На пути, который привел Гана, компетентного, но сравнительно незаметного германского профессора, к осуществлению его знаменитых экспериментов в 1938 г., можно отметить несколько придорожных вех. Первой такой вехой явилось прибытие в 1907 г. из Вены в Берлин Лизы Мейтнер, профессора физики. Этой красивой и независимой женщине суждено было достигнуть исключительного положения в ядерной физике. «Она приехала из Вены для того, чтобы прослушать лекции Макса Планка по теоретической физике, и в свободное время посещала мою лабораторию, чтобы поработать со мной»,— объяснял Ган.
Несмотря на существовавшие предубеждения против женщин, вступающих на путь научной карьеры в области ядерной физики (предубеждение, не исчезнувшее полностью и сегодня), Лиза Мейтнер преуспела. Временная остановка в Берлине затянулась сначала на месяцы, а потом на годы. Когда кайзер Вильгельм II лично открывал свое Общество содействия науке в 1911 г., оба они, Мейтнер и Гаи, получили назначение в радиохимический отдел первого института, основанного Обществом. Это была вторая веха на жизненном пути Гана. Далее его карьера развивалась так же, как и у Лизы Мейтнер. Менее чем в десятилетие радиохимический отдел разросся и превратился в два отдела: одним — радиохимическим — руководил Ган, другой — ядерная физика — возглавляла д-р Мейтнер. В 1928 г. Ган был назначен директором всего института. Этот пост он занимал в течение 30-х годов.
Постепенно накапливая знания, Ган, Мейтнер и, несколько позднее, способный ассистент Фриц Штрассман начали серию решающих экспериментов. Как и ранние работы Резерфорда и Кокрофта с Уолтоном, эти эксперименты включали в себя бомбардировку мишени атомными частицами. Но между ранними работами по превращению вещества и тем, что было начато в Институте кайзера Вильгельма в конце 30-х годов, имелось два существенных различия. Прежде всего, в качестве бомбардирующих частиц использовались не положительно заряженные протоны, а нейтроны, открытые проф. Чедвиком в Кавендишской лаборатории только в 1932 г. Нейтроны представляют собой незаряженные частицы, которые вместе с протонами находятся в атомном ядре. У них как ядерных снарядов было большее преимущество перед протонами, применявшимися в первых экспериментах. Не имея электрического заряда, нейтроны не отталкивались положительно заряженными протонами в ядре: теперь любой ядерный снаряд, который попадал в ядерную мишень, не подвергался опасности отклонения в последний момент, как это было с протонами. Второе, и значительно более важное, было то, что берлинские ученые применяли в своих работах в качестве «мишени» не только легкие элементы. Азот, использовавшийся Резерфордом, как известно, имеет семь протонов в своем ядре, у лития, применявшегося Кокрофтом и Уолтоном, их только три. Немцы же решили использовать уран, ядро которого содержит 92 протона — более чем у какого-либо другого существующего в природе элемента.
