Пьер Кюри - биография и научная деятельность

Пьер Кюри (Pierre Curie) родился 15 мая 1859 в Париже - умер 19 апреля 1906) - французский физик, один из первых исследователей радиоактивности, член Французской АН, в 1903 году стал лауреатом Нобелевской премии по физике. Он был младшим из двух сыновей врача Эжена Кюри и Софи-Клер (Депулли) Кюри. Отец решил дать своему независимому сыну домашнее образование.

В возрасте 16 лет Пьер Кюри получил ученую степень бакалавра Парижского университета. В 18 лет он получил степень лиценциата (равна степени магистра) физических наук.

Исследование кристаллов и пьезоэффекта

В 1878 году Кюри стал демонстратором в физической лаборатории Сорбонны, где занялся исследованием природы кристаллов. Вместе со своим старшим братом Жаком, работавшим в минералогической лаборатории университета, Пьер в течение четырех лет проводил интенсивные экспериментальные работы в этой области. Братья Кюри открыли пьезоэлектрики - появление под действием приложенной извне силы на поверхности некоторых кристаллов электрических зарядов. Ими был открыт и обратный эффект: те же кристаллы под действием электрического поля испытывают сжатие. Если приложить к таким кристаллов переменный ток, то их можно заставить совершать колебания с ультравысокими частотами, при которых кристаллы будут выпускать звуковые волны за пределами восприятия человеческого слуха. Эти кристаллы стали очень важными компонентами такой радиоаппаратуры, как микрофоны, усилители и стереосистемы.

Братья Кюри разработали и построили такой лабораторный прибор, как пьезоэлектрический кварцевый балансир, который создает электрический заряд, пропорциональный приложенной силе. Его можно считать предшественником основных узлов и модулей современного кварцевых часов и радиопередатчиков.

В 1882 г. по рекомендации английского физика Уильяма Томсона Кюри был назначен руководителем лаборатории новой Муниципальной школы промышленной физики и химии. Хотя плата в школе была более чем скромной, Кюри оставался председательствовать лабораторией в течение двадцати двух лет. Через год после назначения Кюри руководителем лаборатории сотрудничество братьев прекратилось, поскольку Жак покинул Париж, чтобы стать профессором минералогии университета Монпелье.

В период с 1883-го по 1895-ый г. Кюри выполнил большую серию работ, в основном по физике кристаллов. Его статьи по геометрической симметрии кристаллов и до сих пор не утратили своего значения для кристаллографов. С 1890-го по 1895-ый г. Кюри занимался изучением магнитных свойств веществ при различных температурах. На основании большого количества экспериментальных данных в его докторской диссертации была установлена зависимость между температурой и намагниченностью, впоследствии получившая название закона Кюри.

Жена Мария и совместная работа над радиоактивностью

Работая над диссертацией, Кюри в 1894 г. встретился с Марией Склодовской (Мария Кюри), молодой польской студенткой физического факультета Сорбонны. Они поженились в июле 1895 г., через несколько месяцев после того, как Кюри защитил докторскую диссертацию. В 1897 г., вскоре после рождения первого ребенка, Мари Кюри приступила к исследованиям радиоактивности, которые вскоре поглотили внимание Пьера до конца его жизни.

В 1896 г. Анри Беккерель открыл, что урановые соединения постоянно испускают излучение, способное засвечивать фотографическую пластинку. Выбрав это явление темой своей докторской диссертации, Мари стала выяснять, не выпускают другие соединения "лучи Беккереля". Поскольку Беккерель обнаружил, что излучение, испускаемое ураном, повышает электропроводность воздуха вблизи препаратов, она использовала для измерения электропроводности пьезоэлектрический кварцевый балансир братьев Кюри. Вскоре Мари Кюри пришла к выводу, что только уран, торий и соединения этих двух элементов испускают излучение Беккереля, которое она позже назвала радиоактивностью. Мари в самом начале своих исследований сделала важное открытие: урановая смоляная обманка (урановая руда) электризует окружающий воздух гораздо сильнее, чем соединения урана и тория, содержащиеся в ней, и даже, чем чистый уран. Из этого наблюдения она сделала вывод о существовании в урановой смоляной обманке неизвестного в то время радиоактивного элемента. В 1898 г. Мари Кюри сообщила о результатах своих экспериментов Французской академии наук. Убежден в том, что гипотеза его жены не только правильная, но и очень важна, Кюри оставил свои собственные исследования, чтобы помочь Мари выделить неуловимый элемент. С того времени интересы супругов Кюри как исследователей слились настолько полно, что даже в своих лабораторных записях они всегда употребляли местоимение "мы".

Кюри поставили перед собой задачу разделить урановую смоляную обманку на химические компоненты. После многих операций они получили небольшое количество вещества, обладавшей наибольшей радиоактивностью. Оказалось. выделенной порция содержит не один, а два неизвестных радиоактивных элемента. В июле 1898 г. Кюри опубликовали статью "О радиоактивное вещество, содержащееся в урановой смоляной обманке" ("Sur une substance radioactive contenue dans la pecelende"), в которой сообщали об открытии одного из элементов, названным полонием в честь родины Марии Склодовской. В декабре они объявили об открытии второго элемента, который назвали радием. Оба новых элемента были во много раз более радиоактивны, чем уран или торий, и составляли одну миллионную часть урановой смоляной обманки. Чтобы выделить из руды радий в достаточном для определения его атомного веса количестве, Кюри в последующие четыре года переработали несколько тонн урановой смоляной обманки. Работая в примитивных и вредных условиях, они проводили операции химического разделения в огромных чанах, установленных в дырявом сарае, а все анализы - в крохотной, бедно оснащенной лаборатории Муниципальной школы.

Нобелевская премия и признание

Шведская королевская академия наук присудила супругам Кюри половину Нобелевской премии по физике 1903 г. "в знак признания ... их совместных исследований явлений радиации, открытых профессором Анри Беккерелем", с которым они разделили премию. Кюри были больны и не смогли присутствовать на церемонии вручения премий. В своей Нобелевской лекции, прочитанной два года спустя, Кюри указал на потенциальную опасность, которую представляют радиоактивные вещества, попади они не в те руки, и добавил, что "относится к тем, кто вместе с Нобелем считает, что новые открытия принесут человечеству больше бед , чем добра ".

Радий - элемент, встречающийся в природе крайне редко, и цены на него, с учетом его медицинского значения, быстро возросли. Кюри жили бедно, и нехватка средств не могла не повлиять на их исследование. Вместе с тем они решительно отказались от патента на свой метод экстракции, равно как и от перспектив коммерческого использования радия. По их убеждению, это противоречило бы духу науки - свободному обмену знаниями. Несмотря на то, что такой отказ лишил их немалого дохода, финансовое положение Кюри улучшилось после получения Нобелевской премии и других наград.

Помимо Нобелевской премии, Пьер Кюри был удостоен еще нескольких наград и почетных званий, в частности медали Дэви Лондонского королевского общества (1903) и золотой медали Маттеуччи Национальной Академии наук Италии (1904). Он был избран во Французскую академию наук в 1905-м году.

Внезапная смерть

В октябре 1904 г. Пьер Кюри был назначен профессором физики Сорбонны, а Мари Кюри - заведовала лабораторией, которой ранее руководил ее муж. В декабре того же года в Кюри родилась вторая дочь. Увеличение доходов, улучшение финансирования исследований, планы создания новой лаборатории, восхищение и признание мирового научного сообщества должны были сделать последующие годы супруги Кюри плодотворными. Но, как и Беккерель, Пьер Кюри ушел из жизни слишком рано, не успев насладиться триумфом и осуществить задуманное. В дождливый день 19 апреля 1906, переходя улицу в Париже, он поскользнулся и упал. Голова его попала под колесо проезжавшего конного экипажа. Смерть наступила мгновенно.

Семья Кюри

Мари Кюри унаследовала его кафедру в Сорбонне, где продолжала свои исследования радия. В 1910 г. ей удалось выделить чистый металлический радий, а в 1911 г. она была удостоена Нобелевской премии по химии. В 1923 г. Мари опубликовала биографию мужа. Старшая дочь Кюри, Ирен (Ирен Жолио-Кюри), разделила со своим мужем Нобелевскую премию по химии 1935 г.; младшая, Ева, стала концертирующей пианисткой и биографом своей матери.

Серьезный, сдержанный, полностью сосредоточен на своей работе, Пьер Кюри был вместе с тем добрым и отзывчивым человеком. Он пользовался довольно широкой известностью как натуралист-любитель. Одной из любимых его развлечений были пешие или велосипедные прогулки. Несмотря на занятость в лаборатории и семейные заботы, Кюри находили время для совместных прогулок. 

Отправить