Sinh ngày 7/11/1878 tại Vienna, khi đó thuộc Đế quốc Áo-Hung, Lise Meitner là một trong những nhà khoa học tiên phong của vật lý hạt nhân thế kỷ XX. Bà sớm bộc lộ niềm đam mê khoa học, nhưng con đường học vấn không hề thuận lợi bởi phụ nữ khi ấy bị hạn chế nghiêm trọng trong việc tiếp cận giáo dục đại học. Năm 1906, Meitner 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.

Năm 1907, bà 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 nhiều năm, Meitner đảm nhiệm phần nghiên cứu vật lý, còn Hahn tập trung vào phân tích hóa học. Năm 1918, họ 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, một thành tựu đáng kể trong bối cảnh khoa học vẫn bị chi phối mạnh bởi nam giới.

Lise Meitner và Otto Hahn trong phòng thí nghiệm tại Dahlem, Đức, năm 1913. Ảnh: Smithsonian Institution Archives.

Cuộc đời khoa học của Meitner bị đảo lộn khi Đức Quốc xã lên nắm quyền. Do nguồn gốc Do Thái, bà 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. Meitner buộc phải rời Berlin, trốn sang Hà Lan rồi đến Thụy Điển, bỏ lại phần lớn tài sản và công việc nghiên cứu đã xây dựng trong nhiều thập kỷ.

Dù sống lưu vong, bà vẫn duy trì liên lạc khoa học với Otto Hahn. Cuối năm 1938, Hahn và nhà hóa học Fritz Strassmann tiến hành thí nghiệm bắn phá uranium bằng neutron, sau đó phát hiện sản phẩm có chứa bari – một nguyên tố nhẹ hơn nhiều so với uranium. Kết quả này khiến họ 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 khó giải thích.

Trong dịp Giáng sinh năm 1938, khi gặp người cháu trai Otto Robert Frisch tại Thụy Điển, Meitner đã cùng ông tìm ra lời giải. Dựa trên mô hình giọt chất lỏng của hạt nhân nguyên tử và phương trình nổi tiếng \(E=mc^2\) của Einstein, hai người nhận ra hạt nhân uranium có thể bị 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 giải thích cơ sở vật lý của hiện tượng này trên tạp chí Nature.

Lise Meitner và cháu trai Otto Frisch, hai nhà khoa học giải thích lý thuyết hiện tượng phân hạch hạt nhân. Ảnh: nature.com

Phát hiện này mở ra một kỷ nguyên mới của vật lý hạt nhân, đồng thời đặt nền móng cho việc phát triển lò phản ứng và vũ khí hạt nhân. Tuy nhiên, khi Giải Nobel Hóa học năm 1944 được trao cho Otto Hahn vào năm 1945 vì phát hiện sự phân hạch hạt nhân, Meitner không được vinh danh, dù đóng góp lý thuyết của bà có ý nghĩa quyết định trong việc giải thích hiện tượng. Sự thiếu vắng tên bà trở thành một trong những trường hợp gây tranh luận kéo dài về sự ghi nhận đóng góp của phụ nữ trong khoa học.

Một chi tiết đáng chú ý là Meitner kiên quyết từ chối tham gia Dự án Manhattan, chương trình chế tạo bom nguyên tử của Mỹ trong Thế chiến II. Bà không muốn công trình nghiên cứu của mình bị sử dụng để tạo ra vũ khí hủy diệt. Năm 1966, Meitner cùng Hahn và Strassmann nhận Giải Enrico Fermi nhằm ghi nhận những đóng góp cho vật lý hạt nhân. Năm 1997, nguyên tố hóa học số 109 được đặt tên là meitnerium (Mt) để tưởng nhớ bà.

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”. Đó cũng là di sản đặc biệt của một nhà khoa học từng góp phần mở ra kỷ nguyên hạt nhân nhưng luôn đặt trách nhiệm đạo đức lên trên những thành tựu khoa học.