Curie Pierre: videnskabelige resultater. Nobelprisen i Fysik Pierre og Maria Curie

Pierre Curie (15. maj 1859 - 19. april 1906) var en fransk fysiker, en pioner inden for krystallografi, magnetisme, piezoelektricitet og radioaktivitet.

Succeshistorie

Før han sluttede sig til sin kone - Maria Sklodowska-Curies forskning, var Pierre Curie allerede kendt og respekteret i fysikens verden. Sammen med sin bror Jacques opdagede han fænomenet piezoelektricitet, hvor en krystal kan blive elektrisk polariseret og opfundet en kvartsbalance. Hans arbejde med krystalsymmetrien og konklusioner om forholdet mellem magnetisme og temperatur modtog også godkendelse i det videnskabelige samfund. Han delte Nobelprisen i fysik i 1903 med Henri Becquerel og hans kone Maria Curie.

Pierre og hans kone spillede en central rolle i opdagelsen af radium og polonium, stoffer, der havde en betydelig indvirkning på menneskeheden med deres praktiske og nukleare egenskaber. Deres ægteskab grundlagde et videnskabeligt dynasti: Børn og børnebørn fra berømte fysikere blev også berømte forskere.

Maria og Pierre Curie: biografi

Pierre blev født i Paris, Frankrig, i familien Sophie-Claire Depouy, producentens datter, og Dr. Eugène Curie, en fritænkende læge. Hans far støttede familien med beskedne lægepraksis, som tilfældigt tilfredsstiller sin kærlighed til naturvidenskaben. Eugene Curie var en idealistisk og glødende republikan og grundlagt et hospital for de sårede i kommunen fra 1871.

Pierre modtog sin førskoleundervisning hjemme. Undervist først sin mor, og derefter - far og ældre bror Jacques. Han kunne især lide udflugter til landet, hvor Pierre kunne observere og studere planter og dyr og udvikle en naturkærlighed, som han havde bevaret i hele sit liv, hvilket var hans eneste underholdning og hvile i sin videre videnskabelige karriere. I en alder af 14 viste han en stærk tilbøjelighed til eksakte videnskaber og begyndte at studere med en matematikprofessor, der hjalp ham med at udvikle sin gave i denne disciplin, især den rumlige repræsentation.

Curie Boy observerede de eksperimenter, som hans far udførte, og fandt en forkærlighed til eksperimentel forskning.

Fra farmakologer i fysik

Pierre's viden i den fysiske og matematiske sfære bragte ham i 1875 en bacheloruddannelsesgrad i en alder af seksten.

I en alder af 18 fik han et tilsvarende eksamensbevis i Sorbonne, også kendt som Paris Universitet, men indgav ikke straks doktorgrad på grund af manglende midler. I stedet tjente han som laboratorieassistent i hans alma mater, i 1878 blev han assistent til Paul Desna, svarende til laboratoriearbejde af studerende-fysikere. På den tid arbejdede hans bror Jacques i mineraloglaboratoriet ved Sorbonne, og de begyndte en produktiv femårig periode med videnskabeligt samarbejde.

Vellykket ægteskab

I 1894 mødte Pierre sin fremtidige kone - Maria Sklodowska, som studerede fysik og matematik ved Sorbonne, og giftede sig med den 25. juli 1895 og udførte en simpel borgerlig ægteskabsceremoni. Modtaget penge som en gave til bryllupsgave Maria brugte to cykler, hvor de nygifte lavede en bryllupsrejse til den franske outback, og som var deres vigtigste rekreative formål i mange år. I 1897 havde de en datter, og et par dage senere døde Pierre mor. Dr. Curie flyttede til et ungt par og hjalp med at tage sig af sit barnebarn, Irene Curie.

Pierre og Maria dedikeret sig til videnskabeligt arbejde. Sammen adskilt de polonium og radium, blev pionerer i at studere radioaktivitet og var de første til at bruge dette udtryk. I deres skrifter, herunder Marias berømte doktorale arbejde, brugte de data opnået ved hjælp af et følsomt piezoelektrisk elektrometer skabt af Pierre og hans bror Jacques.

Pierre Curie: videnskabsmandens biografi

I 1880 viste han og hans ældre bror Jacques at et elektrisk potentiale, piezoelektricitet, opstår, når krystallet kontraherer. Kort tid derefter (i 1881) blev den modsatte virkning demonstreret: krystallerne kan deformere under virkningen af et elektrisk felt. Næsten alle digitale elektroniske kredsløb bruger i dag dette fænomen i form af kvartsoscillatorer.

Forud for sin berømte doktorsafhandling om magnetisme til måling af magnetiske koefficienter udviklede og frankerede den franske fysiker ekstremt følsomme torsionsskalaer. Deres modifikationer blev brugt af efterfølgende forskere på dette område.

Pierre studerede ferromagnetisme, paramagnetisme og diamagnetisme. Han opdagede og beskrev afhængigheden af stoffernes evne til at magnetisere på temperatur, kendt i dag som Curie-loven. Konstanten i denne lov hedder Curie konstanten. Pierre fastslog også, at ferromagnetiske stoffer har en kritisk overgangstemperatur, over hvilken de mister deres ferromagnetiske egenskaber. Dette fænomen hedder Curie-punktet.

Princippet, som Pierre Curie formulerede, symmetriets doktrin, er, at fysisk handling ikke kan forårsage asymmetri, som er fraværende i sin sag. For eksempel har en utilsigtet blanding af sand i vægtløshed ingen asymmetri (sand er isotropisk). Som følge af tyngdekraften opstår en asymmetri på grund af retningen af feltet. Kornene er "sorteret" i tæthed, hvilket øges med dybden. Men dette nye rettede arrangement af sandpartikler afspejler faktisk asymmetrien af gravitationsfeltet, der forårsagede adskillelsen.

radioaktivitet

Pierre og Maria's arbejde med radioaktivitet var baseret på resultaterne fra Roentgen og Henri Becquerel. I 1898 fandt de efter omhyggelig undersøgelse polonium, og et par måneder senere - radium isolerede 1 g af dette kemiske element fra uraninit. Derudover fandt de, at beta-strålerne er negativt ladede partikler.

Opdagelserne af Pierre og Maria Curie krævede stor indsats. Penge var ikke nok, og for at spare på transportomkostningerne gik de til cykelarbejde. Faktisk var lærerens løn minimal, men et par forskere fortsatte med at bruge deres tid og penge til forskning.

Opdagelsen af polonium

Hemmeligheden bag deres succes ligger i den nye metode til kemisk analyse anvendt af Curie, baseret på den præcise måling af stråling. Hvert stof blev anbragt på en af kondensatorens plader, og luftens ledningsevne blev målt ved hjælp af et elektrometer og piezoelektrisk kvarts. Denne værdi var proportional med indholdet af det aktive stof, såsom uran eller thorium.

Parret kontrollerede et stort antal forbindelser af næsten alle kendte elementer og fandt ud af, at kun uran og thorium er radioaktive. Ikke desto mindre besluttede de at måle den stråling, der udledes af de malme, hvorfra uran og thorium ekstraheres, såsom chalcolit og uraninit. Malmen viste aktivitet, hvilket var 2,5 gange mere end for uran. Efter behandling af resten med syre og hydrogensulfid fandt de, at det aktive stof i alle reaktioner ledsager vismut. Ikke desto mindre har de opnået en delvis adskillelse, idet man bemærker, at vismidsulfid er mindre flygtig end sulfidet i det nye element, som de kaldte polonium til ære for fødslen af Marie Curie i Polen.

Radium, stråling og Nobelprisen

Den 26. december 1898 meddelte Curie og J. Bemon, forskningschef ved Kommunalskolen for Industriel Fysik og Kemi, i deres rapport til Videnskabsakademiet opdagelsen af et nyt element, som de kaldte radium.

Den franske fysiker sammen med en af sine elever opdagede først atomets energi og opdagede den kontinuerlige stråling af varme ved partiklerne i det nyopdagede element. Han undersøgte også stråling af radioaktive stoffer, og ved hjælp af magnetiske felter formåede han at bestemme, at nogle udsendte partikler var positivt ladede, mens andre - negativt, og de tredje var neutrale. Således blev alfa-, beta- og gammastråling detekteret.

Curie delte Nobelprisen i fysik i 1903 med sin kone og Henri Becquerel. Det blev tildelt til anerkendelse af de ekstraordinære tjenester, de udførte med deres undersøgelser af fænomenerne stråling opdaget af professor Becquerel.

De seneste år

Pierre Curie, hvis opdagelser først modtog en bred anerkendelse i Frankrig, som forhindrede ham i at tage formanden for fysisk kemi og mineralogi ved Sorbonne, forlod han Genève. Flytning har ændret tilstanden af ting, hvilket kan forklares af hans venstrefløjs synspunkter og uenigheder om Den Tredjske Republiks politik vedrørende videnskab. Efter at hans kandidatur blev afvist i 1902, blev han i 1905 optaget til akademiet.

Nobelprisens prestige gav det franske parlament i 1904 anledning til at skabe en ny professor for Curie ved Sorbonne. Pierre sagde, at han ikke ville blive på Fysikskolen, indtil der var et fuldt finansieret laboratorium med det nødvendige antal assistenter. Hans krav blev opfyldt, og Maria ledede sit laboratorium.

I begyndelsen af 1906 var Pierre Curie endelig klar til at påbegynde arbejdet for første gang på rette vilkår, selvom han var syg og meget træt.

19. april 1906 i Paris under frokostpausen, der gik fra et møde med kolleger i Sorbonne, der passerede den glatte regn Ryo Dauphin, glide Curie foran en hestevogn. Forskeren døde som følge af en ulykke. Hans tidlige død, selvom den tragiske, hjalp ham dog med at undslippe døden fra, hvad Pierre Curie opdagede - strålingseksponeringen, som senere dræbte sin kone. Parret er begravet i krypten af Pantheon i Paris.

Forskerens arv

Radioaktivitet af radium gør det til et ekstremt farligt kemisk element. Forskere realiserede dette først efter brugen af dette stof til at belyse tallerkener, paneler, ure og andre redskaber i begyndelsen af det tyvende århundrede begyndte at påvirke laboratorie teknikernes og forbrugernes sundhed. Ikke desto mindre anvendes kloridradium i medicin til behandling af kræft.

Polonius modtog forskellige praktiske anvendelser inden for industrielle og nukleare anlæg. Det er også kendt som et meget giftigt stof og kan bruges som en gift. Måske er det vigtigste at bruge det som en neutronfusion til atomvåben.

Til ære for Pierre Curie ved den radiologiske kongres i 1910 efter fysikers død blev en radioaktivitetsenhed svarende til 3,7 × 10 ¹⁰ decays per sekund eller 37 gigabacquerels navngivet.

Det videnskabelige dynasti

Børne og børnebørn fra fysikere blev også fremtrædende forskere. Deres datter Iren blev gift med Frederic Joliot, og i 1935 modtog de hinanden Nobelprisen i kemi. Eva's yngste datter, født i 1904, giftede sig med en amerikansk diplomat og direktør for De Forenede Nationers Børnefond. Hun er forfatter til biografi af sin mor "Madame Curie" (1938), oversat til flere sprog.

Barnebarn - Helene Langevin-Joliot - blev professor i kernefysik ved universitetet i Paris, og barnebarnet - Pier Joliot-Curie, der blev opkaldt til ære for sin bedstefar - en berømt biokemiker.