Pierre Curie (15 tháng 5 năm 1859 - 19 tháng 4 năm 1906) là nhà vật lý người Pháp và là nhà tiên phong trong tinh thể học, từ tính, áp điện và phóng xạ.
Câu chuyện thành công
Trước khi tham gia nghiên cứu của vợ mình, Marie Skłodowska-Curie, Pierre Curie đã được biết đến rộng rãi và được kính trọng trong thế giới vật lý. Cùng với anh trai Jacques, ông đã khám phá ra hiện tượng áp điện, trong đó một tinh thể có thể trở nên phân cực điện và phát minh ra cân bằng thạch anh. Công trình của ông về tính đối xứng của các tinh thể và những phát hiện của ông về mối quan hệ giữa từ tính và nhiệt độ cũng đã nhận được sự chấp nhận trong cộng đồng khoa học. Ông đã chia sẻ giải Nobel Vật lý năm 1903 với Henri Becquerel và với vợ ông là Marie Curie.
Pierre và vợ của ông đã đóng một vai trò quan trọng trong việc phát hiện ra radium và polonium, những chất có tác động đáng kể đến nhân loại với các đặc tính thực tế và hạt nhân của chúng. Cuộc hôn nhân của họ đã tạo nên một triều đại khoa học: con cháu của những nhà vật lý nổi tiếng cũng trở thành những nhà khoa học nổi tiếng.
Marie và Pierre Curie: tiểu sử
Pierre sinh ra ở Paris, Pháp, là con trai của Sophie-Claire Depuy, con gái của một nhà sản xuất và Tiến sĩ Eugene Curie, một bác sĩ có tư duy tự do. Cha của anh ấy đã hỗ trợ gia đìnhkhiêm tốn thực hành y tế trong khi thỏa mãn tình yêu của mình đối với khoa học tự nhiên trên đường đi. Eugène Curie là một nhà cộng hòa theo chủ nghĩa lý tưởng và nhiệt thành, và đã thành lập một bệnh viện dành cho những người bị thương trong Công xã năm 1871.
Pierre nhận giáo dục dự bị đại học tại nhà. Đầu tiên được dạy bởi mẹ anh, sau đó là cha và anh trai Jacques. Ông đặc biệt thích những chuyến du ngoạn đến vùng nông thôn, nơi Pierre có thể quan sát và nghiên cứu các loài động thực vật, phát triển tình yêu thiên nhiên suốt đời, đây là cách giải trí và thư giãn duy nhất của ông trong suốt sự nghiệp khoa học sau này. Ở tuổi 14, anh đã bộc lộ năng khiếu về khoa học chính xác và bắt đầu theo học với một giáo sư toán học, người đã giúp anh phát triển năng khiếu của mình trong lĩnh vực này, đặc biệt là biểu diễn không gian.
Khi còn là một cậu bé, Curie đã quan sát các thí nghiệm của cha mình và phát triển sở thích nghiên cứu thử nghiệm.
Từ nhà dược học đến vật lý
Kiến thức về vật lý và toán học của Pierre đã giúp ông có bằng Cử nhân Khoa học năm 1875 khi mới mười sáu tuổi.
Năm 18 tuổi, anh nhận được bằng tốt nghiệp tương đương từ Sorbonne, còn được gọi là Đại học Paris, nhưng không ngay lập tức vào chương trình tiến sĩ vì thiếu kinh phí. Thay vào đó, ông làm trợ lý phòng thí nghiệm tại trường cũ của mình, trở thành trợ lý của Paul Desen vào năm 1878, phụ trách công việc trong phòng thí nghiệm cho sinh viên vật lý. Vào thời điểm đó, anh trai Jacques của ông đang làm việc trong phòng thí nghiệm khoáng vật học ở Sorbonne, và họ đã bắt đầu một sự hợp tác khoa học kéo dài 5 năm hiệu quả.
Hôn nhân thành công
Năm 1894, Pierre gặp người vợ tương lai của mình, Maria Skłodowska, người học vật lý và toán học tại Sorbonne, và kết hôn với cô ấy vào ngày 25 tháng 7 năm 1895, trong một buổi lễ kết hôn dân sự đơn giản. Maria đã dùng số tiền nhận được làm quà cưới để mua hai chiếc xe đạp, trên đó cặp đôi mới cưới đã thực hiện chuyến đi hưởng tuần trăng mật qua vùng hẻo lánh của Pháp và là phương tiện giải trí chính của họ trong nhiều năm. Con gái của họ sinh năm 1897, và mẹ của Pierre mất vài ngày sau đó. Bác sĩ Curie chuyển đến sống cùng một cặp vợ chồng trẻ và giúp chăm sóc cháu gái của ông, Irene Curie.
Pierre và Maria cống hiến hết mình cho công việc khoa học. Họ cùng nhau phân lập polonium và radium, đi tiên phong trong việc nghiên cứu hiện tượng phóng xạ, và là những người đầu tiên sử dụng thuật ngữ này. Trong các bài viết của họ, bao gồm cả công trình tiến sĩ nổi tiếng của Maria, họ đã sử dụng dữ liệu từ một máy đo điện áp áp nhạy do Pierre và anh trai Jacques chế tạo.
Pierre Curie: tiểu sử của một nhà khoa học
Năm 1880, ông và anh trai Jacques của mình đã chỉ ra rằng khi một tinh thể bị nén, một thế năng điện, áp điện, được tạo ra. Ngay sau đó (năm 1881) hiệu ứng ngược lại đã được chứng minh: các tinh thể có thể bị biến dạng bởi điện trường. Hầu hết tất cả các mạch điện tử kỹ thuật số ngày nay đều sử dụng hiện tượng này dưới dạng bộ dao động tinh thể.
Trước khi có luận án tiến sĩ nổi tiếng về từ tính đo hệ số từ tiếng Phápnhà vật lý đã phát triển và hoàn thiện một cân bằng xoắn cực kỳ nhạy cảm. Các sửa đổi của họ đã được các nhà nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực này sử dụng.
Pierre học sắt từ, thuận từ và nghịch từ. Ông đã khám phá và mô tả sự phụ thuộc của khả năng từ hóa của các chất vào nhiệt độ, ngày nay được gọi là định luật Curie. Hằng số trong định luật này được gọi là hằng số Curie. Pierre cũng phát hiện ra rằng các chất sắt từ có nhiệt độ chuyển tiếp tới hạn, ở trên nhiệt độ đó chúng sẽ mất tính chất sắt từ. Hiện tượng này được gọi là điểm Curie.
Nguyên tắc mà Pierre Curie đã đưa ra, học thuyết đối xứng, là một hiệu ứng vật lý không thể gây ra sự bất đối xứng mà không có nguyên nhân của nó. Ví dụ, một hỗn hợp ngẫu nhiên của cát không trọng lượng không có tính bất đối xứng (cát là đẳng hướng). Dưới tác động của trọng lực, sự bất đối xứng nảy sinh do hướng của trường. Các hạt cát được "sắp xếp" theo mật độ, tăng dần theo độ sâu. Nhưng sự liên kết theo hướng mới này của các hạt cát thực sự phản ánh sự bất đối xứng của trường hấp dẫn đã gây ra sự phân tách.
Phóng xạ
Công trình của Pierre và Marie về phóng xạ dựa trên kết quả của Roentgen và Henri Becquerel. Năm 1898, sau khi nghiên cứu cẩn thận, họ phát hiện ra polonium, và vài tháng sau, radium, cô lập 1 g nguyên tố hóa học này từ uraninit. Ngoài ra, họ còn phát hiện ra rằng tia beta là các hạt mang điện tích âm.
Khám phá về Pierre và MaryCuries yêu cầu rất nhiều công việc. Không có đủ tiền, và để tiết kiệm chi phí vận chuyển, họ đạp xe đi làm. Thật vậy, lương của giáo viên rất thấp, nhưng hai nhà khoa học vẫn tiếp tục dành thời gian và tiền bạc để nghiên cứu.
Khám phá về polonium
Bí quyết thành công của họ nằm ở phương pháp phân tích hóa học mới của Curie, dựa trên phép đo chính xác bức xạ. Mỗi chất được đặt trên một trong các bản tụ điện, và độ dẫn điện của không khí được đo bằng điện kế và thạch anh áp điện. Giá trị này tỷ lệ với hàm lượng của một chất hoạt tính như uranium hoặc thorium.
Cặp đôi đã thử nghiệm một số lượng lớn các hợp chất của hầu hết các nguyên tố đã biết và phát hiện ra rằng chỉ có uranium và thorium là có tính phóng xạ. Tuy nhiên, họ quyết định đo bức xạ phát ra từ các quặng mà từ đó uranium và thorium được chiết xuất, chẳng hạn như chalcolite và uraninite. Quặng cho thấy hoạt độ lớn hơn 2,5 lần so với uranium. Sau khi xử lý cặn bằng axit và hydro sunfua, họ nhận thấy rằng chất hoạt động đi kèm với bitmut trong tất cả các phản ứng. Tuy nhiên, họ đã tách được một phần bằng cách lưu ý rằng bismuth sulfide ít bay hơi hơn sulfide của nguyên tố mới, mà họ đặt tên là polonium theo quê hương của Marie Curie ở Ba Lan.
Radium, bức xạ và giải Nobel
Vào ngày 26 tháng 12 năm 1898, Curie và J. Bemont, trưởng nhóm nghiên cứu tại "Trường Vật lý và Hóa học Công nghiệp Thành phố", trong báo cáo của họ cho Học viện Khoa học đã thông báo về việc phát hiện ra mộtnguyên tố mà họ gọi là radium.
Một nhà vật lý người Pháp, cùng với một học trò của mình, lần đầu tiên khám phá ra năng lượng của nguyên tử bằng cách phát hiện ra bức xạ nhiệt liên tục từ các hạt của nguyên tố mới được phát hiện. Ông cũng nghiên cứu sự bức xạ của các chất phóng xạ, và với sự trợ giúp của từ trường, ông có thể xác định rằng một số hạt phát ra mang điện tích dương, những hạt khác mang điện tích âm, và những hạt khác là trung tính. Đây là cách bức xạ alpha, beta và gamma được phát hiện.
Curie chia sẻ giải Nobel Vật lý năm 1903 với vợ và Henri Becquerel. Nó đã được trao tặng để ghi nhận dịch vụ phi thường mà họ đã thực hiện với nghiên cứu về các hiện tượng bức xạ do Giáo sư Becquerel phát hiện.
Những năm gần đây
Pierre Curie, người có khám phá ban đầu không nhận được sự công nhận rộng rãi ở Pháp, điều này đã không cho phép ông đảm nhiệm vị trí chủ nhiệm khoa hóa vật lý và khoáng vật học tại Sorbonne, rời đi Geneva. Động thái này đã thay đổi mọi thứ, có thể được giải thích bởi quan điểm cánh tả của ông và những bất đồng về chính sách của nền Cộng hòa thứ ba đối với khoa học. Sau khi bị từ chối ứng cử vào năm 1902, ông được nhận vào Học viện năm 1905.
Uy tín của giải Nobel đã thúc đẩy Quốc hội Pháp vào năm 1904 quyết định phong hàm giáo sư mới cho Curie tại Sorbonne. Pierre nói rằng ông sẽ không ở lại Trường Vật lý cho đến khi có một phòng thí nghiệm được tài trợ đầy đủ với số lượng phụ tá cần thiết. Yêu cầu của anh ấy đã được đáp ứng và Maria tiếp quản phòng thí nghiệm của anh ấy.
Đến đầu năm 1906, lần đầu tiên Pierre Curie đã sẵn sàngđể bắt đầu công việc trong điều kiện thích hợp, mặc dù anh ấy bị ốm và rất mệt.
Ngày 19 tháng 4 năm 1906 tại Paris trong một giờ nghỉ trưa, đi bộ từ cuộc họp với các đồng nghiệp tại Sorbonne, băng qua Rue Dauphine đẫm mưa, Curie bị trượt chân trước một chiếc xe ngựa. Nhà khoa học chết trong một tai nạn. Cái chết tức tưởi của anh, mặc dù rất bi thảm, nhưng đã giúp anh tránh được cái chết từ những gì Pierre Curie phát hiện ra - phơi nhiễm phóng xạ, sau đó đã giết chết vợ anh. Cặp đôi được chôn cất trong hầm mộ của Pantheon ở Paris.
Di sản của Nhà khoa học
Tính phóng xạ của radium khiến nó trở thành một nguyên tố hóa học cực kỳ nguy hiểm. Các nhà khoa học nhận ra điều này chỉ sau khi việc sử dụng chất này để chiếu sáng mặt số, bảng điều khiển, đồng hồ và các dụng cụ khác vào đầu thế kỷ XX bắt đầu có tác động đến sức khỏe của nhân viên phòng thí nghiệm và người tiêu dùng. Tuy nhiên, radium clorua được sử dụng trong y học để điều trị ung thư.
Polonium đã nhận được nhiều ứng dụng thực tế khác nhau trong việc lắp đặt hạt nhân và công nghiệp. Nó cũng được biết là có độc tính cao và có thể được sử dụng như một chất độc. Có lẽ điều quan trọng nhất là nó được sử dụng làm mồi neutron cho vũ khí hạt nhân.
Để vinh danh Pierre Curie tại Đại hội Phóng xạ năm 1910, sau cái chết của một nhà vật lý, một đơn vị phóng xạ được đặt tên là 3,7 x 1010phân rã mỗi giây hoặc 37 gigabecquerels.
Triều đại khoa học
Con cháu của các nhà vật lý cũng trở thành những nhà khoa học vĩ đại. Con gái Irene của họ kết hôn với Frédéric Joliot và vào năm 1935họ đã cùng nhau nhận giải Nobel Hóa học. Cô con gái út Eva sinh năm 1904 đã kết hôn với một nhà ngoại giao người Mỹ và giám đốc Quỹ Nhi đồng Liên hợp quốc. Cô là tác giả của Madame Curie (1938), một cuốn tiểu sử của mẹ cô, được dịch ra nhiều thứ tiếng.
Cháu gái - Helene Langevin-Joliot - trở thành giáo sư vật lý hạt nhân tại Đại học Paris, và cháu trai - Pierre Joliot-Curie, được đặt theo tên của ông nội - một nhà hóa sinh nổi tiếng.
