Пиер Кюри (15 май 1859 – 19 април 1906) е френски физик и пионер в кристалографията, магнетизма, пиезоелектричеството и радиоактивността.
История на успеха
Преди да се включи в изследванията на съпругата си Мария Склодовска-Кюри, Пиер Кюри вече беше широко известен и уважаван в света на физиката. Заедно с брат си Жак той открива явлението пиезоелектричество, при което кристалът може да стане електрически поляризиран, и изобретява кварцовия баланс. Работата му върху симетрията на кристалите и неговите открития за връзката между магнетизма и температурата също получиха признание в научната общност. Той споделя Нобеловата награда за физика за 1903 г. с Анри Бекерел и със съпругата си Мария Кюри.
Пиер и съпругата му изиграха ключова роля в откриването на радий и полоний, вещества, които оказаха значително влияние върху човечеството със своите практически и ядрени свойства. Бракът им основа научна династия: децата и внуците на известни физици също станаха известни учени.
Мари и Пиер Кюри: биография
Пиер е роден в Париж, Франция, син на Софи-Клер Депюи, дъщеря на фабрикант, и д-р Юджийн Кюри, свободомислещ лекар. Баща му издържа семействотоскромна медицинска практика, като същевременно задоволява любовта си към естествените науки. Йожен Кюри е идеалист и пламенен републиканец и основава болница за ранени по време на Комуната от 1871 г.
Пиер получава предуниверситетското си образование у дома. Обучаван първо от майка си, а след това от баща си и по-големия брат Жак. Особено се радваше на екскурзии в провинцията, където Пиер можеше да наблюдава и изучава растения и животни, развивайки любов към природата през целия живот, което беше единственото му отдих и отдих през по-късната му научна кариера. На 14-годишна възраст той показва силни способности за точни науки и започва да учи при професор по математика, който му помага да развие дарбата си в тази дисциплина, особено в пространственото представяне.
Като момче, Кюри наблюдава експериментите на баща си и развива вкус към експериментални изследвания.
От фармаколози до физика
Познанията на Пиер по физика и математика му спечелват бакалавърска степен през 1875 г. на шестнадесетгодишна възраст.
На 18-годишна възраст той получава еквивалентна диплома от Сорбоната, известна още като Парижкия университет, но не влиза веднага в докторската програма поради липса на средства. Вместо това той действа като лаборант в алма матер, като през 1878 г. става асистент на Пол Десен, отговарящ за лабораторните работи за студенти по физика. По това време брат му Жак работеше в лабораторията по минералогия в Сорбоната и те започнаха продуктивно петгодишно научно сътрудничество.
Успешен брак
През 1894 г. Пиер среща бъдещата си съпруга Мария Склодовска, която учи физика и математика в Сорбоната, и се жени за нея на 25 юли 1895 г. на обикновена церемония по граждански брак. С получените като сватбен подарък пари Мария закупи два велосипеда, с които младоженците пътуваха на меден месец през френската пустош и които дълги години бяха основното им средство за отдих. Дъщеря им е родена през 1897 г., а майката на Пиер умира няколко дни по-късно. Д-р Кюри се премести при млада двойка и помогна да се грижи за внучката си Ирен Кюри.
Пиер и Мария се посветиха на научната работа. Заедно те изолират полоний и радий, пионер в изследването на радиоактивността и са първите, които използват термина. В своите писания, включително известната докторска работа на Мария, те са използвали данни от чувствителен пиезоелектричен електрометър, построен от Пиер и брат му Жак.
Пиер Кюри: биография на учен
През 1880 г. той и по-големият му брат Жак показаха, че когато кристал се компресира, се генерира електрически потенциал, пиезоелектричество. Малко след това (през 1881 г.) е демонстриран обратният ефект: кристалите могат да се деформират от електрическо поле. Почти всички цифрови електронни схеми днес използват този феномен под формата на кристални осцилатори.
Преди известната му докторска дисертация по магнетизъм за измерване на магнитни коефициенти френскифизикът разработи и усъвършенства изключително чувствителен торсионен баланс. Техните модификации са използвани от последващи изследователи в тази област.
Пиер изучава феромагнетизма, парамагнетизма и диамагнетизма. Той открива и описва зависимостта на способността на веществата да се магнетизират от температурата, известна днес като закон на Кюри. Константата в този закон се нарича константа на Кюри. Пиер също така открива, че феромагнитните вещества имат критична температура на преход, над която губят своите феромагнитни свойства. Това явление се нарича точка на Кюри.
Принципът, който Пиер Кюри формулира, доктрината за симетрията, е, че физическият ефект не може да причини асиметрия, която липсва от неговата причина. Например, произволна смес от пясък в безтегловност няма асиметрия (пясъкът е изотропен). Под въздействието на гравитацията възниква асиметрия поради посоката на полето. Пясъчните зърна са "сортирани" по плътност, която се увеличава с дълбочината. Но това ново насочено подравняване на пясъчните частици всъщност отразява асиметрията на гравитационното поле, което е причинило разделянето.
Радиоактивност
Работата на Пиер и Мари по радиоактивността се основава на резултатите на Рентген и Анри Бекерел. През 1898 г., след внимателни изследвания, те откриват полоний, а няколко месеца по-късно и радий, изолирайки 1 g от този химичен елемент от уранинита. Освен това те открили, че бета лъчите са отрицателно заредени частици.
Откриване на Пиер и МериСемейство Кюри изискваше много работа. Нямало достатъчно пари, а за да спестят транспортни разходи, карали велосипеди на работа. Наистина заплатата на учителя беше минимална, но двойката учени продължиха да отделят времето и парите си за изследвания.
Откриване на полоний
Тайната на техния успех се крие в новия метод за химичен анализ на Кюри, базиран на прецизното измерване на радиацията. Всяко вещество се поставя върху една от кондензаторните плочи и проводимостта на въздуха се измерва с помощта на електрометър и пиезоелектричен кварц. Тази стойност е пропорционална на съдържанието на активно вещество като уран или торий.
Двойката тества голям брой съединения от почти всички известни елементи и установи, че само уранът и торият са радиоактивни. Те обаче решили да измерят радиацията, излъчвана от рудите, от които се извличат уран и торий, като халколит и уранинит. Рудата показва активност, която е 2,5 пъти по-голяма от тази на урана. След третиране на остатъка с киселина и сероводород, те открили, че активното вещество придружава бисмута във всички реакции. Въпреки това те постигнаха частично разделяне, като отбелязаха, че бисмутовият сулфид е по-малко летлив от сулфида на новия елемент, който те нарекоха полоний на родината на Мария Кюри, Полша.
Радий, радиация и Нобелова награда
На 26 декември 1898 г. Кюри и Дж. Бемонт, ръководител на научните изследвания в "Общинското училище по индустриална физика и химия", в доклада си до Академията на науките обявяват откриването на новелемент, който те нарекоха радий.
Френски физик, заедно с един от студентите си, за първи път открива енергията на атома, като откриват непрекъснатото излъчване на топлина от частиците на новооткрития елемент. Той също така изучава излъчването на радиоактивни вещества и с помощта на магнитни полета успява да определи, че някои излъчени частици са положително заредени, други са заредени отрицателно, а трети са неутрални. Ето как бяха открити алфа, бета и гама лъчение.
Кюри споделя Нобеловата награда за физика от 1903 г. със съпругата си и Анри Бекерел. Тя беше присъдена като признание за изключителната услуга, която те оказаха с изследванията си на радиационните явления, открити от професор Бекерел.
Последни години
Пиер Кюри, чиито открития в началото не получиха широко признание във Франция, което не му позволи да заеме катедрата по физическа химия и минералогия в Сорбоната, заминава за Женева. Този ход промени нещата, което може да се обясни с неговите леви възгледи и разногласия относно политиката на Третата република към науката. След като кандидатурата му е отхвърлена през 1902 г., той е приет в Академията през 1905 г.
Престижът на Нобеловата награда накара френския парламент през 1904 г. да създаде ново професорско място за Кюри в Сорбоната. Пиер каза, че няма да остане в Училището по физика, докато няма напълно финансирана лаборатория с необходимия брой асистенти. Искането му беше изпълнено и Мария пое лабораторията му.
До началото на 1906 г. Пиер Кюри най-накрая е готов за първи пътда започне работа в подходящи условия, въпреки че беше болен и много уморен.
19 април 1906 г. в Париж по време на обедна почивка, вървяйки от среща с колеги в Сорбоната, пресичайки хлъзгавата от дъжда улица Дофин, Кюри се подхлъзна пред каруца, теглена от кон. Ученият загина при злополука. Неговата преждевременна смърт, макар и трагична, все пак му помогна да избегне смъртта от това, което открива Пиер Кюри - излагане на радиация, което по-късно уби съпругата му. Двойката е погребана в криптата на Пантеона в Париж.
Наследството на учения
Радиоактивността на радия го прави изключително опасен химичен елемент. Учените разбраха това едва след като използването на това вещество за осветяване на циферблати, панели, часовници и други инструменти в началото на ХХ век започна да оказва влияние върху здравето на лабораторните работници и потребителите. Въпреки това, радиевият хлорид се използва в медицината за лечение на рак.
Полоният е получил различни практически приложения в промишлени и ядрени инсталации. Известно е също, че е силно токсичен и може да се използва като отрова. Може би най-важното е използването му като неутронен грунд за ядрени оръжия.
В чест на Пиер Кюри на Радиологичния конгрес през 1910 г., след смъртта на физик, единица радиоактивност е наречена равна на 3,7 x 1010 дезинтеграции в секунда или 37 гигабекерела.
Научна династия
Деца и внуци на физици също станаха велики учени. Дъщеря им Ирен се омъжи за Фредерик Жолио и през 1935гзаедно получиха Нобелова награда по химия. Най-малката дъщеря Ева, родена през 1904 г., се омъжи за американски дипломат и директор на Детския фонд на ООН. Тя е автор на Мадам Кюри (1938), биография на майка й, преведена на няколко езика.
Внучка - Елен Ланжевен-Жолио - става професор по ядрена физика в Парижкия университет, а внукът - Пиер Жолио-Кюри, кръстен на дядо си - известен биохимик.
