Curie Pierre: znanstvena postignuća. Nobelova nagrada u fizici Pierrea i Marije Curie

Pierre Curie (15. svibnja 1859. - 19. travnja 1906.) bio je francuski fizičar, pionir na polju kristalografije, magnetizma, piezoelektričnosti i radioaktivnosti.

Priča o uspjehu

Prije nego što se pridružio istraživanju njegove supruge - Maria Sklodowska-Curie, Pierre Curie je već bio poznat i cijenjen u svijetu fizike. Zajedno sa svojim bratom Jacquesom otkrio je fenomen piezoelektričnosti, u kojem kristal može postati električki polariziran i izumio kvarcnu ravnotežu. Njegov rad na simetriji kristala i zaključci o odnosu magnetizma i temperature također je dobio odobrenje u znanstvenoj zajednici. Zajedno je dijelio Nobelovu nagradu u fizici 1903. s Henri Becquerel i njegovom suprugom Maria Curie.

Pierre i njegova supruga igrali su ključnu ulogu u otkriću radiuma i polonija, tvari koje su svojim praktičnim i nuklearnim svojstvima imale značajan utjecaj na čovječanstvo. Njihov je brak utemeljio znanstvenu dinastiju: djecu i unuke poznati fizičari također su postali poznati znanstvenici.

Maria i Pierre Curie: biografija

Pierre je rođen u Parizu, u Francuskoj, u obitelji Sophie-Claire Depouy, kćeri proizvođača i dr. Eugène Curie, liječnika slobodnog mišljenja. Njegov otac je podupirao obitelj skromnom medicinskom praksom, usput priznavajući svoju ljubav prema prirodnim znanostima. Eugene Curie bio je idealist i gorljivi republikanac, te osnovao bolnicu za ranjene tijekom Komune iz 1871.

Pierre je primio svoje pred-sveučilišno obrazovanje kod kuće. Naučio je najprije svoju majku, a zatim - oca i bivšeg brata Jacquesa. On je posebno svidio izlet u okolicu, gdje je Pierre mogao promatrati i učiti o biljkama i životinjama, razvijanje ljubavi prema prirodi, očuvan u svom životu, koji je bio njegov jedini rekreaciju i opuštanje tijekom kasnijeg znanstvenoj karijeri. U dobi od 14 godina pokazivao je snažnu sklonost prema točnim znanostima i počeo se baviti matematičkim profesorom koji mu je pomogao razviti svoj dar u ovoj disciplini, posebice prostorni prikaz.

Curie Boy promatrao je pokuse koje je proveo njegov otac i pronašao sklonost eksperimentalnom istraživanju.

Od farmakologa u fizici

Pierreovo znanje u fizičkoj i matematičkoj sferi donijelo mu je 1875. diplomu prvostupnika u dobi od šesnaest godina.

U dobi od 18 godina dobio je ekvivalentnu diplomu u Sorbonne, također poznat kao Sveučilište u Parizu, ali nije odmah zatražio doktorski studij zbog nedostatka financijskih sredstava. Umjesto toga, on je služio kao pomoćni laboratorij u svojoj Alma Mater 1878. godine postaje asistent Pavao Desena, odgovoran je za rad u laboratoriju za studente-fizičara. Tada je njegov brat Jacques radio u laboratoriju za mineralogiju na Sorbonni i započeli su produktivno petogodišnje razdoblje znanstvene suradnje.

Uspješan brak

Godine 1894., Pierre upoznao svoju buduću suprugu - Maria Sklodowska, koji je studirao fiziku i matematiku na Sorboni, i oženio ju je 25. srpnja 1895. godine, nakon što je napravio jednostavnu ceremoniju građanskog vjenčanja. Dobio kao vjenčani sadašnjeg novca Marija koja se koristi za kupnju dva bicikla, koji je par napravio vjenčanje putovanje u francuskim pokrajinama, i koji su njihovi primarni način rekreacije za mnogo godina. Godine 1897. imali su kćer, a nekoliko dana kasnije Pierreova je majka umrla. Dr. Curie se preselila u mladi par i pomogla brinuti o unuku, Irene Curie.

Pierre i Maria posvetili su se znanstvenom radu. Zajedno su dodijelili polonij i radio, postali su pioniri u proučavanju radioaktivnosti i bili su prvi koji su koristili ovaj pojam. U svojim spisima, uključujući i Mariju slavni doktorski rad, koristili su podatke dobivene uz pomoć osjetljivog piezoelektričnog elektrometra kojeg su stvorili Pierre i njegov brat Jacques.

Pierre Curie: biografija znanstvenika

Godine 1880. on i njegov starijeg brata Jacques pokazali su da kada se kristal komprimira, nastaje električni potencijal, piezoelektričnost. Ubrzo nakon toga (1881.) pokazao se suprotan učinak: kristali se mogu deformirati pod djelovanjem električnog polja. Gotovo svi digitalni elektronički sklopovi danas koriste ovaj fenomen u obliku kvarcni generatori.

Prije svoje slavne doktorske disertacije o magnetizmu za mjerenje magnetskih koeficijenata, francuski je fizičar razvio i usavršio iznimno osjetljive torzijske ljuske. Njihove izmjene su također upotrijebili i sljedeći istraživači na ovom području.

Pierre je proučavao feromagnetizam, paramagnetizam i diamagnetizam. On je otkrio i opisao ovisnost o sposobnosti tvari da magnetiziraju na temperaturi, danas poznat kao Curie zakon. Konstanta u ovom zakonu naziva se Curie konstanta. Pierre je također utvrdio da feromagnetne tvari posjeduju kritičnu prijelaznu temperaturu, iznad koje gube feromagnetska svojstva. Taj se fenomen zove Curie točka.

Princip koji je formulirao Pierre Curie, doktrina simetrije, jest da tjelesno djelovanje ne može uzrokovati asimetriju, koja je odsutna u svom uzroku. Na primjer, slučajna mješavina pijeska bez težine nema asimetrije (pijesak je izotropno). Kao rezultat gravitacije dolazi do asimetrije zbog smjera polja. Žitarice su "sortirane" u gustoći, što se povećava s dubinom. Ali ovaj novi usmjereni raspored čestica pijeska zapravo odražava asimetriju gravitacijskog polja koje je uzrokovalo razdvajanje.

radioaktivnost

Rad Pierre i Maria na radioaktivnost temelji se na rezultatima Roentgen i Henri Becquerel. Godine 1898., nakon pažljivog istraživanja, otkrili su polonij, a nekoliko mjeseci kasnije - radium, izolirajući 1 g ovog kemijskog elementa iz uranita. Osim toga, otkrili su da su beta-zrake negativno nabijene čestice.

Otkrića Pierrea i Maria Curieja zahtijevala su velika nastojanja. Novac nije bio dovoljan, i da bi spasili troškove prijevoza, otišli su raditi na bicikle. Doista, učiteljska plaća bila je minimalna, ali nekoliko znanstvenika nastavilo je posvetiti svoje vrijeme i novac istraživanju.

Otkriće polonija

Tajna njihova uspjeha leži u novoj metodi kemijske analize koju primjenjuje Curie, temeljeno na preciznom mjerenju zračenja. Svaka tvar stavljena je na jednu od ploča kondenzatora, a provodljivost zraka izmjerena je pomoću elektrometra i piezoelektričnog kvarca. Ova je vrijednost proporcionalna sadržaju aktivne tvari, kao što je uran ili trijum.

Supružnici su testirali veliki broj spojeva gotovo svih poznatih elemenata i utvrdili da su samo uranija i torija radioaktivni. Ipak, odlučili su izmjeriti zračenje emitiranih rudama iz kojih se izlučuju urani i torium, kao što su kalcolit i uraninit. Ore je pokazala aktivnost koja je bila 2,5 puta veća od urana. Nakon obrade ostataka s kiselinom i sumporovodikom, otkrili su da aktivna tvar u svim reakcijama prati bizmut. Ipak, oni su postigli djelomičan podjele, ističući da je bizmut sulfid je manje volatilna nego sulfid je novi element, koji su nazvali polonij u čast Marie Curie domovine Poljske.

Radija, zračenja i Nobelove nagrade

26. prosinca 1898., Curie i J. Bemon, voditeljica istraživanja na Općinskoj školi za industriju fizike i kemije, u svom izvješću Akademiji znanosti objavili su otkriće novog elementa, kojeg nazivaju radium.

Francuski je fizičar, zajedno s jednim od svojih učenika, otkrio energiju atoma, otkrivajući neprekidno zračenje topline česticama novonastaloga elementa. On je također istraživao zračenje radioaktivnih tvari, te uz pomoć magnetskog polja, on je bio u mogućnosti utvrditi da su neke od emitiranih čestica pozitivno naplaćuju, a drugi - u negativnom, dok su drugi bili neutralni. Tako je otkriven alfa, beta i gama zračenje.

Curie je 1903. godine podijelila Nobelovu nagradu u fizici sa svojom suprugom i Henri Becquerel. Dobila je priznanje za izvanredne usluge koje su dali svojim istraživanjem fenomena zračenja koju je otkrio profesor Becquerel.

Posljednjih godina

Pierre Curie, čiji otkrića u početku nisu bili široko prihvaćeni u Francuskoj, koja ne dopušta mu da se stolica fizikalne kemije i mineralogije na Sorboni, otišao u Ženevi. Premještanje je promijenilo stanje stvari koje se može objasniti njegovim lijevim pogledima i neslaganjima o politici Treće Republike o znanosti. Nakon što je 1902. godine odbacio svoju kandidaturu, 1905. primljen je na Akademiju.

Prestiž Nobelove nagrade potaknuo je francuski parlament 1904. da stvori novi profesor za Curie na Sorbonni. Pierre je rekao da neće ostati na Fizici škola dok ne bude potpuno financiran laboratorij s potrebnim brojem pomoćnika. Njegova je potražnja bila ispunjena, a Marija je vodila svoj laboratorij.

Početkom 1906. Pierre Curie je konačno bio spreman započeti s radom po prvi put u pravilnim uvjetima, premda je bio bolesni i vrlo umoran.

19. travanj 1906 u Parizu, za vrijeme pauze za ručak, odlazak sa sastanka s kolegama na Sorbonne, prolazi skliski od kiše Rue Dauphine Curie pala ispred konjskom zapregom. Znanstvenik je umro zbog nesreće. Njegova prerana smrt, iako tragična, ipak mu je pomogla pobjeći od smrti onoga što je Pierre Curie otkrio - izloženost zračenju koja je kasnije ubila svoju ženu. Par je ukopan u kripti Panteon u Parizu.

Nasljeđe znanstvenika

Radioaktivnost radiuma čini ga izrazito opasnim kemijskim elementom. Znanstvenici su to shvatili tek nakon što je ova tvar upotrijebila za osvjetljavanje brojčanika, ploča, satova i drugih alata u ranom dvadesetom stoljeću počela utjecati na zdravlje laboratorijskih tehničara i potrošača. Ipak, klorid radium se koristi u medicini za liječenje raka.

Polonius je primio različite praktične primjene u industrijskim i nuklearnim instalacijama. Također je poznata kao vrlo otrovna tvar i može se koristiti kao otrov. Možda je najvažnije njegovo korištenje kao neutronski osigurač nuklearnog oružja.

U čast Pierre Curie na Radiološkom kongresu 1910. godine nakon smrti fizičara, radioaktivnost je jednaka 3,7 x 10¹⁰ propada u sekundi ili 37 gigabajta.

Znanstvena dinastija

Djeca i unučadi fizičara također su postali istaknuti znanstvenici. Njihova kći Iren oženila se Frederica Joliota i 1935. godine zajedno su primili Nobelova nagrada u kemiji. Eva najmlađa kći, rođena 1904., oženila se američkim diplomatom i direktorom Ujedinjenih naroda za djecu. Autorica je biografije majke "Madame Curie" (1938), prevedena na više jezika.

Unuka - Hélène Langevin-Joliot - postao je profesor nuklearne fizike na Sveučilištu u Parizu, a njegov unuk - Pierre Joliot-Curie i nazvana u čast svog djeda - poznatog biokemičara.