Lise Meitner và cháu trai Otto Frisch, hai nhà khoa học giải thích lý thuyết hiện tượng phân hạch hạt nhân. Ảnh: nature.com (ảnh phục hồi và tô màu bởi HT)

Năm 1945, khi Giải Nobel Hóa học năm 1944 được trao cho nhà hóa học Otto Hahn vì phát hiện sự phân hạch hạt nhân, một nhân vật có đóng góp quan trọng vào việc giải thích bản chất vật lý của hiện tượng này không được xướng tên: nhà vật lý Lise Meitner. Sự vắng mặt của bà trong danh sách nhận giải trở thành một trong những trường hợp gây tranh luận kéo dài về việc ghi nhận đóng góp của phụ nữ trong khoa học.

Thực tế, chính Meitner cùng người cháu trai Otto Robert Frisch đã đưa ra lời giải thích mang tính nền tảng cho hiện tượng phân hạch hạt nhân. Trong dịp Giáng sinh năm 1938, tại Thụy Điển, hai người gặp nhau và cùng phân tích kết quả thí nghiệm mà Hahn và nhà hóa học Fritz Strassmann vừa thực hiện.

Trước đó, Hahn và Strassmann tiến hành bắn phá uranium bằng neutron, sau đó phát hiện sản phẩm có chứa bari – nguyên tố nhẹ hơn nhiều so với uranium. Kết quả này khiến các nhà khoa học bối rối bởi theo quan niệm đương thời, hạt nhân nguyên tử nặng không thể dễ dàng phân chia thành những mảnh nhỏ như vậy. Hahn đã viết thư cho Meitner để trao đổi về hiện tượng chưa thể giải thích.

Dựa trên mô hình giọt chất lỏng của hạt nhân nguyên tử và phương trình nổi tiếng (E=mc^2) của Einstein, Meitner và Frisch nhận ra hạt nhân uranium có thể tách thành hai hạt nhân nhỏ hơn, đồng thời giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ. Frisch đề xuất thuật ngữ nuclear fission (phân hạch hạt nhân), lấy cảm hứng từ hiện tượng phân chia tế bào trong sinh học.

Tháng 2/1939, Meitner và Frisch công bố bài báo khoa học trên tạp chí Nature, giải thích cơ sở vật lý của hiện tượng này. Phát hiện không chỉ giải đáp một kết quả thí nghiệm khó hiểu mà còn mở ra kỷ nguyên mới của vật lý hạt nhân, đặt nền móng cho sự phát triển của lò phản ứng và vũ khí hạt nhân.

Đằng sau đóng góp khoa học ấy là hành trình nghiên cứu kéo dài nhiều thập kỷ, cùng những trở ngại mà Meitner phải đối mặt vì giới tính và nguồn gốc của mình.

Sinh ngày 7/11/1878 tại Vienna, khi đó thuộc Đế quốc Áo-Hung, Meitner sớm bộc lộ niềm đam mê khoa học. Tuy nhiên, cơ hội học tập của phụ nữ thời kỳ này bị hạn chế nghiêm trọng, khiến con đường tiếp cận giáo dục đại học không hề dễ dàng. Năm 1906, bà nhận bằng tiến sĩ vật lý tại Đại học Vienna, trở thành một trong những phụ nữ đầu tiên đạt được thành tựu này tại trường.

Lise Meitner và Otto Hahn làm việc trong phòng thí nghiệm tại Dahlem, Đức, năm 1913. Ảnh: Smithsonian Institution Archives (ảnh phục hồi và tô màu HT)

Một năm sau, Meitner chuyển đến Berlin và bắt đầu hợp tác với nhà hóa học Otto Hahn. Hai người cùng nghiên cứu hiện tượng phóng xạ, sự biến đổi của các nguyên tố và cấu trúc hạt nhân nguyên tử. Trong quá trình hợp tác, Meitner phụ trách nghiên cứu vật lý, còn Hahn tập trung vào phân tích hóa học.

Năm 1918, hai nhà khoa học cùng công bố việc phát hiện nguyên tố phóng xạ protactinium. Đến năm 1926, Meitner trở thành nữ giáo sư vật lý chính thức đầu tiên tại Đức. Đây là thành tựu đáng kể trong bối cảnh môi trường khoa học vẫn bị chi phối mạnh bởi nam giới.

Tuy nhiên, sự nghiệp của bà bị đảo lộn khi Đức Quốc xã lên nắm quyền. Do có nguồn gốc Do Thái, Meitner bị tước quyền giảng dạy và đối mặt với nguy cơ bị đàn áp. Sau khi Đức sáp nhập Áo năm 1938, tình hình càng trở nên nguy hiểm. Bà buộc phải rời Berlin, trốn sang Hà Lan rồi đến Thụy Điển, bỏ lại phần lớn tài sản và công việc nghiên cứu đã gây dựng trong nhiều thập kỷ.

Ngay cả khi sống lưu vong, Meitner vẫn duy trì liên lạc khoa học với Hahn. Chính sự kết nối này giúp bà tiếp tục tham gia vào quá trình lý giải kết quả thí nghiệm dẫn đến phát hiện phân hạch hạt nhân, dù không còn trực tiếp làm việc trong phòng thí nghiệm cùng cộng sự.

Sau khi không được trao Nobel, Meitner vẫn tiếp tục nhận được sự ghi nhận đối với những đóng góp của mình. Năm 1966, bà cùng Otto Hahn và Fritz Strassmann được trao Giải Enrico Fermi nhằm ghi nhận những đóng góp cho vật lý hạt nhân.

Một khía cạnh khác làm nên dấu ấn của Meitner là quan điểm về trách nhiệm của nhà khoa học. Bà kiên quyết từ chối tham gia Dự án Manhattan, chương trình chế tạo bom nguyên tử của Mỹ trong Thế chiến II, bởi không muốn công trình nghiên cứu của mình bị sử dụng để tạo ra vũ khí hủy diệt.

Năm 1997, nguyên tố hóa học số 109 được đặt tên là meitnerium (Mt) để tưởng nhớ bà. Đây là sự ghi nhận dành cho một nhà khoa học có đóng góp quan trọng vào lịch sử vật lý hạt nhân.

Lise Meitner qua đời ngày 27/10/1968 tại Cambridge, Anh, hưởng thọ 89 tuổi. Trên bia mộ của bà, người cháu Otto Frisch đã khắc dòng chữ: “Lise Meitner: một nhà vật lý không bao giờ đánh mất nhân tính của mình”.

Câu khắc ấy không chỉ nhắc đến phẩm chất cá nhân của Meitner mà còn gợi lên một khía cạnh đặc biệt trong di sản khoa học của bà: người phụ nữ góp phần giải mã một hiện tượng làm thay đổi lịch sử nhân loại nhưng không chấp nhận để tri thức khoa học trở thành công cụ tạo ra sự hủy diệt.