Curie Pierre: osiągnięcia naukowe. Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki Pierre'a i Marii Curie

Pierre Curie (15 maja 1859 r. – 19 kwietnia 1906 r.) Był francuskim fizykem, pionierem w dziedzinie krystalografii, magnetyzmu, piezoelektryczności i radioaktywności.

Historia sukcesu

Zanim przystąpił do badań swojej żony – Marii Skłodowskiej-Curie, Pierre Curie był już powszechnie znany i szanowany w świecie fizyki. Razem ze swym bratem Jacquesem odkrył zjawisko piezoelektryczności, w którym kryształ może się spolaryzować elektrycznie i wymyślić równowagę kwarcu. Jego praca nad symetrią kryształów i wnioskami o związku między magnetyzmem a temperaturą uzyskała akceptację w społeczności naukowej. W 1903 r. Wraz z Henri Becquerelem i jego żoną Marią Curie podzielił się nagrodą Nobla z fizyki .

Pierre i jego żona odgrywali kluczową rolę w odkrywaniu rad i polonu, substancji mających istotny wpływ na ludzkość z ich praktycznymi i jądrowymi właściwościami. Ich małżeństwo założyło dynastię naukową: dzieci i wnuki znanych fizyków również stały się sławnymi naukowcami.

Maria i Pierre Curie: biografia

Pierre urodził się w Paryżu we Francji, w rodzinie Sophie-Claire Depouy, córce producenta, a doktorze Eugène Curie, lekceważącym lekarzem. Jego ojciec wspierał rodzinę w skromnej praktyce lekarskiej, okazjonalnie zaspokajając jego miłość do nauk przyrodniczych. Eugeniusz Curie był idealistą i żarliwym republikańskim i założył szpital dla rannych w Gminie w 1871 roku.

Pierre otrzymał wstępną edukację w domu. Nauczał najpierw matkę, a potem ojca i starszego brata Jacques'a. Szczególnie podobało mu się wycieczki na okolicę, gdzie Pierre mógł obserwować i badać rośliny i zwierzęta, rozwijając miłość natury, którą zachował przez całe życie, co było jedyną rozrywką i wypoczynkiem podczas dalszej nauki naukowej. W wieku 14 lat wykazał silną skłonność do nauk ścisłych i zaczął studiować z profesorem matematyki, który pomógł mu rozwinąć swój prezent w tej dyscyplinie, a zwłaszcza przestrzennej reprezentacji.

Curie Boy obserwował eksperymenty przeprowadzone przez swojego ojca i znalazł skłonność do eksperymentowania.

Od farmakologów z fizyki

Znajomość Pierre'a w sferze fizycznej i matematyki przyniosła mu w 1875 roku licencjat nauk ścisłych w wieku szesnastu lat.

W wieku 18 lat uzyskał równoważny dyplom na Sorbonie, znany również jako Uniwersytet w Paryżu, ale nie zapisał się natychmiast do doktora z powodu braku funduszy. Zamiast tego był asystentem laboratorium w swojej uczelni, w 1878 roku został asystentem Paula Desny, odpowiadając na prace laboratoryjne studentów-fizyków. W tym czasie jego brat Jacques pracował w laboratorium mineralogicznym na Sorbonie i rozpoczęli produkcyjny pięcioletni okres współpracy naukowej.

Udane małżeństwo

W 1894 r. Pierre poznał swoją przyszłą żonę – Marię Skłodowską, która studiowała fizykę i matematykę w Sorbonie, a 25 lipca 1895 r. Poślubiła ją, przeprowadzając prostą cywilną małżeństwo. Otrzymane pieniądze jako prezent weselny Maria kupiła dwa rowery, na które nowożeńcy urządzili ślub po francuskim haniebnie i od wielu lat byli ich głównymi środkami rekreacyjnymi. W 1897 roku mieli córkę, a parę dni później matka Pierre'a zginęła. Doktor Curie przeprowadził się do młodej pary i pomógł zająć się jego wnuczką, Irene Curie.

Pierre i Maria poświęcają się pracy naukowej. Wspólnie przyznali polonium i rad, stali się pionierami w badaniu radioaktywności i jako pierwsi używali tego terminu. W swoich pismach, w tym sławnych pracach doktorskich Maria, wykorzystywano dane uzyskane za pomocą wrażliwego elektrometru piezoelektrycznego stworzonego przez Pierre'a i jego brata Jacquesa.

Pierre Curie: biografia naukowca

W 1880 roku on i jego starszy brat Jacques wykazali, że potencjał elektryczny, piezoelektryczność powstaje, gdy kontrakt kryształów. Wkrótce potem (w 1881 r.) Wykazano przeciwny efekt: kryształy mogą zdeformować się pod działaniem pola elektrycznego. Prawie wszystkie cyfrowe układy elektroniczne wykorzystują to zjawisko w postaci kwarcowych oscylatorów.

Przed swym słynnym rozprawą doktorską o magnetyzmie do pomiaru współczynników magnetycznych francuski fizyk opracował i doskonali bardzo wrażliwe skręty. Ich modyfikacje były wykorzystywane przez kolejnych naukowców w tej dziedzinie.

Pierre studiował ferromagnesizm, paramagnetyzm i diamagnetyzm. Odkrył i opisał zależność zdolności substancji do magnesowania na temperaturę, znaną dziś jako prawo Curiego. Stała w tym prawie nazywana jest stałą Curie. Pierre stwierdził również, że substancje ferromagnetyczne mają krytyczną temperaturę przejścia, powyżej której stracą właściwości ferromagnetyczne. Zjawisko to nazywa się punktem Curie.

Zasadą, według której Pierre Curie sformułował, doktryna symetrii, jest to, że działanie fizyczne nie może powodować asymetrii, która nie ma jej w sobie. Na przykład, przypadkowa mieszanina piasku w nieważkości nie ma asymetrii (piasek jest izotropowy). W wyniku grawitacji asymetria powstaje wskutek kierunku pola. Ziarno jest sortowane w gęstości, która wzrasta z głębokością. Ale ten nowy ukierunkowany układ cząstek piasku rzeczywiście odzwierciedla asymetrię pola grawitacyjnego, które spowodowało oddzielenie.

Radioaktywność

Prace Pierre'a i Marii dotyczące radioaktywności opierały się na wynikach Roentgena i Henri Becquerela. W 1898 r., Po starannych badaniach, odkryli polonium, a kilka miesięcy później – rad, izolując 1 g tego pierwiastka chemicznego z uranitu. Ponadto odkryli, że promienie beta są ujemnie naładowanymi cząsteczkami.

Odkrycia Pierre'a i Marii Curie wymagały wielkiego wysiłku. Pieniądze nie wystarczyły i aby zaoszczędzić na kosztach transportu, zaczęli pracować nad rowerami. W rzeczywistości wynagrodzenie nauczyciela było minimalne, ale kilku naukowców nadal poświęcało swój czas i pieniądze na badania.

Odkrycie polonu

Tajemnicą ich sukcesu jest nowa metoda analizy chemicznej stosowana przez Curie w oparciu o precyzyjny pomiar promieniowania. Każda substancja została umieszczona na jednej z płyt skraplacza, a przewodnictwo powietrza mierzono za pomocą elektrometru i piezoelektrycznego kwarcu. Wartość ta była proporcjonalna do zawartości substancji czynnej, takiej jak uran lub tor.

Para sprawdziła dużą liczbę związków prawie wszystkich znanych pierwiastków i stwierdziła, że tylko uran i tor są radioaktywne. Niemniej jednak podjęli decyzję o zmierzeniu promieniowania emitowanego przez rudy, z których wydobywa się uran i tor, takich jak chalcolit i uranit. Ruda wykazała aktywność, która była 2,5 razy większa niż uranu. Po przetworzeniu pozostałości kwasem i siarkowodorem stwierdzono, że wraz z bizmutem stwierdzono, że substancja czynna we wszystkich reakcjach. Niemniej jednak osiągnęli częściową separację, zauważając, że siarczek bizmutu jest mniej lotny niż siarczek nowego pierwiastka, który nazywano polonium na cześć narodzin Marii Curie.

Rad, promieniowanie i Nagroda Nobla

26 grudnia 1898 r. Curie i J. Bemon, kierownik badań w "Miejskiej Szkole Fizyki i Chemii Przemysłowej", w swoim raporcie do Akademii Nauk ogłosili odkrycie nowego elementu, który nazwali radium.

Francuski fizyk, wraz z jednym z jego uczniów, po raz pierwszy odkrył energię atomu, odkrywając ciągłe promieniowanie ciepła przez cząstki nowo odkrytego elementu. Zbadał także promieniowanie substancji promieniotwórczych iz pomocą pól magnetycznych udało mu się stwierdzić, że niektóre emitowane cząstki są dodatnio naładowane, inne – negatywnie, a trzecie – neutralne. W ten sposób wykryto promieniowanie alfa, beta i gamma.

W 1903 r. Curie podzielił się z żoną i Henri Becquerelem. Uznano nadzwyczajne usługi, jakie przeprowadziły podczas badań nad zjawiskami promieniowania odkrytych przez profesora Becquerela.

Ostatnie lata

Pierre Curie, którego odkrycia z początku nie cieszyły się uznaniem we Francji, co uniemożliwiało mu objęcie krzesła chemii fizycznej i mineralogii na Sorbonie, wyjechał do Genewy. Przemieszczanie się zmieniło stan rzeczy, co można wytłumaczyć jego poglądami lewicowymi i sporami o polityce Trzeciej Republiki dotyczących nauki. Po jego kandydacie został odrzucony w 1902, w 1905 roku został dopuszczony do Akademii.

Prestiż Nobla otrzymał w 1904 r. Francuski parlament, aby utworzyć nowego profesora Curie na Sorbonie. Pierre powiedział, że nie zostanie w szkole fizycznej, dopóki nie będzie w pełni finansowanych laboratoriów z niezbędną liczbą asystentów. Zapytał go, a Maria ruszyła do laboratorium.

Na początku 1906 r. Pierre Curie był gotowy, aby wreszcie rozpocząć prace po raz pierwszy we właściwych warunkach, choć był chory i bardzo zmęczony.

19 kwietnia 1906 roku w Paryżu podczas przerwy obiadowej, wychodząc ze spotkania z kolegami z Sorbony, przechodząc śliskim deszczem Ryo Dauphin, Curie wsunęła się przed wózkiem do konia. Naukowiec zginął w wyniku wypadku. Jego przedwczesna śmierć, choć tragiczna, pomogła mu uniknąć śmierci z tego, co odkrył Pierre Curie – narażenie na promieniowanie, które później zabiło żonę. Para zostaje pochowana w krypcie Panteonu w Paryżu.

Dziedzictwo naukowca

Radioaktywność radu czyni go niezwykle niebezpiecznym pierwiastkiem chemicznym. Naukowcy zdali sobie sprawę, że dopiero po użyciu tej substancji do oświetlania tarczy, paneli, zegarów i innych narzędzi na początku dwudziestego wieku zaczęły wpływać na zdrowie techników laboratoryjnych i konsumentów. Niemniej jednak, rada chlorkowa jest stosowana w medycynie w leczeniu raka.

Polonius otrzymał różne praktyczne zastosowania w instalacjach przemysłowych i jądrowych. Jest również znany jako substancja bardzo toksyczna i może być stosowana jako trucizna. Być może najważniejsze jest jego zastosowanie jako bezpiecznik nuklearny do broni nuklearnej.

Na cześć Pierre'a Curie na Kongresie Radiologicznym w 1910 r. Po śmierci fizyka została nazwana jednostka promieniotwórcza równa 3,7 x 10 ¹⁰ zaniku na sekundę lub 37 gigabakquereli.

Dynastia naukowa

Dzieci i wnuki fizyków również stały się wybitnymi naukowcami. Ich córka Iren poślubiła Fryderyka Joliot, aw 1935 roku otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii. Najmłodsza córka Ewy, urodzona w 1904, wyszła za mąż za amerykańskiego dyplomatę i dyrektora Funduszu Narodów Zjednoczonych ds. Dzieci. Jest autorem biografii matki "Madame Curie" (1938), tłumaczonej na kilka języków.

Wnuczka – Helene Langevin-Joliot – została profesorem fizyki jądrowej na Uniwersytecie w Paryżu, a wnukiem – Pier Joliot-Curie, nazwanym na cześć swego dziadka – znanego biochemika.