en las primeras décadas del siglo XX. El curso de introducción a la física y aquel entusiasta profesor convencieron aún más si cabe a Lise de que quería dedicarse a ese campo.

En su segundo año en la facultad, Lise Meitner estuvo bajo la influencia de un físico aún más excepcional si cabe, Ludwig Boltzmann (1844-1906), el célebre pionero de la mecánica estadística, la termodinámica, la teoría cinética y la teoría atómica. Lise consideraba que las clases de Boltzmann eran las más hermosas y emocionantes, de manera que organizó sus horarios para poder asistir a todos los cursos de física que él impartía.

Boltzmann estaba favorablemente predispuesto a aceptar la presencia de mujeres en las ciencias, y era consciente de la intensa discriminación a la que estaban sometidas. Hacía ya algunos años que el profesor había contraído matrimonio con una joven, Henriette von Aigentler, y la había ayudado a luchar contra prejuicios similares cuando le fue denegado el permiso para que pudiera asistir como oyente a los cursos que se impartían en la universidad.[17] Boltzmann la ayudó a denunciar aquella injusta decisión y, por todo ello, acogió con satisfacción a una Lise Meitner llena de ambiciones. Con el tiempo, Meitner conoció a la esposa de Boltzmann y compartieron sus experiencias como mujeres que habían luchado teniéndolo casi todo en contra para estudiar la carrera de física.

La mecánica estadística de Boltzmann, una rama de la física teórica, se basa en la premisa de que los métodos estadísticos pueden explicar el comportamiento colectivo de amplios conjuntos de átomos no visibles. En un escrito científico que publicó en 1870, Boltzmann había demostrado de qué modo la aplicación de la teoría matemática de probabilidades junto con las leyes de la mecánica permitía explicar el intercambio de energía tal como se formulaba en la segunda ley de la termodinámica. Además, él mismo ideó una ecuación para el cambio de distribución de la energía entre los átomos en colisión. De una manera más amplia y general, concluyó que aquellos fenómenos que eran estados de cambio o de fluctuación se podían explicar utilizando la teoría de probabilidades y las propiedades colectivas de los átomos constituyentes e invisibles.

Quienes criticaban a Boltzmann, sin embargo, se negaban a creer en un fenómeno o una entidad que no pudiera ser vista y observada. A lo largo de toda su vida Boltzmann tuvo que defender sus teorías y sufrió períodos de depresión debidos, quizá, al rechazo con el que fueron acogidas sus ideas por parte de los profesionales que dominaban el panorama de la física en el período que precedió al cambio de siglo. Los estudiantes, en cambio, le adoraban. Boltzmann era un profesor carismático que hacía que quienes le escuchaban pusieran en tela de juicio las creencias convencionales y abrieran sus mentes al maravilloso mundo de la física.

El descubrimiento de la radiactividad y el de la existencia de partículas mucho más pequeñas que los átomos potenciaron la aceptación de la teoría atómica y, de este modo, los descubrimientos que se realizaron a lo largo de los primeros años del siglo XX vinieron a reforzar las conclusiones a las que había llegado Boltzmann. Las profundas repercusiones de su revolucionario trabajo en el ámbito de la física, así como su filosofía de la naturaleza, continuaron guiando a Lise Meitner a lo largo de toda su carrera y ejercieron una determinante influencia en su pensamiento.

En 1905, después de terminar sus estudios en la Universidad de Viena, Lise Meitner emprendió su proyecto de tesis doctoral. Como Boltzmann por aquella época se hallaba en California, Lise escogió trabajar con quien había sido su primer profesor de física, Franz Exner. Meitner desarrolló un proyecto más experimental que teórico sobre todo porque sus estudios anteriores se habían limitado al ámbito exclusivo de la física teórica y ahora quería tener experiencia en el trabajo de laboratorio a fin de completar su formación y preparación.

En su tesis doctoral, Meitner descubrió que las leyes de Maxwell del electromagnetismo podían aplicarse también a la conducción del calor. La tesis doctoral, que lleva por título «Conducción del calor en sólidos inhomogéneos», exponía los resultados teóricos que Lise obtuvo de su trabajo experimental, en el que dejó en suspensión gotitas de mercurio en un medio formado por moléculas grasas, y se procedió a medir la conducción del calor a través de esta sustancia mediante una serie de termómetros. Este complejo proyecto de investigación le permitió a Meitner ejercitarse en el uso de diseños experimentales muy activos, que se convertirían en el sello distintivo de su trabajo futuro sobre la radiactividad. En diciembre de 1905, Meitner defendió su tesis doctoral y, en 1906, pasó a ser la segunda mujer que había obtenido el doctorado en la Universidad de Viena.[18]

Meitner se enfrentó entonces a la difícil situación que sufría cualquier mujer que, en aquella época, se dedicara a la ciencia: las probabilidades que tenía de encontrar un puesto de trabajo en su campo eran francamente muy reducidas. Lise estaba al corriente del trabajo que Marie Curie llevaba a cabo en París y decidió escribirle con objeto de explorar la posibilidad de conseguir un empleo en su laboratorio. Por desgracia, esa oportunidad no se presentó ya que no había ningún puesto vacante y a esa primera decepción la siguieron después otras. Con el fin de no tener que dejar por completo la física, Meitner aceptó un trabajo como profesora en una escuela femenina para el que estaba sobrecualificada. Pero, por la noche, seguía con su tarea de investigación en los laboratorios de física de la universidad.

En el año 1906 Meitner centró su atención en el estudio de la radiactividad. Los descubrimientos ampliamente divulgados ya de los esposos Curie y un curso que había realizado sobre radiactividad sirvieron para estimular el interés de Lise en este campo, y así empezó a realizar experimentos sobre la radiación en el instituto de física de Boltzmann. El primer experimento que Meitner llevó a cabo consistió en medir los niveles de absorción de las partículas tanto alfa como beta por parte de láminas muy delgadas hechas de diferentes clases de metales.

En el otoño de aquel año, el instituto de física y la universidad entera quedaron conmocionados al saberse que Boltzmann se había suicidado a los sesenta y dos años. La comunidad física trató de sobreponerse a la tragedia: algunos creían que la salud mental de Boltzmann se había resentido de la gran resistencia que sus ideas habían suscitado entre la generación más veterana de físicos; otros, en cambio, solo pensaron que estaba enfermo. La pérdida de Boltzmann afectó de manera muy especial a Lise Meitner, porque en el profesor ella veía a un tutor amigo, una persona que le brindaba apoyo y entendía sus ambiciones de convertirse en física a pesar del prejuicio que imperaba contra las mujeres. La muerte de Boltzmann vino a fortalecer aún más su convicción de seguir luchando por aquello en lo que creía.[19]

El instituto de Boltzmann en la Universidad de Viena pasó a ser dirigido durante un tiempo por un joven científico, Stefan Meyer, que estaba también interesado en la radiactividad y había realizado algunos experimentos con Meitner. Meyer había investigado las propiedades de los primeros elementos radiactivos que habían sido descubiertos por el matrimonio Curie en París y por su amigo el químico y físico también francés André-Louis Debierne: el polonio, el radio y el actinio. En realidad, Meyer había descubierto que la radiación beta estaba formada por partículas de carga negativa, un hallazgo que también ha sido atribuido al científico francés Henri Becquerel y al físico alemán Friedrich Giesel. Más tarde Becquerel demostró que estas partículas de carga negativa eran electrones.

Lise Meitner retomó entonces su anterior trabajo con Meyer sobre la radiactividad. El número de elementos radiactivos conocidos seguía creciendo y había un gran interés por el enigma que la radiación había suscitado en todo el mundo científico. ¿Qué era la radiación? ¿Qué hacía que un elemento fuera radiactivo? ¿Cuál era la naturaleza de la radiactividad, y de qué modo afecta a los otros elementos? Se trataba de cuestiones importantes, porque parecían ser la clave que iba a permitir descifrar el misterio de la constitución de toda la materia del universo. El único equipo necesario en aquella época para investigar la radiación era un aparato que medía el nivel de radiactividad.

Aún faltaban algunos años para que Hans Geiger inventara el contador de radiactividad que hoy conocemos como «contador Geiger» y los físicos tanto en Viena como en otros lugares utilizaban un aparato más primitivo, el electroscopio, para detectar y medir la radiación. Este aparato consistía en una hoja de pan de oro muy fina unida a una varilla de metal con la que formaba un determinado ángulo, y colocado todo ello dentro de un tubo de vidrio lleno de gas bien sellado. La varita metálica se prolongaba hasta el exterior del tubo, y de este modo podía recibir una carga eléctrica de una fuente externa. La carga eléctrica hacía que la hoja de pan de oro se retirara de la sección de la varilla que estaba en el interior del tubo, ya que las cargas del mismo signo se repelen mutuamente. Pero cuando el tubo se colocaba cerca de una fuente radiactiva, la radiación (partículas alfa cargadas positivamente o partículas beta cargadas negativamente) ionizaba el gas en el interior del tubo. La ionización del gas afectaba a la hoja de pan de oro, y de este modo proporcionaba una estimación rudimentaria de la intensidad de la radiación.

En el otoño de 1906, Lise Meitner utilizó el electroscopio en investigaciones sobre la absorción de las partículas alfa por parte de láminas de diferentes metales, un estudio que había empezado mucho antes. Una serie de físicos estaban interesados en este problema y querían saber si las partículas alfa eran solo absorbidas por los metales bombardeados o si algunas de las partículas salían despedidas. Tal como ya se indicó con anterioridad, tanto Ernest Rutherford como Marie Curie habían aportado pruebas de la dispersión de las partículas alfa, pero estas conclusiones eran puestas en tela de juicio por otros científicos que pensaban que ningún rayo alfa salía nunca rebotado, y que no había dispersión sino únicamente absorción.

Esta cuestión era importante, ya que la respuesta que se diera podía arrojar luz tanto sobre la estructura de las partículas alfa propiamente dichas como sobre la constitución de los átomos en las láminas de metal que eran bombardeadas por las partículas. Los resultados experimentales que Meitner obtuvo coincidían con los que habían alcanzado Marie Curie y Rutherford, y de este modo confirmaban que ciertas partículas alfa en realidad se dispersaban. De hecho, llegó incluso a descubrir que el valor de la dispersión era proporcional a la masa atómica de los metales que eran bombardeados. Esto significaba que los metales pesados —aquellos que tenían núcleos más masivos (más grandes)— eran los que causaban una mayor dispersión de las partículas de la radiación. En junio de 1907, Meitner publicó este resultado en la principal revista de física que se editaba en alemán, la Physikalische Zeitschrift.

Después del éxito cosechado con este trabajo experimental, Meitner todavía tenía la impresión de que, además de enseñar en la escuela y realizar algún trabajo de laboratorio en la universidad fuera de los horarios habituales, no se había labrado un futuro en Viena como profesional de la física. La capital austriaca ofrecía pocas expectativas para una joven licenciada en física con ambiciones que ya había hecho algunas aportaciones en el ámbito de la investigación de la radiactividad. Además, a Lise la entristecía depender todavía económicamente de sus padres, puesto que su sueldo como profesora no era siquiera suficiente para satisfacer sus modestas necesidades vitales. Hacia el final del verano de 1907, pidió a sus padres dinero para viajar a Berlín, donde sabía que las ciencias físicas eran un campo importante de estudio en la universidad. Confiaba en poder pasar algún tiempo en la capital alemana aprendiendo nuevos métodos y asimilando nuevas ideas. Lise agradeció que sus padres aceptaran darle algún dinero más para el viaje y partió hacia Berlín aquel mes de septiembre.[20]

Berlín en 1907 era uno de los principales centros del mundo en lo que a las ciencias exactas se refería, pero era también un lugar en el que la carrera académica estaba dominada por hombres. Lise Meitner le pidió a Max Planck, el gran físico de la Universidad Friedrich Wilhelm y descubridor del quantum, si podía asistir como oyente a sus clases.

Planck se mostró cortés y educado, y la invitó a su casa. Entonces le preguntó por qué razón, dado que ya tenía un doctorado, quería asistir a sus clases. Meitner le respondió que trataba de mejorar sus conocimientos de física y el físico alemán dejó entonces aquel tema sin insistir más en él. Lise, como es lógico, supuso que, en consecuencia, Planck no tenía ningún interés en ayudarla. En aquella época, circulaban diferentes opiniones entre los profesores universitarios acerca del potencial de las mujeres para desempeñarse bien en el campo de las ciencias: algunos creían que las mujeres podían hacerlo, mientras que otros se aferraban aún al prejuicio tradicional de que la ciencia era una actividad exclusivamente para hombres. Las opiniones de Planck probablemente se situaban en algún punto intermedio entre aquellos dos extremos. Este pensaba que solo debía permitirse el acceso a las ciencias a aquellas mujeres que tuvieran realmente talento, pero no a las que tenían menores capacidades. Aunque Meitner no lo entendiera en aquel momento, Planck había sabido reconocer su excelencia, tal como era evidente por su condición de doctora y por su preparación, así como por sus publicaciones, y de hecho le complació que Meitner asistiera a sus clases.[21]

Hacia los últimos días del mes de septiembre, Meitner conoció a Otto Hahn (1879-1968) y los dos hallaron que tenían en común un gran interés por la investigación de la radiactividad. Hahn era químico y carecía de los conocimientos de física y de matemáticas necesarios para entender de manera cabal el fenómeno de la radiactividad; en cambio, Meitner estaba principalmente formada en física y ciencias exactas, y solo tenía algunas nociones de química. De manera que sus conocimientos y destrezas se complementaban, lo cual ofrecía posibilidades para una buena colaboración entre los dos en el área de intersección de la física y la química, es decir, en el estudio del comportamiento de los elementos radiactivos. Hahn trabajaba por entonces en el departamento de química de la universidad y fue él quien presentó a Meitner al director del departamento, que, generosamente, le ofreció a Lise la oportunidad de trabajar también allí.

Una vez obtenido un puesto de investigadora en la Universidad de Berlín, Meitner tuvo entonces que hacer frente a un ambiente académico en Alemania caracterizado por el sexismo y la xenofobia. Aquel nombramiento sin precedentes de Meitner —el hecho de que se concediera a una mujer judía de origen austriaco un puesto de investigación en una universidad alemana de primer nivel— generó una gran hostilidad. Por consiguiente, fue marginada por los principales laboratorios de esta institución, y se le dejó como lugar de trabajo un taller de carpintería recién reconvertido que se hallaba en el sótano del edificio. A Meitner, además, le impidieron asistir a cualquiera de las clases que se daban en los pisos de arriba.

Pero a pesar de estas condiciones de trabajo vergonzosas y degradantes, Meitner medró. Siempre mantuvo una visión positiva de la vida y tuvo el talento para trabar nuevas amistades y mantener amigos para toda la vida. Trabajadora y afable, Lise Meitner cautivó a sus colegas más cercanos y, en cuestión de unos pocos años, entre sus admiradores se contaba Niels Bohr, quien entonces trató activamente de contratarla para su pujante laboratorio en Copenhague.

Pero Meitner eligió quedarse en Berlín. En la universidad se había asociado con Otto Hahn, y los dos científicos participaban intensamente en un gran proyecto de investigación, un proyecto que prometía alcanzar resultados decisivos para el estudio de la naturaleza de la radiactividad y la estructura del átomo. Su objetivo era nada menos que desvelar los secretos de la radiación y explicar los cambios internos que se producían en los elementos como consecuencia de la radiación externa que emitían.

La suya fue una sorprendente alianza profesional entre un joven atractivo y patriota alemán y una atractiva y brillante mujer judía extranjera; y asimismo fue como unos fortuitos esponsales entre la física y la química. Para trabajar con Meitner, Hahn tenía que bajar al sótano desde su espacioso despacho situado en los pisos de arriba, de manera que los dos pudieran llevar a cabo los experimentos en equipo.

Los dos científicos trabajaron juntos durante muchas y largas jornadas. Pese a la atracción mutua más que evidente que sentían el uno por el otro, nunca intimaron. Cuando almorzaban juntos, lo hacían siempre en el laboratorio. El ritmo al que publicaba aquella pareja era prodigioso al punto que no tardaron en establecer toda una obra sobre la radiación, es decir, fueron la segunda generación que alcanzaba resultados ampliamente aceptados después de los obtenidos por el matrimonio Curie. Sus artículos llevaban los nombres y apellidos de los dos.

En diciembre de 1908, después de que Meitner y Hahn llevaran cierto tiempo trabajando juntos, Ernest Rutherford pasó por Berlín en su viaje de regreso desde Suecia, donde acababa de recibir el Premio Nobel, camino de Manchester en Inglaterra. Le presentaron a los dos jóvenes científicos que por aquel entonces seguían adelante con el trabajo pionero que Rutherford había iniciado sobre el uranio. Pero cuando el Premio Nobel estrechó la mano de Meitner, cuyo nombre completo había sin lugar a dudas visto y leído en los artículos publicados, le dijo: «Ah, creía que era usted un hombre», y acto seguido le dio la espalda y departió con Hahn, dejando que Meitner acompañara a la señora Rutherford de compras por Berlín.