Pierre Curie (15. maj 1859 – 19. april 1906) je bil francoski fizik in pionir kristalografije, magnetizma, piezoelektričnosti in radioaktivnosti.
Zgodba o uspehu
Preden se je pridružil raziskavam svoje žene Marie Skłodowske-Curie, je bil Pierre Curie že splošno znan in spoštovan v svetu fizike. Skupaj z bratom Jacquesom je odkril pojav piezoelektričnosti, pri kateri se kristal lahko električno polarizira, in izumil kremenovo tehtnico. Njegovo delo o simetriji kristalov in njegove ugotovitve o razmerju med magnetizmom in temperaturo so prav tako pridobili sprejem v znanstveni skupnosti. Nobelovo nagrado za fiziko leta 1903 si je delil s Henrijem Becquerelom in z ženo Marie Curie.
Pierre in njegova žena sta odigrala ključno vlogo pri odkritju radija in polonija, snovi, ki sta s svojimi praktičnimi in jedrskimi lastnostmi pomembno vplivali na človeštvo. Njun zakon je ustanovil znanstveno dinastijo: otroci in vnuki slavnih fizikov so postali tudi znani znanstveniki.
Marie in Pierre Curie: biografija
Pierre se je rodil v Parizu v Franciji, sin Sophie-Claire Depuy, hčerke proizvajalca, in dr. Eugena Curieja, svobodomiselnega zdravnika. Njegov oče je preživljal družinoskromno zdravniško prakso, medtem ko je na poti zadovoljil svojo ljubezen do naravoslovja. Eugène Curie je bil idealist in goreč republikanec in je med komuno leta 1871 ustanovil bolnišnico za ranjence.
Pierre je preduniverzitetno izobrazbo pridobil doma. Najprej ga je poučevala mati, nato pa oče in starejši brat Jacques. Užival je predvsem v izletih na podeželje, kjer je Pierre lahko opazoval in preučeval rastline in živali, pri čemer je razvijal vseživljenjsko ljubezen do narave, ki je bila njegova edina rekreacija in rekreacija v kasnejši znanstveni karieri. Pri 14 letih je pokazal močno nagnjenost k eksaktnim znanostim in začel študirati pri profesorju matematike, ki mu je pomagal razviti svoj dar v tej disciplini, predvsem prostorskem predstavljanju.
Kot deček je Curie opazoval očetove eksperimente in razvil okus po eksperimentalnih raziskavah.
Od farmakologov do fizike
Pierreovo znanje fizike in matematike mu je leta 1875 pri šestnajstih letih prineslo diplomo iz znanosti.
Pri 18 letih je prejel enakovredno diplomo na Sorboni, znani tudi kot pariška univerza, a zaradi pomanjkanja sredstev ni takoj vstopil v doktorski program. Namesto tega je deloval kot laboratorijski asistent v svoji alma mater in leta 1878 postal asistent Paula Desena, zadolžen za laboratorijsko delo za študente fizike. Takrat je njegov brat Jacques delal v laboratoriju za mineralogijo na Sorboni in začela sta produktivno petletno znanstveno sodelovanje.
Uspešna poroka
Leta 1894 je Pierre spoznal svojo bodočo ženo Mario Skłodowsko, ki je študirala fiziko in matematiko na Sorboni, in se z njo poročil 25. julija 1895 na preprosti civilni poroki. Maria je denar, ki ga je prejel kot poročno darilo, porabila za nakup dveh koles, na katerih sta se mladoporočenca odpravila na medene tedne po francoskem zaledju in sta bila dolga leta njuno glavno sredstvo za rekreacijo. Njuna hči se je rodila leta 1897, Pierrova mati pa je umrla nekaj dni pozneje. Dr. Curie se je preselil k mlademu paru in pomagal skrbeti za svojo vnukinjo Irene Curie.
Pierre in Maria sta se posvetila znanstvenemu delu. Skupaj sta izolirala polonij in radij, sta bila pionirska študija radioaktivnosti in bila prva, ki je uporabila ta izraz. V svojih spisih, vključno z Marijinim slavnim doktorskim delom, so uporabljali podatke iz občutljivega piezoelektričnega elektrometra, ki sta ga zgradila Pierre in njegov brat Jacques.
Pierre Curie: biografija znanstvenika
Leta 1880 sta on in njegov starejši brat Jacques pokazala, da ko se kristal stisne, nastane električni potencial, piezoelektričnost. Kmalu zatem (leta 1881) je bil pokazal nasprotni učinek: kristale lahko deformira električno polje. Skoraj vsa digitalna elektronska vezja danes uporabljajo ta pojav v obliki kristalnih oscilatorjev.
Pred njegovo slavno doktorsko disertacijo o magnetizmu za merjenje magnetnih koeficientov francoskofizik je razvil in izpopolnil izjemno občutljivo torzijsko ravnotežje. Njihove modifikacije so uporabili kasnejši raziskovalci na tem področju.
Pierre je preučeval feromagnetizem, paramagnetizem in diamagnetizem. Odkril in opisal je odvisnost sposobnosti magnetiziranja snovi od temperature, danes znano kot Curiejev zakon. Konstanta v tem zakonu se imenuje Curiejeva konstanta. Pierre je tudi ugotovil, da imajo feromagnetne snovi kritično temperaturo prehoda, nad katero izgubijo svoje feromagnetne lastnosti. Ta pojav se imenuje Curiejeva točka.
Načelo, ki ga je oblikoval Pierre Curie, nauk o simetriji, je, da fizični učinek ne more povzročiti asimetrije, ki je odsotna od njegovega vzroka. Na primer, naključna mešanica peska v breztežnosti nima asimetrije (pesek je izotropen). Pod vplivom gravitacije nastane asimetrija zaradi smeri polja. Peščena zrna so »razvrščena« po gostoti, ki se z globino povečuje. Toda ta nova smerna poravnava peščenih delcev dejansko odraža asimetrijo gravitacijskega polja, ki je povzročilo ločitev.
Radioaktivnost
Delo Pierra in Marie o radioaktivnosti je temeljilo na rezultatih Roentgena in Henrija Becquerela. Leta 1898 so po natančnih raziskavah odkrili polonij in nekaj mesecev pozneje radij, pri čemer so iz uraninita izolirali 1 g tega kemičnega elementa. Poleg tega so odkrili, da so beta žarki negativno nabiti delci.
Odkritje Pierra in MaryCurijevi so zahtevali veliko dela. Denarja je bilo premalo, da bi prihranili pri stroških prevoza, pa so se v službo vozili s kolesi. Dejansko je bila učiteljeva plača minimalna, vendar je par znanstvenikov še naprej namenjalo svoj čas in denar raziskavam.
Odkritje polonija
Skrivnost njihovega uspeha je bila v Curiejevi novi metodi kemične analize, ki temelji na natančnem merjenju sevanja. Vsaka snov je bila postavljena na eno od kondenzatorskih plošč, zračna prevodnost pa je bila izmerjena z elektrometrom in piezoelektričnim kremenom. Ta vrednost je bila sorazmerna vsebnosti aktivne snovi, kot sta uran ali torij.
Par je testiral veliko število spojin skoraj vseh znanih elementov in ugotovil, da sta radioaktivna le uran in torij. Odločili pa so se za merjenje sevanja, ki ga oddajajo rude, iz katerih pridobivajo uran in torij, kot sta halkolit in uraninit. Ruda je pokazala aktivnost, ki je bila 2,5-krat večja od aktivnosti urana. Po obdelavi ostanka s kislino in vodikovim sulfidom so ugotovili, da aktivna snov spremlja bizmut v vseh reakcijah. Vendar so dosegli delno ločitev z ugotovitvijo, da je bizmutov sulfid manj hlapen kot sulfid novega elementa, ki so ga poimenovali polonij po domovini Marie Curie, Poljski.
Radij, sevanje in Nobelova nagrada
Dne 26. decembra 1898 sta Curie in J. Bemont, vodja raziskav na "Občinski šoli za industrijsko fiziko in kemijo", v svojem poročilu Akademiji znanosti objavila odkritje novegaelement, ki so ga imenovali radij.
Francoski fizik je skupaj z enim od svojih učencev prvi odkril energijo atoma z odkrivanjem neprekinjenega sevanja toplote iz delcev na novo odkritega elementa. Preučeval je tudi sevanje radioaktivnih snovi in s pomočjo magnetnih polj je lahko ugotovil, da so nekateri oddani delci pozitivno nabiti, drugi negativno, tretji pa nevtralni. Tako so odkrili alfa, beta in gama sevanje.
Curie si je leta 1903 podelil Nobelovo nagrado za fiziko s svojo ženo in Henrijem Becquerelom. Podeljena je bila kot priznanje za izjemne zasluge, ki so jih opravili s svojimi raziskavami sevalnih pojavov, ki jih je odkril profesor Becquerel.
Zadnja leta
Pierre Curie, čigar odkritja sprva niso prejela širokega priznanja v Franciji, kar mu ni omogočilo, da bi prevzel katedro fizikalne kemije in mineralogije na Sorboni, je odšel v Ženevo. Ta poteza je spremenila stvari, kar je mogoče razložiti z njegovimi levičarskimi pogledi in nestrinjanjem glede politike Tretje republike do znanosti. Potem ko je bila njegova kandidatura leta 1902 zavrnjena, je bil leta 1905 sprejet na Akademijo.
Prestiž Nobelove nagrade je spodbudil francoski parlament leta 1904, da je ustanovil novo profesorsko mesto za Curieja na Sorboni. Pierre je dejal, da ne bo ostal na šoli za fiziko, dokler ne bo v celoti financiran laboratorij s potrebnim številom asistentov. Njegova zahteva je bila izpolnjena in Maria je prevzela njegov laboratorij.
Do začetka leta 1906 je bil Pierre Curie končno prvič pripravljenzačeti delati v ustreznih razmerah, čeprav je bil bolan in zelo utrujen.
19. aprila 1906 v Parizu med odmorom za kosilo, ko se je sprehodil s sestanka s kolegi na Sorboni, prečkal ulico Rue Dauphine, ki je mokra od dežja, je Curie zdrsnila pred konjsko vprego. Znanstvenik je umrl v nesreči. Njegova prezgodnja smrt, čeprav tragična, mu je kljub temu pomagala izogniti se smrti zaradi tega, kar je odkril Pierre Curie - izpostavljenosti sevanju, ki je kasneje ubilo njegovo ženo. Par je pokopan v kripti Panteona v Parizu.
Scientist's Legacy
Radij je zaradi radioaktivnosti izjemno nevaren kemični element. Znanstveniki so to spoznali šele po tem, ko je uporaba te snovi za osvetlitev številčnic, plošč, ur in drugih instrumentov v začetku dvajsetega stoletja začela vplivati na zdravje laboratorijskih delavcev in potrošnikov. Vendar se radijev klorid uporablja v medicini za zdravljenje raka.
Polonij je prejel različne praktične aplikacije v industrijskih in jedrskih napravah. Znano je tudi, da je zelo strupen in se lahko uporablja kot strup. Morda najpomembnejša je njegova uporaba kot nevtronski temelj za jedrsko orožje.
V čast Pierru Curieju na radiološkem kongresu leta 1910 so po smrti fizika imenovali enoto radioaktivnosti, ki je enaka 3,7 x 1010 razpadov na sekundo oz. 37 gigabekerelov.
Znanstvena dinastija
Otroci in vnuki fizikov so postali tudi veliki znanstveniki. Njuna hči Irene se je poročila s Frédéricom Joliotom in leta 1935skupaj sta prejela Nobelovo nagrado za kemijo. Najmlajša hči Eva, rojena leta 1904, se je poročila z ameriškim diplomatom in direktorjem Otroškega sklada Združenih narodov. Je avtorica Madame Curie (1938), biografije njene matere, prevedene v več jezikov.
Vnukinja - Helene Langevin-Joliot - je postala profesorica jedrske fizike na pariški univerzi, vnuk - Pierre Joliot-Curie, poimenovan po njegovem dedku - slavnem biokemiku.
