أوتو هان: الكيميائي الذي شطر الذرة وندم على ذلك

"لقد توصلنا بشكل متزايد إلى استنتاج مروع مفاده أن نظائر الراديوم لدينا لا تتصرف مثل الراديوم، بل مثل الباريوم"، هكذا كتب أوتو هان إلى شريكته السابقة المنفية ليز مايتنر في 19 ديسمبر 1938، غير قادر على تصديق كيميائه الدقيقة. "ربما يمكنك التوصل إلى تفسير رائع". وقد تمكنت من ذلك. كان اليورانيوم ينقسم إلى نصفين. سيقضي هان بقية حياته كمكتشف للانشطار النووي، والحائز الوحيد على جائزة نوبل عنه، وأحد أعلى المعارضين له صوتاً بشكل متزايد وعلني.

حاسة اكتشاف العناصر الجديدة

ولد هان في فرانكفورت عام 1879 لعائلة مزدهرة من صانعي الزجاج، وتحدى رغبة والده في دراسة الهندسة المعمارية واتجه إلى الكيمياء، حيث أجرى تجاربه الأولى في غرفة غسيل العائلة. بعد حصوله على الدكتوراه في ماربورغ عام 1901، أدت فترة ما بعد الدكتوراه تحت إشراف ويليام رامزي في كلية لندن الجامعية عام 1904 إلى أول اكتشاف حقيقي له: الراديوتوريوم، الذي صنعه بالصدفة أثناء التعامل مع أملاح الراديوم. أرسله رامزي إلى مختبر إرنست رذرفورد في جامعة ماكجيل، حيث علق رذرفورد قائلاً: "هان لديه حاسة خاصة لاكتشاف عناصر جديدة" - وهي مجاملة سيبررها هان مراراً وتكراراً، حيث عزل الراديوأكتينيوم والميزوتوريوم والأيونيوم في السنوات التالية، وعمل في وقت ما من ورشة نجارة محولة في برلين مجهزة بأجهزة كشف كهربائي بناها من علب القهوة.

ثلاثون عاماً مع ليز مايتنر

في عام 1907، بدأ هان شراكة علمية مع الفيزيائية النمساوية ليز مايتنر استمرت ثلاثة عقود وأعادت تشكيل الكيمياء الإشعاعية. عملت مايتنر، التي مُنعت كامرأة من دخول مبنى الجامعة الرئيسي، لفترة من خلال مدخل منفصل وفي ورشة نجارة محولة. اكتشف الاثنان معاً الارتداد الإشعاعي، وفي عام 1918، عزلا البروتكتينيوم، الحلقة المفقودة التي طال البحث عنها بين الثوريوم واليورانيوم في الجدول الدوري - وهو العمل الذي رشحهما ماكس بلانك بسببه لجائزة نوبل مراراً وتكراراً طوال العشرينيات دون نجاح. حدد هان أيضاً التماكب النووي في عام 1921، واصفاً لغزاً غير مفسر لم يقم كارل فريدريش فون فايتسكر بحله نظرياً حتى عام 1936. وخلال العشرينيات والثلاثينيات، أصبح، بإجماع شبه عالمي، أبا تخصص الكيمياء الإشعاعية، حيث نشر الكتاب المدرسي القياسي الكيمياء الإشعاعية التطبيقية ودرب جيلاً من الكيميائيين النوويين.

الانشطار

بعد اكتشاف جيمس تشادويك للنيوترون في عام 1932 وتجارب إنريكو فيرمي في قصف اليورانيوم بالنيوترونات، قضى هان ومايتنر والكيميائي فريتز شتراسمان سنوات في مطاردة ما اعتقدوا أنها عناصر جديدة ما وراء اليورانيوم ناتجة عن القصف - ذرات أثقل من اليورانيوم ذات أعمار نصف محيرة وغير متسقة. في مارس 1938، جرد "الأنشلوس" مايتنر من جنسيتها النمساوية وأجبرها على الفرار إلى السويد دون أي شيء تقريباً؛ وضع هان خاتماً من الألماس ورثه عن والدته في يدها وهي تغادر. استمر الاثنان في المراسلة. في ديسمبر 1938، وجد هان وشتراسمان أن منتجاتهما الجديدة الثقيلة المفترضة تتصرف كيميائياً تماماً مثل الباريوم - وهو عنصر أخف بكثير يبلغ حوالي نصف كتلة اليورانيوم. أرسل هان، وهو كيميائي حذر غير مرتاح لاستخلاص استنتاجات فيزيائية ثورية، البيانات إلى مايتنر بدلاً من النظرية. أثناء المشي في الثلج بالقرب من كونغالف مع ابن أخيها أوتو فريش خلال عطلة عيد الميلاد، توصلت مايتنر إلى الفيزياء: نواة اليورانيوم لم تكن تتخلص من شظايا صغيرة بل كانت تنقسم تقريباً إلى نصفين، مما يطلق طاقة هائلة تنبأت بها معادلة تكافؤ الكتلة والطاقة لأينشتاين. استعار فريش كلمة "انشطار" من علم الأحياء لوصف ذلك. فتحت ورقة هان وشتراسمان في يناير 1939 التي أبلغت عن "Uranspaltung" - انشطار اليورانيوم - وتنبأت بالنيوترونات الإضافية التي يمكن أن تدعم تفاعلاً متسلسلاً، العصر النووي في غضون أشهر، حيث أكد مختبر فريدريك جوليو في باريس إمكانية التفاعل المتسلسل في ذلك الشهر من مارس.

الحرب، فارم هول، وجائزة متأخرة

تم تجنيد هان في وحدات الحرب الكيميائية في الحرب العالمية الأولى تحت قيادة فريتز هابر، ونجا من اختبارات الغاز السام، وعمل لاحقاً في الحرب العالمية الثانية في البرنامج النووي الألماني المتعثر بينما كان يتدخل بهدوء لحماية الزملاء اليهود والجزئيين من الاضطهاد. أُسر من قبل فريق من بعثة "ألسوس" الحليفة في أبريل 1945، واحتُجز مع تسعة فيزيائيين ألمان آخرين في فارم هول في إنجلترا، حيث سُجلت محادثاتهم سراً. هناك، أثناء الاستماع إلى تقرير بي بي سي عن قصف هيروشيما في أغسطس 1945، علم هان - الذي كان مدمراً وفقاً لرواية زملائه - بما جعل اكتشافه ممكناً؛ وقال لاحقاً إنه سعيد لأن البرنامج الألماني لم ينجح في بناء قنبلة أولاً. بعد ثلاثة أشهر علم، مرة أخرى من صحيفة بريطانية بدلاً من أي إشعار رسمي، أنه فاز بجائزة نوبل في الكيمياء لعام 1944، والتي مُنحت لعام احتفظت به الأكاديمية السويدية بينما كان يُحظر على الألمان قبول تكريمات نوبل بموجب القانون النازي. لم يتمكن من السفر إلى ستوكهولم لاستلامها حتى ديسمبر 1946، وأعطى جزءاً من أموال الجائزة لشتراسمان، الذي قام بعمل كيميائي أساسي لكنه لم يحصل على أي ائتمان رسمي - وهو قرار يُقرأ على نطاق واسع منذ ذلك الحين كمحاولة لتصحيح، بطريقة صغيرة، جائزة يعتقد العديد من المؤرخين والعلماء أنها كان يجب أن تذهب إلى مايتنر أيضاً.

إعادة بناء العلم الألماني، ثم نبذ القنبلة

منذ عام 1946 قاد هان إعادة بناء العلم الألماني بعد الحرب، أولاً كرئيس أخير لجمعية "كايزر فيلهلم" الملطخة ثم كرئيس مؤسس لخلفيتها، جمعية "ماكس بلانك"، وهو دور شغله حتى عام 1960 واستخدمه لإعادة بناء تمويل الأبحاث الألماني بحوالي أربعة أضعاف. في الوقت نفسه أصبح حملة صريحة ضد الأسلحة النووية، واصفاً استخدامها بأنه "إساءة استخدام، أو حتى جريمة" للفيزياء التي ساعد في اكتشافها. نظم إعلان مايناو عام 1955، الذي حذر فيه عشرات الحائزين على جائزة نوبل من الحرب النووية، وفي عام 1957 شارك في تأليف بيان غوتنغن، الذي رفض فيه ثمانية عشر عالماً ألمانياً بارزاً علناً المساعدة في تسليح جيش ألمانيا الغربية بأسلحة نووية - وهو موقف وضعه وجهاً لوجه مع وزارة دفاع المستشار كونراد أديناور.

لماذا يُدعى أوتو عبقرياً

تستند مطالبة هان إلى نوع غير عادي من العبقرية: ليس العبقرية النظرية، بل غريزة لا مثيل لها تقريباً للاكتشاف العملي، استمرت عبر ستة عقود وعشرات النظائر الجديدة. لم تكن ملاحظة رذرفورد بأنه يمتلك "حاسة خاصة" للعثور على عناصر جديدة مجاملة بقدر ما كانت تقييماً مهنياً دقيقاً - استمر هان في العثور على ما فات الآخرين، من الراديوتوريوم في عام 1905 إلى الانشطار نفسه في عام 1938، باستخدام فصل كيميائي دقيق بدلاً من التنبؤ الرياضي.

الحجة المضادة الصادقة هي جوهر قصته، وليست عرضية لها. الفيزياء التي شرحت ما وجده هان - لماذا انقسم اليورانيوم، وما الذي جعله ممكناً - جاءت من ليز مايتنر وأوتو فريش، اللذين كانا يعملان في المنفى، بعد أيام من إرسال هان لنتائجه المحيرة لهما. لم يستطع هان نفسه، باعترافه الشخصي، استخلاص هذا الاستنتاج؛ كان يحتاج إليها. إن حقيقة أن جائزة نوبل للانشطار ذهبت إلى هان وحده، بينما لم يتم الاعتراف بمايتنر وشتراسمان، يُنظر إليها الآن على نطاق واسع من قبل مؤرخي العلوم كواحدة من أوضح مظالم نوبل في القرن العشرين - وهي حالة قررت فيها الاتفاقية المؤسسية، وليس محاسبة عادلة لمن قام بالتفكير الأساسي، من يُدعى عبقرياً.

الإرث

توفي هان في عام 1968، بعد أن قضى عقوده الأخيرة في محاولة ضمان خدمة اكتشافه للطب والطاقة بدلاً من الأسلحة - وهو طموح لم يتحقق إلا جزئياً. حمل العنصر 105، الهاهنيوم، اسمه لفترة وجيزة في نزاعات التسمية الأمريكية قبل أن يتم الاستقرار على الدوبنيوم؛ لا تزال ميدالية أوتو هان للسلام وسفينة الأبحاث الألمانية والمعاهد التي تحمل اسمه تمثل حياة قضاها، كما قال هو نفسه، في محاولة لتحمل مسؤولية ما أطلقه الانشطار النووي.