Кюрі п`єр: наукові досягнення. Нобелівська премія з фізики п`єра і марії кюрі
П`єр Кюрі (15 травня 1859 р - 19 квітень 1906 г.) був французьким фізиком, піонером в області кристалографії, магнетизму, п`єзоелектрики і радіоактивності.
Історія успіху
До того як він приєднався до досліджень своєї дружини - Марії Склодовської-Кюрі, П`єр Кюрі був уже широко відомий і шанований у світі фізики. Разом з братом Жаком він виявив явище п`єзоелектрики, при якому кристал може стати електрично поляризованим, і винайшов кварцові ваги. Його роботи по симетрії кристалів і висновки про зв`язок між магнетизмом і температурою також отримали схвалення в науковому співтоваристві. Він розділив Нобелівську премію 1903 року з фізики з Анрі Беккерелем і зі своєю дружиною Марією Кюрі.
П`єр і його дружина зіграли ключову роль у відкритті радію і полонія, речовин, які значно вплинули на людство своїми практичними і ядерними властивостями. Їх шлюб заснував наукову династію: діти і внуки знаменитих фізиків також стали відомими вченими.
Марія і П`єр Кюрі: біографія
П`єр народився в Парижі, у Франції, в родині Софі-Клер депута, дочки фабриканта, і доктора Ежена Кюрі, вільнодумної лікаря. Його батько підтримував сім`ю скромною медичною практикою, попутно задовольняючи свою любов до природничих наук. Ежен Кюрі був ідеалістом і затятим республіканцем, і заснував госпіталь для поранених під час Комуни 1871 року.
П`єр отримав своє доуніверситетської освіту вдома. Викладала спочатку його мати, а потім - батько і старший брат Жак. Йому особливо подобалися екскурсії в сільську місцевість, де П`єр міг спостерігати і вивчати рослини і тварин, розвиваючи любов до природи, що збереглася у нього на протязі всього життя, що становило його єдина розвага і відпочинок під час подальшої наукової кар`єри. У віці 14 років він проявив сильну схильність до точних наук і почав займатися у професора математики, який допоміг йому розвинути свій дар в цій дисципліні, особливо просторове уявлення.
Хлопчиком Кюрі спостерігав досліди, проведені його батьком, і знайшов схильність до експериментальних досліджень.
Відео: Марія Склодовська Кюрі
З фармакологів в фізики
Пізнання П`єра у фізико-математичній сфері принесли йому в 1875 році ступінь бакалавра наук в віці шістнадцяти років.
У 18 років він отримав рівноцінний диплом в Сорбонні, також відомої як Паризький університет, але не відразу вступив на докторантуру через відсутність коштів. Замість цього він виконував обов`язки лаборанта в своїй альма-матер, в 1878 році став асистентом Пола Десена, відповідаючи за лабораторні роботи студентів-фізиків. У той час його брат Жак працював в лабораторії мінералогії в Сорбонні, і вони почали продуктивний п`ятирічний період наукового співробітництва.
вдалий шлюб
У 1894 році П`єр познайомився зі своєю майбутньою дружиною - Марією Склодовської, яка вивчала фізику і математику в Сорбонні, і одружився на ній 25 липня 1895 р зробивши просту громадянську шлюбну церемонію. Отримані в якості весільного подарунка гроші Марія використала для придбання двох велосипедів, на яких молодята зробили весільну подорож по французькій глибинці, і які були їх основним засобом відпочинку протягом довгих років. У 1897 році у них народилася дочка, і через кілька днів мати П`єра померла. Доктор Кюрі переїхав до молодої пари і допомагав піклуватися про свою онуку, Ірен Кюрі.
П`єр і Марія присвятили себе науковій роботі. Вони разом виділили полоній і радій, стали піонерами у вивченні радіоактивності і були першими, хто використовував цей термін. У своїх працях, включаючи знамениту докторську роботу Марії, вони використовували дані, отримані за допомогою чутливого п`єзоелектричного електрометрії, створеного П`єром і його братом Жаком.
П`єр Кюрі: біографія вченого
У 1880 році він і його старший брат Жак показали, що при стисненні кристала виникає електричний потенціал, п`єзоелектрику. Незабаром після цього (в 1881 році) був продемонстрований зворотний ефект: кристали можуть деформуватися під дією електричного поля. Майже всі цифрові електронні схеми сьогодні використовують це явище у вигляді кварцових генераторів.
До своєї знаменитої докторської дисертації з магнетизму для вимірювання магнітних коефіцієнтів французький фізик розробив і вдосконалив надзвичайно чутливі крутильні ваги. Їх модифікації використовувалися і подальшими дослідниками в цій галузі.
П`єр вивчав феромагнетизм, парамагнетизм і диамагнетизм. Він виявив і описав залежність здатності речовин намагнічуватися від температури, відому сьогодні як закон Кюрі. Константа в цьому законі носить назву константи Кюрі. П`єр також встановив, що феромагнітні речовини мають критичною температурою переходу, вище якої вони втрачають свої феромагнітні властивості. Це явище носить назву точки Кюрі.
Принцип, який сформулював П`єр Кюрі, вчення про симетрії, полягає в тому, що фізичний вплив не може викликати асиметрію, відсутню у його причини. Наприклад, випадкова суміш піску в невагомості асиметрії не має (пісок є ізотропним). Під дією гравітації через напрямки поля виникає асиметрія. Піщинки «упорядковано» по щільності, яка збільшується з глибиною. Але це нове спрямоване взаєморозташування частинок піску насправді відображає асиметрію гравітаційного поля, що викликав поділ.
радіоактивність
Робота П`єра і Марії над радіоактивністю була заснована на результатах Рентгена і Анрі Беккереля. У 1898 році, після ретельних досліджень, вони відкрили полоній, а кілька місяців по тому - радій, виділивши 1 г цього хімічного елемента з уранініта. Крім того, вони виявили, що бета-промені є негативно зарядженими частинками.
Відкриття П`єра і Марії Кюрі вимагали великих труднощів. Грошей не вистачало, і щоб заощадити на транспортних витратах, на роботу вони їздили на велосипедах. Дійсно, зарплата вчителя була мінімальною, але подружжя вчених продовжувала присвячувати свій час і гроші досліджень.
відкриття полонію
Секрет їхнього успіху полягав в застосованому Кюрі новий метод хімічного аналізу, заснованому на точному вимірі випромінювання. Кожна речовина містилося на одну з пластин конденсатора, і за допомогою електрометрії і п`єзоелектричного кварцу вимірювалася провідність повітря. Ця величина була пропорційна вмісту активної речовини, такого як уран або торій.
Подружжя перевірили велику кількість з`єднань практично всіх відомих елементів і виявили, що тільки уран і торій є радіоактивними. Проте вони вирішили виміряти випромінювання, що випускається рудами, з яких беруться уран і торій, такими як хальколіт і уранініт. Руда показала активність, яка була в 2,5 рази більше, ніж у урану. Після обробки залишку кислотою і сірководнем вони встановили, що активна речовина у всіх реакціях супроводжує вісмуту. Проте вони домоглися часткового поділу, помітивши, що сульфід вісмуту менш летючий, ніж сульфід нового елемента, який вони назвали полонієм на честь батьківщини Марії Кюрі Польщі.
Радій, радіація і Нобелівська премія
26 грудня 1898 року Кюрі і Ж. Бемон, керівник досліджень в «Муніципальної школі промислової фізики і хімії», в своїй доповіді Академії наук оголосили про відкриття нового елемента, який вони назвали радієм.
Французький фізик разом з одним зі своїх учнів вперше виявив енергію атома, виявивши безперервне випромінювання тепла частинками нововідкритого елемента. Він також досліджував випромінювання радіоактивних речовин, а за допомогою магнітних полів йому вдалося визначити, що одні випускаються частки заряджені позитивно, інші - негативно, а треті були нейтральними. Так виявилося альфа, бета і гамма-випромінювання.
Кюрі розділив Нобелівську премію з фізики 1903 року з своєю дружиною і Анрі Беккерелем. Її присудили в знак визнання надзвичайних послуг, які вони надали своїми дослідженнями явищ радіації, відкритих професором Беккерелем.
Останніми роками
П`єр Кюрі, відкриття якого спочатку не отримали широкого визнання у Франції, що не дозволило йому зайняти кафедру фізичної хімії і мінералогії в Сорбонні, поїхав до Женеви. Переїзд змінив стан речей, який можна пояснити його лівими поглядами і розбіжностями з приводу політики Третьої республіки щодо науки. Після того як його кандидатура була відкинута в 1902 р, в 1905-му він був прийнятий в Академію.
Престиж Нобелівської премії спонукав парламент Франції в 1904 р створити нову професуру для Кюрі в Сорбонні. П`єр заявив, що не залишиться в Школі фізики, поки там не буде в повній мірі фінансованої лабораторії з необхідним числом асистентів. Його вимога була виконана, і Марія очолила його лабораторію.
До початку 1906 р П`єр Кюрі виявився готовий, нарешті, вперше приступити до роботи в належних умовах, хоча був хворий і дуже втомлювався.
19 квітня 1906 року в Парижі під час обідньої перерви, йдучи із зустрічі з колегами по Сорбонні, переходячи слизьку від дощу Рю Дофін, Кюрі послизнувся перед кінної возом. Вчений помер у результаті нещасного випадку. Його передчасна загибель, хоча і трагічна, проте, допомогла йому уникнути смерті від того, що відкрив П`єр Кюрі - радіаційного опромінення, пізніше вбив його дружину. Подружжя похована в крипті Пантеону в Парижі.
спадщина вченого
Радіоактивність радію робить його надзвичайно небезпечним хімічним елементом. Вчені зрозуміли це лише після того як використання даної речовини для підсвічування циферблатів, панелей, годинників та інших інструментів на початку двадцятого століття стало впливати на здоров`я лаборантів і споживачів. Проте хлористий радій використовується в медицині для лікування раку.
Полоній отримав різне практичне застосування в промислових і ядерних установках. Він також відомий як дуже токсична речовина і може бути використаний в якості отрути. Мабуть, найбільш важливим є його застосування в якості нейтронного запала для ядерної зброї.
На честь П`єра Кюрі на радіологічний конгресі в 1910 році після смерті фізика була названа одиниця радіоактивності, що дорівнює 3,7 х 1010 розпадів в секунду або 37 гігабеккерелей.
наукова династія
Діти і внуки фізиків також стали великими вченими. Їхня донька Ірен вийшла заміж за Фредеріка Жоліо і в 1935 році вони разом отримали Нобелівську премію з хімії. Молодша дочка Єва, яка народилася в 1904-му, вийшла заміж за американського дипломата і директора Дитячого фонду ООН. Вона є автором біографії своєї матері «Мадам Кюрі» (1938), перекладеної на кілька мов.
Внучка - Елен Ланжевен-Жоліо - стала професором ядерної фізики в Університеті Парижа, а онук - П`єр Жоліо-Кюрі, названий на честь діда - відомий біохімік.
