Pierre Curie (15. mája 1859 – 19. apríla 1906) bol francúzsky fyzik a priekopník v kryštalografii, magnetizme, piezoelektrine a rádioaktivite.
Príbeh úspechu
Predtým, ako sa Pierre Curie zapojil do výskumu svojej manželky Marie Skłodowskej-Curie, bol už vo svete fyziky všeobecne známy a rešpektovaný. Spolu so svojím bratom Jacquesom objavil fenomén piezoelektriky, pri ktorom sa kryštál môže elektricky polarizovať, a vynašiel kremenné váhy. Jeho práca o symetrii kryštálov a jeho zistenia o vzťahu medzi magnetizmom a teplotou získali uznanie aj vo vedeckej komunite. V roku 1903 získal Nobelovu cenu za fyziku s Henrim Becquerelom a so svojou manželkou Marie Curie.
Pierre a jeho manželka zohrali kľúčovú úlohu pri objave rádia a polónia, látok, ktoré svojimi praktickými a jadrovými vlastnosťami výrazne ovplyvnili ľudstvo. Ich manželstvo založilo vedeckú dynastiu: deti a vnúčatá slávnych fyzikov sa tiež stali slávnymi vedcami.
Marie a Pierre Curie: biografia
Pierre sa narodil v Paríži vo Francúzsku ako syn Sophie-Claire Depuy, dcéry výrobcu, a doktora Eugena Curieho, voľnomyšlienkárskeho lekára. Jeho otec podporoval rodinuskromnú lekársku prax a zároveň uspokojoval svoju lásku k prírodným vedám. Eugène Curie bol idealista a zanietený republikán a počas komúny v roku 1871 založil nemocnicu pre zranených.
Pierre získal preduniverzitné vzdelanie doma. Najprv ho učila jeho matka a potom otec a starší brat Jacques. Obľuboval najmä exkurzie do prírody, kde mohol Pierre pozorovať a študovať rastliny a zvieratá, rozvíjajúc si celoživotnú lásku k prírode, ktorá bola jeho jedinou rekreáciou a rekreáciou počas jeho neskoršej vedeckej kariéry. Vo veku 14 rokov prejavil silné nadanie pre exaktné vedy a začal študovať u profesora matematiky, ktorý mu pomohol rozvinúť jeho talent v tejto disciplíne, najmä v priestorovej reprezentácii.
Ako chlapec Curie pozoroval experimenty svojho otca a vyvinul chuť na experimentálny výskum.
Od farmakológov k fyzike
Pierrove znalosti fyziky a matematiky mu v roku 1875 vo veku šestnástich rokov vyniesli titul bakalár prírodných vied.
V 18 rokoch získal ekvivalentný diplom na Sorbonne, známej aj ako Univerzita v Paríži, no pre nedostatok financií okamžite nenastúpil na doktorandský program. Namiesto toho pôsobil ako laboratórny asistent na svojej alma mater a v roku 1878 sa stal asistentom Paula Desena, ktorý mal na starosti laboratórne práce pre študentov fyziky. V tom čase jeho brat Jacques pracoval v laboratóriu mineralógie na Sorbonne a začali produktívnu päťročnú vedeckú spoluprácu.
Úspešné manželstvo
V roku 1894 sa Pierre stretol so svojou budúcou manželkou Máriou Skłodowskou, ktorá študovala fyziku a matematiku na Sorbonne, a oženil sa s ňou 25. júla 1895 na jednoduchom civilnom sobášnom obrade. Za peniaze, ktoré dostala ako svadobný dar, si Mária kúpila dva bicykle, na ktorých novomanželia podnikli svadobnú cestu cez francúzske vnútrozemie a ktoré boli dlhé roky ich hlavným prostriedkom rekreácie. Ich dcéra sa narodila v roku 1897 a Pierrova matka zomrela o niekoľko dní neskôr. Dr. Curie sa presťahoval k mladému páru a pomohol mu postarať sa o jeho vnučku Irene Curie.
Pierre a Maria sa venovali vedeckej práci. Spoločne izolovali polónium a rádium, boli priekopníkmi v štúdiu rádioaktivity a boli prví, ktorí tento termín použili. Vo svojich spisoch, vrátane slávnej Máriinej doktorandskej práce, použili údaje z citlivého piezoelektrického elektromera, ktorý postavili Pierre a jeho brat Jacques.
Pierre Curie: biografia vedca
V roku 1880 on a jeho starší brat Jacques ukázali, že keď je kryštál stlačený, vzniká elektrický potenciál, piezoelektrina. Krátko nato (v roku 1881) sa preukázal opačný efekt: kryštály môžu byť deformované elektrickým poľom. Takmer všetky digitálne elektronické obvody dnes využívajú tento jav vo forme kryštálových oscilátorov.
Pred jeho slávnou doktorandskou dizertáciou o magnetizme na meranie magnetických koeficientov Frenchfyzik vyvinul a zdokonalil mimoriadne citlivú torznú rovnováhu. Ich modifikácie použili ďalší výskumníci v tejto oblasti.
Pierre študoval feromagnetizmus, paramagnetizmus a diamagnetizmus. Objavil a opísal závislosť schopnosti látok magnetizovať od teploty, dnes známu ako Curieho zákon. Konštanta v tomto zákone sa nazýva Curieho konštanta. Pierre tiež zistil, že feromagnetické látky majú kritickú teplotu prechodu, nad ktorou strácajú svoje feromagnetické vlastnosti. Tento jav sa nazýva Curieov bod.
Princíp, ktorý sformuloval Pierre Curie, doktrína symetrie, spočíva v tom, že fyzikálny efekt nemôže spôsobiť asymetriu, ktorá nie je súčasťou jej príčiny. Napríklad náhodná zmes piesku v stave beztiaže nemá asymetriu (piesok je izotropný). Vplyvom gravitácie vzniká asymetria v dôsledku smeru poľa. Pieskové zrná sú „triedené“podľa hustoty, ktorá rastie s hĺbkou. Ale toto nové smerové usporiadanie častíc piesku v skutočnosti odráža asymetriu gravitačného poľa, ktoré spôsobilo oddelenie.
Rádioaktivita
Práca Pierra a Marie o rádioaktivite bola založená na výsledkoch Roentgena a Henriho Becquerelových. V roku 1898 po dôkladnom výskume objavili polónium a o niekoľko mesiacov neskôr rádium, čím izolovali 1 g tohto chemického prvku z uraninitu. Okrem toho zistili, že beta lúče sú negatívne nabité častice.
Objavenie Pierra a MaryCurieovci si vyžadovali veľa práce. Peňazí nebolo dosť, a aby ušetrili na nákladoch na dopravu, jazdili do práce na bicykloch. Plat učiteľa bol skutočne minimálny, no dvojica vedcov naďalej venovala svoj čas a peniaze výskumu.
Objav polónia
Tajomstvo ich úspechu spočíva v Curieho novej metóde chemickej analýzy založenej na presnom meraní žiarenia. Každá látka sa umiestnila na jednu z dosiek kondenzátora a pomocou elektrometra a piezoelektrického kremeňa sa merala vodivosť vzduchu. Táto hodnota bola úmerná obsahu účinnej látky, ako je urán alebo tórium.
Pár testoval veľké množstvo zlúčenín takmer všetkých známych prvkov a zistil, že iba urán a tórium sú rádioaktívne. Rozhodli sa však merať žiarenie, ktoré vyžarujú rudy, z ktorých sa získava urán a tórium, napríklad chalkolit a uraninit. Ruda vykazovala aktivitu, ktorá bola 2,5-krát väčšia ako aktivita uránu. Po úprave zvyšku kyselinou a sírovodíkom zistili, že účinná látka sprevádza bizmut pri všetkých reakciách. Čiastočnú separáciu však dosiahli tým, že si všimli, že sulfid bizmutitý je menej prchavý ako sulfid nového prvku, ktorý nazvali polónium podľa rodiska Marie Curie, Poľsku.
Rádium, žiarenie a Nobelova cena
26. decembra 1898 Curie a J. Bemont, vedúci výskumu na „Mestskej škole priemyselnej fyziky a chémie“, vo svojej správe pre Akadémiu vied oznámili objav novéhoprvok, ktorý nazývali rádium.
Francúzsky fyzik spolu s jedným zo svojich študentov prvýkrát objavili energiu atómu objavením nepretržitého vyžarovania tepla z častíc novoobjaveného prvku. Skúmal aj žiarenie rádioaktívnych látok a pomocou magnetických polí dokázal určiť, že niektoré emitované častice boli nabité kladne, iné záporne a ďalšie neutrálne. Takto bolo objavené žiarenie alfa, beta a gama.
Curie zdieľal Nobelovu cenu za fyziku z roku 1903 so svojou manželkou a Henrim Becquerelom. Bola udelená ako uznanie za mimoriadnu službu, ktorú preukázali pri výskume radiačných javov objavených profesorom Becquerelom.
Posledné roky
Pierre Curie, ktorého objavy spočiatku nezískali vo Francúzsku široké uznanie, čo mu neumožnilo zaujať katedru fyzikálnej chémie a mineralógie na Sorbonne, odišiel do Ženevy. Tento krok zmenil veci, čo možno vysvetliť jeho ľavicovými názormi a nezhodami v politike Tretej republiky voči vede. Po odmietnutí jeho kandidatúry v roku 1902 bol prijatý na akadémiu v roku 1905.
Prestíž Nobelovej ceny podnietila francúzsky parlament v roku 1904 k vytvoreniu novej profesúry pre Curieho na Sorbonne. Pierre povedal, že nezostane na Fyzikálnej škole, kým nebude plne financované laboratórium s potrebným počtom asistentov. Jeho požiadavka bola splnená a Maria prevzala jeho laboratórium.
Začiatkom roku 1906 bol Pierre Curie konečne po prvýkrát pripravenýzačať pracovať v správnych podmienkach, hoci bol chorý a veľmi unavený.
19. apríla 1906 v Paríži počas obedňajšej prestávky, kráčajúc zo stretnutia s kolegami na Sorbonne, prekračujúc dažďom mokrú Rue Dauphine, Curie sa pošmykla pred vozíkom ťahaným koňmi. Vedec zomrel pri nehode. Jeho predčasná smrť, hoci tragická, mu však pomohla vyhnúť sa smrti z toho, čo objavil Pierre Curie - vystavenia žiareniu, ktoré neskôr zabilo jeho manželku. Pár je pochovaný v krypte Panteónu v Paríži.
Odkaz vedcov
Rádioaktivita rádia z neho robí mimoriadne nebezpečný chemický prvok. Vedci si to uvedomili až potom, čo používanie tejto látky na osvetlenie ciferníkov, panelov, hodín a iných prístrojov na začiatku dvadsiateho storočia začalo mať vplyv na zdravie laboratórnych pracovníkov a spotrebiteľov. Chlorid rádia sa však používa v medicíne na liečbu rakoviny.
Polonium našlo rôzne praktické aplikácie v priemyselných a jadrových zariadeniach. Je tiež známe, že je vysoko toxický a môže byť použitý ako jed. Snáď najdôležitejšie je jeho použitie ako neutrónového rozbušky pre jadrové zbrane.
Na počesť Pierra Curieho na Rádiologickom kongrese v roku 1910 bola po smrti fyzika pomenovaná jednotka rádioaktivity rovnajúca sa 3,7 x 1010 rozpadov za sekundu resp. 37 gigabecquerelov.
Vedecká dynastia
Výbornými vedcami sa stali aj deti a vnuci fyzikov. Ich dcéra Irene sa vydala za Frédérica Joliota a v roku 1935dostali spolu Nobelovu cenu za chémiu. Najmladšia dcéra Eva, narodená v roku 1904, sa vydala za amerického diplomata a riaditeľa Detského fondu OSN. Je autorkou knihy Madame Curie (1938), biografie svojej matky, preloženej do niekoľkých jazykov.
Vnučka - Helene Langevin-Joliot - sa stala profesorkou jadrovej fyziky na Univerzite v Paríži a vnuk - Pierre Joliot-Curie, pomenovaný po svojom starom otcovi - slávnom biochemikovi.
