Pierre Curie (1859 m. gegužės 15 d. – 1906 m. balandžio 19 d.) buvo prancūzų fizikas ir kristalografijos, magnetizmo, pjezoelektros ir radioaktyvumo pradininkas.
Sėkmės istorija
Prieš prisijungdamas prie savo žmonos Marie Skłodowska-Curie tyrimų, Pierre'as Curie jau buvo plačiai žinomas ir gerbiamas fizikos pasaulyje. Kartu su broliu Jacques'u jis atrado pjezoelektros fenomeną, kai kristalas gali tapti elektriškai poliarizuotas, ir išrado kvarco balansą. Jo darbas apie kristalų simetriją ir magnetizmo bei temperatūros santykio išvados taip pat sulaukė pripažinimo mokslo bendruomenėje. 1903 m. Nobelio fizikos premiją jis pasidalino su Henri Becquerel ir su žmona Marie Curie.
Pierre'as ir jo žmona atliko pagrindinį vaidmenį atrandant radžio ir polonio – medžiagas, kurios savo praktinėmis ir branduolinėmis savybėmis padarė didelę įtaką žmonijai. Jų santuoka įkūrė mokslo dinastiją: garsių fizikų vaikai ir anūkai taip pat tapo žinomais mokslininkais.
Marie ir Pierre'as Curie: biografija
Pierre'as gimė Paryžiuje, Prancūzijoje, Sophie-Claire Depuy, gamintojo dukters, ir daktaro Eugene'o Curie, laisvai mąstančio gydytojo, sūnus. Jo tėvas išlaikė šeimąnuolankią medicinos praktiką, tuo pat metu tenkindama savo meilę gamtos mokslams. Eugène Curie buvo idealistas ir karštas respublikonas ir 1871 m. komunos metu įkūrė ligoninę sužeistiesiems.
Pierre'as ikiuniversitetinį išsilavinimą įgijo namuose. Iš pradžių jį mokė mama, o paskui tėvas ir vyresnysis brolis Žakas. Jam ypač patiko ekskursijos į kaimą, kur Pierre'as galėjo stebėti ir tyrinėti augalus ir gyvūnus, ugdydamas visą gyvenimą trunkančią meilę gamtai, kuri buvo vienintelis jo poilsis ir poilsis per vėlesnę mokslinę karjerą. Būdamas 14 metų jis pademonstravo didelį gabumą tiksliesiems mokslams ir pradėjo mokytis pas matematikos profesorių, kuris padėjo jam išsiugdyti dovaną šioje disciplinoje, ypač erdvinio vaizdavimo srityje.
Berniuku Curie stebėjo savo tėvo eksperimentus ir įgijo eksperimentinių tyrimų skonį.
Nuo farmakologų iki fizikos
Pierre'o fizikos ir matematikos žinios 1875 m., būdamas šešiolikos metų, jam suteikė mokslų bakalauro laipsnį.
Būdamas 18 metų gavo lygiavertį Sorbonos, dar vadinamo Paryžiaus universiteto, diplomą, tačiau dėl lėšų trūkumo iš karto į doktorantūrą neįstojo. Vietoj to, jis dirbo laboratorijos asistentu savo alma mater ir 1878 m. tapo Paulo Desen asistentu, atsakingu už fizikos studentų laboratorinius darbus. Tuo metu jo brolis Jacques'as dirbo mineralogijos laboratorijoje Sorbonoje ir pradėjo produktyvų penkerių metų mokslinį bendradarbiavimą.
Sėkminga santuoka
1894 m. Pierre'as susipažino su savo būsima žmona Maria Skłodowska, kuri Sorbonoje studijavo fiziką ir matematiką, ir vedė ją 1895 m. liepos 25 d. per paprastą civilinę santuokos ceremoniją. Už vestuvinę dovaną gautus pinigus Marija įsigijo du dviračius, kuriais jaunavedžiai keliavo povestuvinę kelionę po Prancūzijos užmiestį ir kurie ilgus metus buvo pagrindinė jų poilsio priemonė. Jų dukra gimė 1897 m., o Pierre'o motina mirė po kelių dienų. Daktaras Curie persikėlė gyventi su jauna pora ir padėjo rūpintis savo anūke Irene Curie.
Pierre'as ir Maria atsidėjo moksliniam darbui. Kartu jie išskyrė polonį ir radį, pradėjo radioaktyvumo tyrimą ir pirmieji pavartojo šį terminą. Savo raštuose, įskaitant garsųjį Marijos daktaro darbą, jie naudojo duomenis iš jautraus pjezoelektrinio elektrometro, kurį sukūrė Pierre'as ir jo brolis Jacques'as.
Pierre'as Curie: mokslininko biografija
1880 m. jis ir jo vyresnis brolis Jacques'as parodė, kad suspaudus kristalą, susidaro elektrinis potencialas, pjezoelektra. Netrukus po to (1881 m.) buvo parodytas priešingas poveikis: kristalai gali deformuotis veikiant elektriniam laukui. Beveik visos skaitmeninės elektroninės grandinės šiandien naudoja šį reiškinį kristalų generatorių pavidalu.
Prieš garsiąją daktaro disertaciją apie magnetizmą magnetiniams koeficientams matuoti prancūzų kalbafizikas sukūrė ir ištobulino itin jautrią sukimo balansą. Jų modifikacijas naudojo vėlesni šios srities tyrinėtojai.
Pierre'as studijavo feromagnetizmą, paramagnetizmą ir diamagnetizmą. Jis atrado ir aprašė medžiagų gebėjimo magnetizuotis priklausomybę nuo temperatūros, šiandien žinomą Kiuri dėsniu. Konstanta šiame dėsnyje vadinama Curie konstanta. Pierre'as taip pat nustatė, kad feromagnetinės medžiagos turi kritinę pereinamąją temperatūrą, kurią viršijus jos praranda savo feromagnetines savybes. Šis reiškinys vadinamas Curie tašku.
Principas, kurį suformulavo Pierre'as Curie, simetrijos doktrina, yra tas, kad fizinis poveikis negali sukelti asimetrijos, kurios nėra jos priežasties. Pavyzdžiui, atsitiktinis smėlio mišinys nesvarumo sąlygomis neturi asimetrijos (smėlis yra izotropinis). Veikiant gravitacijai, atsiranda asimetrija dėl lauko krypties. Smėlio grūdeliai „rūšiuojami“pagal tankį, kuris didėja didėjant gyliui. Tačiau šis naujas smėlio dalelių krypties išdėstymas iš tikrųjų atspindi gravitacinio lauko asimetriją, dėl kurios atsiskyrė.
Radioaktyvumas
Pierre'o ir Marie darbas apie radioaktyvumą buvo pagrįstas Rentgeno ir Henri Becquerel rezultatais. 1898 m., po kruopštaus tyrimo, jie atrado polonį, o po kelių mėnesių – radį, išskirdami 1 g šio cheminio elemento iš uranito. Be to, jie išsiaiškino, kad beta spinduliai yra neigiamo krūvio dalelės.
Pjero ir Marijos atradimasCuries pareikalavo daug darbo. Pinigų neužteko, o norėdami sutaupyti transporto išlaidų, į darbą važiuodavo dviračiais. Iš tiesų, mokytojo atlyginimas buvo minimalus, tačiau mokslininkų pora ir toliau skyrė savo laiką ir pinigus tyrimams.
Polonio atradimas
Jų sėkmės paslaptis slypi naujame Curie cheminės analizės metode, pagrįstame tiksliu spinduliuotės matavimu. Kiekviena medžiaga buvo dedama ant vienos iš kondensatoriaus plokštelių, o oro laidumas buvo matuojamas naudojant elektrometrą ir pjezoelektrinį kvarcą. Ši vertė buvo proporcinga veikliosios medžiagos, pvz., urano ar torio, kiekiui.
Pora išbandė daugybę beveik visų žinomų elementų junginių ir nustatė, kad radioaktyvūs yra tik uranas ir toris. Tačiau jie nusprendė išmatuoti spinduliuotę, kurią skleidžia rūdos, iš kurių išgaunamas uranas ir toris, pavyzdžiui, chalkolitas ir uraninitas. Rūdos aktyvumas buvo 2,5 karto didesnis nei urano. Apdoroję likučius rūgštimi ir vandenilio sulfidu, jie nustatė, kad veiklioji medžiaga lydi bismutą visose reakcijose. Tačiau jie iš dalies atsiskyrė pastebėję, kad bismuto sulfidas buvo mažiau lakus nei naujojo elemento sulfidas, kurį jie pavadino poloniu Marie Curie tėvynės Lenkijos vardu.
Radis, radiacija ir Nobelio premija
1898 m. gruodžio 26 d. Curie ir J. Bemont, „Savivaldybės pramoninės fizikos ir chemijos mokyklos“tyrimų vadovas, savo ataskaitoje Mokslų akademijai paskelbė atradę naująelementą jie vadino radiu.
Prancūzų fizikas kartu su vienu iš savo mokinių pirmą kartą atrado atomo energiją, atradęs nuolatinį šilumos spinduliavimą iš naujai atrasto elemento dalelių. Jis taip pat tyrė radioaktyviųjų medžiagų spinduliavimą, magnetinių laukų pagalba pavyko nustatyti, kad vienos skleidžiamos dalelės buvo įkrautos teigiamai, kitos – neigiamai, trečios – neutralios. Taip buvo atrasta alfa, beta ir gama spinduliuotė.
Curie 1903 m. Nobelio fizikos premiją gavo su savo žmona ir Henri Becquerel. Jis buvo įteiktas už išskirtinę paslaugą, kurią jie atliko tyrinėdami profesoriaus Becquerel atrastus radiacijos reiškinius.
Pastarieji metai
Pierre'as Curie, kurio atradimai iš pradžių nesulaukė plataus pripažinimo Prancūzijoje, o tai neleido jam užimti fizinės chemijos ir mineralogijos katedros Sorbonoje, išvyko į Ženevą. Šis žingsnis pakeitė dalykus, o tai galima paaiškinti jo kairiosiomis pažiūromis ir nesutarimais dėl Trečiosios Respublikos politikos mokslo atžvilgiu. Po to, kai 1902 m. jo kandidatūra buvo atmesta, 1905 m. jis buvo priimtas į akademiją.
Nobelio premijos prestižas paskatino Prancūzijos parlamentą 1904 m. įsteigti naują Curie profesiją Sorbonoje. Pierre'as sakė, kad jis neliks fizikos mokykloje, kol nebus visiškai finansuojamos laboratorijos su reikiamu asistentų skaičiumi. Jo reikalavimas buvo patenkintas ir Maria perėmė jo laboratoriją.
1906 m. pradžioje Pierre'as Curie buvo pasiruošęs, pagaliau, pirmą kartąpradėti dirbti tinkamomis sąlygomis, nors sirgo ir buvo labai pavargęs.
1906 m. balandžio 19 d. Paryžiuje per pietų pertrauką, eidamas iš susitikimo su kolegomis Sorbonoje, kirsdamas lietaus slidžią Dauphine gatvę, Curie paslydo priešais arklio traukiamą vežimą. Mokslininkas žuvo per avariją. Jo ankstyva mirtis, nors ir tragiška, vis dėlto padėjo jam išvengti mirties nuo to, ką atrado Pierre'as Curie – radiacijos, kuri vėliau nužudė jo žmoną. Pora palaidota Panteono kriptoje Paryžiuje.
Mokslininko palikimas
Radžio radioaktyvumas daro jį itin pavojingu cheminiu elementu. Mokslininkai tai suprato tik po to, kai XX amžiaus pradžioje šios medžiagos naudojimas ciferblatams, skydams, laikrodžiams ir kitiems instrumentams apšviesti pradėjo daryti įtaką laboratorijų darbuotojų ir vartotojų sveikatai. Tačiau radžio chloridas medicinoje naudojamas vėžiui gydyti.
Polionis buvo plačiai pritaikytas pramoniniuose ir branduoliniuose įrenginiuose. Taip pat žinoma, kad jis yra labai toksiškas ir gali būti naudojamas kaip nuodas. Galbūt svarbiausias yra jo naudojimas kaip branduolinių ginklų neutronų pradmenys.
Pierre'o Curie garbei Radiologijos kongrese 1910 m., mirus fizikui, radioaktyvumo vienetas buvo pavadintas lygus 3,7 x 1010 skilimo per sekundę arba 37 gigabekereliai.
Mokslinė dinastija
Fizikų vaikai ir anūkai taip pat tapo puikiais mokslininkais. Jų dukra Irene ištekėjo už Frédéric Joliot ir 1935 mjie kartu gavo Nobelio chemijos premiją. Jauniausia dukra Eva, gimusi 1904 m., ištekėjo už JAV diplomatės ir Jungtinių Tautų vaikų fondo direktorės. Ji yra savo motinos biografijos „Madame Curie“(1938), išverstos į kelias kalbas, autorė.
Anūkė – Helene Langevin-Joliot – tapo Paryžiaus universiteto branduolinės fizikos profesore, o anūkas – Pierre’as Joliot-Curie, pavadintas jo senelio – garsaus biochemiko – vardu.
