Pierre Curie (1859. május 15. – 1906. április 19.) francia fizikus, a krisztallográfia, a mágnesesség, a piezoelektromosság és a radioaktivitás úttörője.
Sikertörténet
Mielőtt csatlakozott felesége, Marie Skłodowska-Curie kutatásaihoz, Pierre Curie már széles körben ismert és elismert volt a fizika világában. Testvérével, Jacques-szal együtt felfedezte a piezoelektromosság jelenségét, amelyben a kristály elektromosan polarizálódhat, és feltalálta a kvarcmérleget. A kristályok szimmetriájával kapcsolatos munkája, valamint a mágnesesség és a hőmérséklet kapcsolatára vonatkozó megállapításai a tudományos közösségben is elfogadottságot nyertek. 1903-ban megosztotta a fizikai Nobel-díjat Henri Becquellel és feleségével, Marie Curie-vel.
Pierre és felesége kulcsszerepet játszottak a rádium és a polónium felfedezésében, amelyek gyakorlati és nukleáris tulajdonságaikkal jelentős hatást gyakoroltak az emberiségre. Házasságuk tudományos dinasztiát alapított: híres fizikusok gyermekei és unokái is híres tudósokká váltak.
Marie és Pierre Curie: életrajz
Pierre Párizsban (Franciaország) született Sophie-Claire Depuy, egy gyáros lánya és Dr. Eugene Curie, szabadgondolkodó orvos fiaként. Apja támogatta a családotalázatos orvosi gyakorlattal, miközben útközben kielégítette a természettudományok iránti szeretetét. Eugène Curie idealista és lelkes köztársaságpárti volt, és kórházat alapított a sebesültek számára az 1871-es kommün idején.
Pierre egyetemi tanulmányait otthon szerezte. Először édesanyja, majd apja és bátyja, Jacques tanította. Különösen élvezte a vidéki kirándulásokat, ahol Pierre növényeket és állatokat figyelhetett meg és tanulmányozhatott, így kialakult a természet iránti életre szóló szeretete, amely későbbi tudományos pályafutása során egyetlen kikapcsolódása és kikapcsolódása volt. 14 évesen erős rátermettséget mutatott az egzakt tudományok iránt, és egy matematikaprofesszornál kezdett tanulni, aki segített neki kibontakozni ebben a tudományágban, különösen a térábrázolásban.
Fiúként Curie megfigyelte apja kísérleteit, és megkedvelte a kísérleti kutatásokat.
A gyógyszerészektől a fizikáig
Pierre fizikai és matematikai ismeretei alapján 1875-ben, tizenhat évesen megszerezte a Bachelor of Science fokozatot.
18 évesen ezzel egyenértékű oklevelet kapott a Sorbonne-on, más néven a Párizsi Egyetemen, de pénzhiány miatt nem lépett be azonnal a doktori képzésbe. Ehelyett laboratóriumi asszisztensként dolgozott az alma materében, 1878-ban Paul Desen asszisztenseként a fizikushallgatók laboratóriumi munkájáért felelt. Abban az időben testvére, Jacques a Sorbonne-i ásványtani laboratóriumban dolgozott, és eredményes, ötéves tudományos együttműködésbe kezdtek.
Sikeres házasság
1894-ben Pierre megismerkedett leendő feleségével, Maria Skłodowskával, aki fizikát és matematikát tanult a Sorbonne-on, és 1895. július 25-én feleségül vette őt egy egyszerű polgári házasságkötési szertartás keretében. Maria a nászajándékba kapott pénzt két kerékpár vásárlására fordította, amelyeken az ifjú házasok nászútjukat a francia külterületen keresztül tették meg, és amelyek hosszú évekig a fő kikapcsolódási lehetőségük volt. Lányuk 1897-ben született, Pierre édesanyja pedig néhány nappal később megh alt. Dr. Curie egy fiatal párhoz költözött, és segített vigyázni unokájára, Irene Curie-re.
Pierre és Maria a tudományos munkának szentelték magukat. Együtt izolálták a polóniumot és a rádiumot, úttörő szerepet játszottak a radioaktivitás vizsgálatában, és elsőként használták ezt a kifejezést. Írásaikban, köztük Maria híres doktori munkájában, egy Pierre és testvére, Jacques által épített érzékeny piezoelektromos elektrométer adatait használták fel.
Pierre Curie: egy tudós életrajza
1880-ban ő és bátyja, Jacques megmutatta, hogy amikor egy kristályt összenyomnak, elektromos potenciál, piezoelektromosság keletkezik. Nem sokkal ezután (1881-ben) az ellenkező hatást mutatták ki: a kristályok elektromos tér hatására deformálódhatnak. Napjainkban szinte minden digitális elektronikus áramkör ezt a jelenséget kristályoszcillátorok formájában használja.
Híres doktori disszertációja előtt a mágnesességről a mágneses együtthatók mérésére franciaa fizikus rendkívül érzékeny torziós egyensúlyt fejlesztett ki és tökéletesített. Módosításaikat a terület későbbi kutatói használták.
Pierre a ferromágnesességet, a paramágnesességet és a diamágnesességet tanulmányozta. Felfedezte és leírta az anyagok mágnesesedési képességének a hőmérséklettől való függését, amelyet ma Curie-törvényként ismerünk. Ebben a törvényben az állandót Curie-állandónak nevezik. Pierre azt is megállapította, hogy a ferromágneses anyagoknak van egy kritikus átmeneti hőmérséklete, amely felett elvesztik ferromágneses tulajdonságaikat. Ezt a jelenséget Curie-pontnak nevezik.
A Pierre Curie által megfogalmazott elv, a szimmetria doktrínája az, hogy a fizikai hatás nem okozhat olyan aszimmetriát, amely hiányzik az okától. Például egy véletlenszerű homok keverék súlytalanságban nincs aszimmetriája (a homok izotróp). A gravitáció hatására a mező irányából adódóan aszimmetria keletkezik. A homokszemcséket sűrűség szerint "válogatják", ami a mélységgel nő. De a homokrészecskéknek ez az új irányú elrendezése valójában a gravitációs tér aszimmetriáját tükrözi, amely a szétválást okozta.
Radioaktivitás
Pierre és Marie radioaktivitással kapcsolatos munkája Roentgen és Henri Becquerel eredményein alapult. 1898-ban, alapos kutatás után, felfedezték a polóniumot, majd néhány hónappal később a rádiumot, 1 g kémiai elemet izolálva az uraninitből. Ezenkívül felfedezték, hogy a béta-sugarak negatív töltésű részecskék.
Pierre és Mary felfedezéseA Curie-k sok munkát igényeltek. Nem volt elég pénz, a szállítási költség megtakarítása érdekében biciklivel mentek munkába. Valójában a tanár fizetése minimális volt, de a tudóspár továbbra is a kutatásra fordította idejét és pénzét.
Polónium felfedezése
Sikerük titka Curie új kémiai elemzési módszerében rejlik, amely a sugárzás pontos mérésén alapul. Mindegyik anyagot az egyik kondenzátorlemezre helyeztük, és a levegő vezetőképességét elektrométerrel és piezoelektromos kvarccal mértük. Ez az érték arányos volt egy hatóanyag, például urán vagy tórium tartalmával.
A házaspár szinte az összes ismert elem nagyszámú vegyületét tesztelte, és megállapította, hogy csak az urán és a tórium radioaktív. Úgy döntöttek azonban, hogy megmérik az olyan ércek által kibocsátott sugárzást, amelyekből uránt és tóriumot vonnak ki, mint például a kalkolit és az uraninit. Az érc aktivitása 2,5-szer nagyobb volt, mint az uráné. Miután a maradékot savval és kénhidrogénnel kezelték, azt találták, hogy a hatóanyag minden reakcióban kíséri a bizmutot. Részleges elválasztást értek el azonban azzal, hogy megjegyezték, hogy a bizmut-szulfid kevésbé illékony, mint az új elem szulfidja, amelyet Marie Curie hazája, Lengyelország után polóniumnak neveztek el.
Radium, sugárzás és Nobel-díj
1898. december 26-án Curie és J. Bemont, az „Ipari Fizikai és Kémiai Városi Iskola” kutatási vezetője a Tudományos Akadémiának küldött jelentésében egy új felfedezést jelentett be.elemet rádiumnak neveztek.
Egy francia fizikus egyik tanítványával együtt először fedezte fel az atom energiáját azáltal, hogy felfedezte az újonnan felfedezett elem részecskéiből származó folyamatos hősugárzást. A radioaktív anyagok kisugárzását is tanulmányozta, és mágneses terek segítségével meg tudta állapítani, hogy egyes kibocsátott részecskék pozitív töltésűek, mások negatív töltésűek, mások pedig semlegesek. Így fedezték fel az alfa-, béta- és gamma-sugárzást.
Curie feleségével és Henri Becquellel megosztotta az 1903-as fizikai Nobel-díjat. A Becquerel professzor által felfedezett sugárzási jelenségek kutatása során végzett rendkívüli szolgálat elismeréseként ítélték oda.
Legutóbbi évek
Pierre Curie, akinek felfedezései eleinte nem kaptak széles körű elismerést Franciaországban, ami nem tette lehetővé számára, hogy elfoglalja a fizikai kémia és ásványtan tanszékét a Sorbonne-on, Genfbe utazott. A lépés megváltoztatta a dolgokat, ami baloldali nézeteivel és a Harmadik Köztársaság tudományos politikájával kapcsolatos nézeteltéréseivel magyarázható. Miután jelöltségét 1902-ben elutasították, 1905-ben felvették az Akadémiára.
A Nobel-díj presztízse arra késztette a francia parlamentet 1904-ben, hogy Curie új professzori posztját hozzon létre a Sorbonne-on. Pierre azt mondta, hogy addig nem marad a Fizikai Iskolában, amíg nincs egy teljesen finanszírozott laboratórium a szükséges számú asszisztenssel. Követelését teljesítették, és Maria átvette a laborját.
1906 elejére Pierre Curie először elkészültmegfelelő körülmények között kezdeni dolgozni, bár beteg volt és nagyon fáradt.
1906. április 19-én Párizsban egy ebédszünetben, a sorbonne-i kollégákkal való találkozóról sétálva, átkelve az esőtől csúszós Rue Dauphine-on, Curie megcsúszott egy lovas szekér előtt. A tudós balesetben megh alt. Korai halála, bár tragikus volt, segített neki elkerülni a Pierre Curie felfedezett sugárterhelésből fakadó halálát, amely később a feleségét is megölte. A házaspárt a párizsi Pantheon kriptájában temették el.
A tudós öröksége
A rádium radioaktivitása rendkívül veszélyes kémiai elemmé teszi. A tudósok erre csak azután jöttek rá, hogy ennek az anyagnak a használata számlapok, panelek, órák és egyéb műszerek megvilágítására a huszadik század elején hatással volt a laboratóriumi dolgozók és a fogyasztók egészségére. A rádium-kloridot azonban a gyógyászatban a rák kezelésére használják.
A pólónium számos gyakorlati alkalmazást kapott ipari és nukleáris létesítményekben. Erősen mérgező és méreganyagként is használható. A legfontosabb talán az, hogy atomfegyverekhez neutronprimerként használják.
Pierre Curie tiszteletére az 1910-es Radiológiai Kongresszuson, egy fizikus halála után, a radioaktivitás mértékegysége 3,7 x 1010 széteséssel egyenlő másodpercenként. 37 gigabecquerel.
Tudományos dinasztia
A fizikusok gyermekeiből és unokáiból is nagy tudósok lettek. Lányuk, Irene férjhez ment Frédéric Joliothoz, és 1935-benegyütt kapták meg a kémiai Nobel-díjat. A legfiatalabb lánya, Eva, 1904-ben született, egy amerikai diplomatához, az Egyesült Nemzetek Gyermekalapjának igazgatójához ment feleségül. Ő a Madame Curie (1938), édesanyja életrajzának szerzője, amelyet több nyelvre is lefordítottak.
Unokája - Helene Langevin-Joliot - a párizsi egyetem atomfizika professzora lett, és unokája - Pierre Joliot-Curie, akit nagyapjáról - híres biokémikusról neveztek el.
