Pierre Curie (15 maja 1859 – 19 kwietnia 1906) był francuskim fizykiem i pionierem krystalografii, magnetyzmu, piezoelektryczności i radioaktywności.
Historia sukcesu
Zanim dołączył do badań swojej żony Marii Skłodowskiej-Curie, Pierre Curie był już powszechnie znany i szanowany w świecie fizyki. Wraz ze swoim bratem Jacquesem odkrył zjawisko piezoelektryczności, w którym kryształ może zostać spolaryzowany elektrycznie i wynalazł równowagę kwarcową. Jego praca nad symetrią kryształów i jego odkrycia dotyczące związku między magnetyzmem a temperaturą również zyskały akceptację społeczności naukowej. Dzielił Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki z 1903 r. z Henri Becquerelem i jego żoną Marią Curie.
Pierre i jego żona odegrali kluczową rolę w odkryciu radu i polonu, substancji, które miały znaczący wpływ na ludzkość dzięki swoim praktycznym i jądrowym właściwościom. Ich małżeństwo założyło dynastię naukową: dzieci i wnuki słynnych fizyków również stały się sławnymi naukowcami.
Marie i Piotr Curie: biografia
Pierre urodził się w Paryżu we Francji jako syn Sophie-Claire Depuy, córki producenta, i doktora Eugene'a Curie, wolnomyślącego lekarza. Jego ojciec wspierał rodzinęskromna praktyka medyczna, jednocześnie zaspokajając swoją miłość do nauk przyrodniczych. Eugène Curie był idealistą i zagorzałym republikaninem i założył szpital dla rannych w czasie komuny 1871.
Pierre otrzymał edukację przeduniwersytecką w domu. Nauczany najpierw przez matkę, a potem przez ojca i starszego brata Jacquesa. Szczególnie lubił wycieczki na wieś, gdzie Pierre mógł obserwować i badać rośliny i zwierzęta, rozwijając miłość do przyrody, która była jego jedyną rekreacją i rekreacją w późniejszej karierze naukowej. W wieku 14 lat wykazał się silnym uzdolnieniem do nauk ścisłych i rozpoczął studia u profesora matematyki, który pomógł mu rozwinąć jego talent w tej dyscyplinie, zwłaszcza reprezentacji przestrzennej.
Jako chłopiec Curie obserwował eksperymenty ojca i zasmakował w eksperymentalnych badaniach.
Od farmakologów do fizyki
Wiedza Pierre'a z zakresu fizyki i matematyki przyniosła mu tytuł Bachelor of Science w 1875 roku w wieku szesnastu lat.
W wieku 18 lat otrzymał równoważny dyplom na Sorbonie, zwanej również Uniwersytetem Paryskim, ale nie rozpoczął od razu studiów doktoranckich z powodu braku środków. Zamiast tego działał jako asystent laboratoryjny na swojej macierzystej uczelni, stając się w 1878 asystentem Paula Desena, odpowiedzialnym za prace laboratoryjne dla studentów fizyki. W tym czasie jego brat Jacques pracował w laboratorium mineralogii na Sorbonie i rozpoczęli owocną pięcioletnią współpracę naukową.
Udane małżeństwo
W 1894 r. Pierre poznał swoją przyszłą żonę, Marię Skłodowską, która studiowała fizykę i matematykę na Sorbonie, i poślubił ją 25 lipca 1895 r. w prostym ślubie cywilnym. Pieniądze otrzymane w prezencie ślubnym Maria przeznaczyła na zakup dwóch rowerów, na których nowożeńcy odbyli podróż poślubną po francuskim buszu i które przez wiele lat były ich głównym środkiem rekreacji. Ich córka urodziła się w 1897 roku, a matka Pierre'a zmarła kilka dni później. Dr Curie zamieszkał z młodą parą i pomógł opiekować się swoją wnuczką, Irene Curie.
Pierre i Maria poświęcili się pracy naukowej. Razem wyizolowali polon i rad, zapoczątkowali badania nad radioaktywnością i jako pierwsi użyli tego terminu. W swoich pismach, w tym w słynnej pracy doktorskiej Marii, wykorzystali dane z czułego elektrometru piezoelektrycznego zbudowanego przez Pierre'a i jego brata Jacquesa.
Pierre Curie: biografia naukowca
W 1880 roku on i jego starszy brat Jacques pokazali, że gdy kryształ jest ściskany, generowany jest potencjał elektryczny, piezoelektryczność. Niedługo potem (w 1881 r.) wykazano odwrotny efekt: kryształy mogą być deformowane przez pole elektryczne. Prawie wszystkie cyfrowe układy elektroniczne dzisiaj wykorzystują to zjawisko w postaci oscylatorów kryształowych.
Przed jego słynną rozprawą doktorską na temat magnetyzmu do pomiaru współczynników magnetycznych francuskifizyk opracował i udoskonalił niezwykle wrażliwą równowagę skrętną. Z ich modyfikacji korzystali kolejni badacze z tej dziedziny.
Pierre studiował ferromagnetyzm, paramagnetyzm i diamagnetyzm. Odkrył i opisał zależność zdolności substancji do magnetyzacji od temperatury, znaną dziś jako prawo Curie. Stała w tym prawie nazywa się stałą Curie. Pierre odkrył również, że substancje ferromagnetyczne mają krytyczną temperaturę przejścia, powyżej której tracą swoje właściwości ferromagnetyczne. Zjawisko to nazywa się punktem Curie.
Zasadą sformułowaną przez Pierre'a Curie, doktryną symetrii, jest to, że skutek fizyczny nie może powodować asymetrii, której nie ma w jego przyczynie. Na przykład losowa mieszanka piasku w stanie nieważkości nie ma asymetrii (piasek jest izotropowy). Pod wpływem grawitacji powstaje asymetria ze względu na kierunek pola. Ziarna piasku są „sortowane” według gęstości, która rośnie wraz z głębokością. Ale to nowe kierunkowe ułożenie cząstek piasku w rzeczywistości odzwierciedla asymetrię pola grawitacyjnego, które spowodowało separację.
Radioaktywność
Praca Pierre'a i Marie nad radioaktywnością opierała się na wynikach Roentgena i Henri Becquerela. W 1898 roku po dokładnych badaniach odkryli polon, a kilka miesięcy później rad, izolując 1 g tego pierwiastka chemicznego z uranitu. Ponadto odkryli, że promienie beta są ujemnie naładowanymi cząstkami.
Odkrycie Pierre'a i MariiCurie wymagali dużo pracy. Pieniędzy nie starczyło, a żeby zaoszczędzić na kosztach transportu, do pracy dojeżdżali na rowerach. Rzeczywiście, pensja nauczyciela była minimalna, ale para naukowców nadal poświęcała swój czas i pieniądze na badania.
Odkrycie polonu
Sekret ich sukcesu tkwi w nowej metodzie analizy chemicznej Curie, opartej na precyzyjnym pomiarze promieniowania. Każdą substancję umieszczono na jednej z płytek kondensatora, a przewodność powietrza mierzono za pomocą elektrometru i kwarcu piezoelektrycznego. Wartość ta była proporcjonalna do zawartości substancji czynnej, takiej jak uran lub tor.
Para przetestowała dużą liczbę związków prawie wszystkich znanych pierwiastków i odkryła, że tylko uran i tor są radioaktywne. Postanowili jednak zmierzyć promieniowanie emitowane przez rudy, z których wydobywa się uran i tor, takie jak chalkolit i uraninit. Aktywność rudy była 2,5 razy większa niż uranu. Po potraktowaniu pozostałości kwasem i siarkowodorem odkryli, że substancja czynna towarzyszy bizmutowi we wszystkich reakcjach. Jednak osiągnęli częściową separację, zauważając, że siarczek bizmutu był mniej lotny niż siarczek nowego pierwiastka, który nazwali polonem na cześć ojczyzny Polski Marii Curie.
Rad, promieniowanie i Nagroda Nobla
26 grudnia 1898 r. Curie i J. Bemont, szef badań w „Miejskiej Szkole Fizyki Przemysłowej i Chemii”, w swoim raporcie dla Akademii Nauk ogłosili odkrycie nowegopierwiastek, który nazwali radem.
Francuski fizyk wraz z jednym ze swoich uczniów po raz pierwszy odkrył energię atomu, odkrywając ciągłe promieniowanie ciepła z cząstek nowo odkrytego pierwiastka. Badał również promieniowanie substancji radioaktywnych i za pomocą pól magnetycznych był w stanie określić, że niektóre emitowane cząstki były naładowane dodatnio, inne ujemnie, a jeszcze inne były obojętne. Tak odkryto promieniowanie alfa, beta i gamma.
Curie otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki z 1903 r. wraz ze swoją żoną i Henri Becquerelem. Została przyznana w uznaniu niezwykłej zasługi, jaką odnieśli w badaniach nad zjawiskami radiacyjnymi odkrytymi przez profesora Becquerela.
Ostatnie lata
Pierre Curie, którego odkrycia początkowo nie zyskały szerokiego uznania we Francji, co nie pozwoliło mu objąć katedry chemii fizycznej i mineralogii na Sorbonie, wyjechał do Genewy. Ten ruch zmienił rzeczy, co można tłumaczyć jego lewicowymi poglądami i sporami w polityce III RP wobec nauki. Po odrzuceniu jego kandydatury w 1902 r. został przyjęty do Akademii w 1905 r.
Prestiż Nagrody Nobla skłonił francuski parlament w 1904 r. do utworzenia nowej profesury Curie na Sorbonie. Pierre powiedział, że nie pozostanie w Szkole Fizyki, dopóki nie będzie w pełni finansowanego laboratorium z niezbędną liczbą asystentów. Jego żądanie zostało spełnione i Maria przejęła jego laboratorium.
Na początku 1906 roku Pierre Curie był wreszcie gotowy po raz pierwszyrozpocząć pracę w odpowiednich warunkach, chociaż był chory i bardzo zmęczony.
19 kwietnia 1906 w Paryżu podczas przerwy na lunch, idąc ze spotkania z kolegami na Sorbonie, przechodząc przez śliską od deszczu Rue Dauphine, Curie prześlizgnęła się przed zaprzęgiem konnym. Naukowiec zginął w wypadku. Jego przedwczesna śmierć, choć tragiczna, pomogła mu jednak uniknąć śmierci z powodu tego, co odkrył Pierre Curie - narażenia na promieniowanie, które później zabiło jego żonę. Para jest pochowana w krypcie Panteonu w Paryżu.
Dziedzictwo naukowca
Promieniotwórczość radu czyni go niezwykle niebezpiecznym pierwiastkiem chemicznym. Naukowcy zdali sobie z tego sprawę dopiero po tym, jak zastosowanie tej substancji do oświetlania tarcz, paneli, zegarów i innych instrumentów na początku XX wieku zaczęło mieć wpływ na zdrowie pracowników laboratoriów i konsumentów. Jednak chlorek radu jest stosowany w medycynie w leczeniu raka.
Polonium ma różne praktyczne zastosowania w instalacjach przemysłowych i jądrowych. Wiadomo również, że jest wysoce toksyczny i może być używany jako trucizna. Być może najważniejsze jest jego zastosowanie jako startera neutronowego w broni jądrowej.
Na cześć Pierre'a Curie na Kongresie Radiologicznym w 1910 roku, po śmierci fizyka, jednostkę promieniotwórczości nazwano równą 3,7 x 1010 rozpadów na sekundę lub 37 gigabekereli.
Dynastia naukowa
Dzieci i wnuki fizyków również stały się wielkimi naukowcami. Ich córka Irene wyszła za Frédérica Joliota, a w 1935 r.razem otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii. Najmłodsza córka Eva, urodzona w 1904 roku, wyszła za mąż za amerykańskiego dyplomatę i dyrektora Funduszu Narodów Zjednoczonych na Rzecz Dzieci. Jest autorką Madame Curie (1938), biografii jej matki, przetłumaczonej na kilka języków.
Wnuczka - Helene Langevin-Joliot - została profesorem fizyki jądrowej na Uniwersytecie Paryskim, a wnuk - Pierre Joliot-Curie, nazwany na cześć swojego dziadka - słynnego biochemika.
