人物小傳
奧托·哈恩(Otto Hahn,1879年3月8日—1968年7月28日),德國化學家,放射化學領域的先驅(qū)。奧托·哈恩在1938年發(fā)現(xiàn)了核裂變。他被稱為“核化學之父”。1944年,他因為發(fā)現(xiàn)核裂變現(xiàn)象而獲得諾貝爾化學獎。
1879年3月8日,奧托·哈恩出生在法蘭克福的一個富裕家庭。他在一個相對封閉的環(huán)境里長大,生活中只有父母和兩個兄弟。也許是孤獨的生活激發(fā)了他的創(chuàng)造欲,他在15歲時對化學產(chǎn)生了濃厚興趣,經(jīng)常在自己家的洗衣房里進行簡單的實驗。
?德國柏林自由大學的哈恩·邁特納樓:哈恩發(fā)現(xiàn)核裂變的地方(圖片來源 / Wiki )
那時哈恩的父親建造和收購了幾處住宅和商業(yè)地產(chǎn),所以一直想讓哈恩學習建筑學,但這個一向沉默的孩子卻展露了對學化學的非凡決心,因為他的抱負是成為一名工業(yè)化學家。哈恩努力勸說父親,最終如愿以償。1901年,他獲得博士學位,正式開始科研生涯。
那時哈恩想在工業(yè)界工作,而這需要較高的英語水平,所以他決定去英國。1904年,他來到倫敦大學學院(University College London),跟著發(fā)現(xiàn)了惰性氣體的威廉·拉姆齊爵士(Sir William Ramsay)從事放射化學的研究,這在當時是一個非常新的領域。沒想到,哈恩很快就在拉姆齊給他的用于提純的粗鐳制劑中發(fā)現(xiàn)了新的放射性物質(zhì),他稱之為放射性釷。這一成就讓拉姆齊對其刮目相看,他鼓勵哈恩繼續(xù)進行放射性研究,而不是進入工業(yè)領域。
1905年秋天到次年夏天,哈恩來到加拿大蒙特利爾麥吉爾大學(McGill University)物理研究所,師從著名科學家歐內(nèi)斯特·盧瑟福。拉姆齊爵士在給盧瑟福的信中如此寫道:“哈恩是一位杰出的學者,他的工作令人欽佩。我相信你會喜歡和他一起工作的?!惫黄淙?,哈恩的天賦不斷展露,不久后他就發(fā)現(xiàn)了放射性錒,并與盧瑟福一起對放射性釷和放射性錒的射線進行了研究。
?哈恩的手稿(供圖 / 王江山)
接二連三的成功讓哈恩成了當時的學術新星。盧瑟福也難掩興奮地說:“哈恩有個專門能嗅出新元素的特殊鼻子?!币苍S盧瑟福真的“說對了”,因為在往后的歲月中,哈恩又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了新釷1(228Ra)、新釷2(228Ac)、鈾Z(234Pa)、鏷(231Pa)。當年那個在洗衣房里偷偷做實驗的孩子,后來在真正的實驗室中發(fā)揮了自己的天賦。
1908年末和1909年初,哈恩成功地演示了α粒子發(fā)射的放射性反沖事件,并給出了正確的解釋。物理學家瓦爾特·格拉赫(Walther Gerlach)將這一發(fā)現(xiàn)描述為“具有深遠影響的物理學重大發(fā)現(xiàn)”。盧瑟福也難掩興奮和欣賞之情,甚至在給母親的家信中都忍不住提到哈恩:“他是德國目前做得最好的。”就這樣,哈恩漸漸步入了“科研第一梯隊”。1912年,他成為柏林-達勒姆新成立的威廉皇家化學研究所放射化學部門的負責人。12年后又被選為柏林普魯士科學院的正式成員,他的推薦人星光熠熠—阿爾伯特·愛因斯坦、馬克斯·普朗克、弗里茨·哈伯……幾乎是當時科學界的全明星陣容,由此可見他的受認可程度。
20世紀二三十年代正是放射化學急速發(fā)展的時期,許多科學家都在這一領域辛苦鉆研,渴望找到人工引發(fā)核嬗變的方法。從1934年開始,哈恩與莉澤·邁特納(Lise Meitner)及其學生兼助理弗里茨·斯特拉斯曼(Fritz Strassmann,1902—1980)合作,發(fā)現(xiàn)了大量的放射性轉(zhuǎn)化產(chǎn)物,哈恩小組確定了至少4種元素的多種同位素的存在,他們還是第一批測量239U半衰期并在化學上確定它是鈾的一種同位素的科學家。
1938年12月16日至17日,哈恩進行了著名的“鐳鋇間皮分餾”實驗,這次實驗的結果令人困惑:在用中子轟擊鈾后,它分裂成了兩半,并且產(chǎn)生了許多β放射性核素,其中之一是放射性鋇。哈恩給邁特納寫信描述了這一現(xiàn)象。邁特納為了驗證哈恩的說法重新做了實驗,也同樣發(fā)現(xiàn)了該現(xiàn)象。后來哈恩和他的小組對此進行了計算和二次實驗,1939年2月10日,哈恩和斯特拉斯曼第一次使用術語Uranspaltung(鈾裂變)來形容這一過程,他們預測了額外的中子的存在,還指出在裂變過程中會產(chǎn)生連鎖反應。
?1913年,哈恩和邁特納在KWI的化學實驗室(供圖 / 王江山)
?在德國慕尼黑德意志博物館(Deutsches Museum)重建的核裂變實驗裝置(供圖 / 王江山)
就這樣,哈恩團隊發(fā)現(xiàn)了核裂變現(xiàn)象,還進行了理論解釋。邁特納曾對此評論說,哈恩和斯特拉斯曼之所以能發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象,是因為他們能做出非常棒的化學實驗,在當時只有他們有這樣的能力—成功地利用化學證明了一個物理過程。
核裂變這一令人興奮的發(fā)現(xiàn),不僅歸功于哈恩作為一名放射化學家的卓越能力,也同樣歸功于他的性格。哈恩在所有的科學工作中都堅持不懈,力求弄清問題的根源,永不滿足;且當一個現(xiàn)象出現(xiàn)并被他弄清楚以后,無論結果多么出人意料,他都會欣然接受。核裂變的發(fā)現(xiàn)是當時放射性研究的最高成就,盡管在此之前哈恩的許多杰出貢獻已經(jīng)給他帶來了很高的聲譽。
納粹上臺以后,哈恩不愿讓納粹政權掌握原子能技術,拒絕參與任何研究,因此遭受了不少苛待。而當時德國境內(nèi)猶太人的處境更是艱難,于是在1938年7月13日,哈恩幫助自己的猶太同事邁特納逃到荷蘭,還把自己母親留下的鉆石戒指送給她,以便于她在必要時賄賂邊防警衛(wèi)。
可哈恩畢竟是德國人,又是核裂變的主要發(fā)現(xiàn)者,所以二戰(zhàn)結束后,他被懷疑參與德國的核武器項目。為了驗證猜疑,1945年4月,哈恩和9名主要的德國物理學家(馬克斯·馮·勞厄、維爾納·海森堡和卡爾·弗里德里?!ゑT·魏茨澤克等)被拘留在英國劍橋附近的戈德曼農(nóng)場。無論是在室內(nèi)還是在室外,他們的每一次談話,都被隱藏的麥克風錄了下來,哈恩因此才洗清了嫌疑。甚至那些監(jiān)聽他的人也不得不承認:哈恩是個見多識廣的人。他是教授中最樂于助人的,他的幽默感和常識在許多場合挽救了局面。他對英國和美國都很友好。
1945年8月6日和9日,美國空軍向廣島和長崎投下了原子彈。消息傳來,哈恩崩潰了。他覺得是自己發(fā)現(xiàn)的核裂變現(xiàn)象才使得制造原子彈成為可能,因此他個人要對日本成千上萬人的死亡負責。他為此甚至考慮過自殺。哈恩對他的同伴們說:“我必須誠實地說,如果我當時有能力,我一定會破壞戰(zhàn)爭的?!倍敼鳙@得諾貝爾化學獎的消息傳來時,他仍在拘禁中,通過《每日電訊報》才得知自己獲獎的消息。這份榮譽實至名歸—他在1914年至1945年間被提名22次諾貝爾化學獎,在1937年至1947年間被提名16次諾貝爾物理學獎。
戰(zhàn)后,哈恩認識到用來制造武器的科學是扭曲的,他強烈反對科學的軍事目的,越來越傾向于成為社會責任的代言人。他和許多諾貝爾獎獲得者努力奔走,宣傳原子武器的危害,警示世界各國,強烈反對“使用武力作為最后的手段”。1957年4月13日,他參與起草了《哥廷根宣言》(Gottingen Manifesto),與17名德國頂尖的原子科學家一起,抗議西德新設武裝部隊(Bundeswehr)擬議中的核武裝。他還在自己撰寫的《維也納呼吁》中寫道:“今天戰(zhàn)爭不再是政治手段,它只會毀滅世界上所有的國家?!?/p>
1959年,哈恩創(chuàng)辦了德國科學家聯(lián)合會(VDW),這是一個倡導有責任心的科學理想的非政府組織。其不僅面向公眾,而且面向各級政治和社會的決策者。哈恩認為,自己既然比其他公民更了解原子武器,就更有責任關注這個對人類至關重要的問題,運用知識把事情說清楚。他一直在對大國之間的核軍備競賽和地球放射性污染的危害發(fā)出緊急警告。
1968年7月28日,奧托·哈恩去世,享年89歲。馬克斯·普朗克學會在訃告中說:“作為原子時代的奠基人,奧托·哈恩的名字將被載入人類史冊……他將活在所有有機會見到過他的人的記憶中,他的工作將繼續(xù)下去,我們懷著深深的感激和欽佩之情紀念他?!?/p>
的確,即使在哈恩死后,人們也并未將他遺忘,而是用各種方式紀念他:用他的名字命名核動力民用船,建立核研究所,命名小行星19126號,設立奧托·哈恩和平獎,甚至整個歐洲都有以他的名字命名的街道、廣場、橋梁和學校。
?位于法蘭克福的哈恩紀念碑(供圖 / 王江山)
現(xiàn)如今,核能已經(jīng)在各項和平產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮了重要作用,而奧托·哈恩那慷慨的精神,堅強的性格,人道主義的責任感,科學發(fā)現(xiàn)需要被正確使用的信念,對和平的追求,也將永遠被人們銘記于心。
(責任編輯/江盼 ?美術編輯/胡美巖)