Curie Pierre: realizări științifice. Premiul Nobel pentru fizică pentru Pierre și Marie Curie

Cuprins:

Curie Pierre: realizări științifice. Premiul Nobel pentru fizică pentru Pierre și Marie Curie
Curie Pierre: realizări științifice. Premiul Nobel pentru fizică pentru Pierre și Marie Curie
Anonim

Pierre Curie (15 mai 1859 – 19 aprilie 1906) a fost un fizician francez și pionier în cristalografie, magnetism, piezoelectricitate și radioactivitate.

Povestea de succes

Înainte de a se alătura cercetărilor soției sale, Marie Skłodowska-Curie, Pierre Curie era deja cunoscut și respectat pe scară largă în lumea fizicii. Împreună cu fratele său Jacques, a descoperit fenomenul piezoelectricității, în care un cristal se poate polariza electric și a inventat balanța de cuarț. Lucrările sale privind simetria cristalelor și descoperirile sale privind relația dintre magnetism și temperatură au câștigat, de asemenea, acceptare în comunitatea științifică. A împărțit Premiul Nobel pentru Fizică din 1903 cu Henri Becquerel și cu soția sa Marie Curie.

Pierre și soția sa au jucat un rol cheie în descoperirea radiului și a poloniului, substanțe care au avut un impact semnificativ asupra umanității prin proprietățile lor practice și nucleare. Căsătoria lor a întemeiat o dinastie științifică: copiii și nepoții unor fizicieni celebri au devenit și ei oameni de știință celebri.

curie pierre
curie pierre

Marie și Pierre Curie: biografie

Pierre s-a născut la Paris, Franța, fiul lui Sophie-Claire Depuy, fiica unui producător, și al doctorului Eugene Curie, un medic cu gândire liberă. Tatăl său a întreținut familiapractică medicală umilă în timp ce își satisface dragostea pentru științele naturii pe parcurs. Eugène Curie a fost un idealist și înflăcărat republican și a fondat un spital pentru răniți în timpul Comunei din 1871.

Pierre a primit studiile preuniversitare acasă. Învățat mai întâi de mama sa, apoi de tatăl și fratele mai mare Jacques. Îi plăceau în special excursiile în mediul rural, unde Pierre putea observa și studia plantele și animalele, dezvoltând o dragoste pe tot parcursul vieții pentru natură, care a fost singura sa recreere și recreere în timpul carierei științifice ulterioare. La 14 ani, a dat dovadă de o puternică aptitudine pentru științele exacte și a început să studieze cu un profesor de matematică, care l-a ajutat să-și dezvolte darul în această disciplină, în special reprezentarea spațială.

În copilărie, Curie a observat experimentele tatălui său și a dezvoltat gustul pentru cercetarea experimentală.

De la farmacologi la fizică

Cunoștințele lui Pierre de fizică și matematică i-au adus o diplomă de licență în științe în 1875, la vârsta de șaisprezece ani.

La vârsta de 18 ani, a primit o diplomă echivalentă de la Sorbona, cunoscută și sub numele de Universitatea din Paris, dar nu a intrat imediat în programul de doctorat din lipsă de fonduri. În schimb, a acționat ca asistent de laborator la alma mater, devenind asistentul lui Paul Desen în 1878, responsabil cu munca de laborator pentru studenții la fizică. La acea vreme, fratele său Jacques lucra în laboratorul de mineralogie de la Sorbona și au început o colaborare științifică productivă de cinci ani.

fizician francez
fizician francez

Căsătorie de succes

În 1894, Pierre și-a cunoscut viitoarea soție, Maria Skłodowska, care a studiat fizica și matematica la Sorbona și s-a căsătorit cu ea la 25 iulie 1895, în cadrul unei căsătorii civile simple. Maria a folosit banii primiți drept cadou de nuntă pentru a cumpăra două biciclete, pe care tinerii căsătoriți și-au făcut călătoria în luna de miere prin ținutul francez și care au fost principalul lor mijloc de recreere timp de mulți ani. Fiica lor s-a născut în 1897, iar mama lui Pierre a murit câteva zile mai târziu. Dr. Curie s-a mutat cu un cuplu tânăr și a ajutat să aibă grijă de nepoata sa, Irene Curie.

Pierre și Maria s-au dedicat muncii științifice. Împreună au izolat poloniul și radiul, au fost pionieri în studiul radioactivității și au fost primii care au folosit termenul. În scrierile lor, inclusiv în celebra lucrare de doctorat a Mariei, au folosit date de la un electrometru piezoelectric sensibil construit de Pierre și fratele său Jacques.

biografie Marie și Pierre Curie
biografie Marie și Pierre Curie

Pierre Curie: biografia unui om de știință

În 1880, el și fratele său mai mare Jacques au arătat că atunci când un cristal este comprimat, este generat un potențial electric, piezoelectricitate. La scurt timp după aceea (în 1881) a fost demonstrat efectul opus: cristalele pot fi deformate de un câmp electric. Aproape toate circuitele electronice digitale de astăzi folosesc acest fenomen sub formă de oscilatoare cu cristal.

Înainte de celebra sa teză de doctorat despre magnetismul pentru măsurarea coeficienților magnetici francezafizicianul a dezvoltat şi perfecţionat un echilibru de torsiune extrem de sensibil. Modificările lor au fost folosite de cercetătorii ulterioare în acest domeniu.

Pierre a studiat feromagnetismul, paramagnetismul și diamagnetismul. El a descoperit și descris dependența capacității substanțelor de a magnetiza de temperatură, cunoscută astăzi ca legea Curie. Constanta din această lege se numește constantă Curie. Pierre a mai descoperit că substanțele feromagnetice au o temperatură critică de tranziție, peste care își pierd proprietățile feromagnetice. Acest fenomen se numește punctul Curie.

Principiul pe care l-a formulat Pierre Curie, doctrina simetriei, este că un efect fizic nu poate provoca o asimetrie care este absentă din cauza sa. De exemplu, un amestec aleatoriu de nisip în imponderabilitate nu are asimetrie (nisipul este izotrop). Sub influența gravitației, apare o asimetrie din cauza direcției câmpului. Boabele de nisip sunt „sortate” după densitate, care crește odată cu adâncimea. Dar această nouă aliniere direcțională a particulelor de nisip reflectă de fapt asimetria câmpului gravitațional care a cauzat separarea.

Descoperirile lui Pierre și Marie Curie
Descoperirile lui Pierre și Marie Curie

Radioactivitate

Lucrările lui Pierre și Marie privind radioactivitatea s-au bazat pe rezultatele lui Roentgen și Henri Becquerel. În 1898, după cercetări atente, au descoperit poloniul, iar câteva luni mai târziu, radiul, izolând 1 g din acest element chimic din uraninit. În plus, au descoperit că razele beta sunt particule încărcate negativ.

Descoperirea lui Pierre și MaryCuries au necesitat multă muncă. Nu erau suficienți bani, iar pentru a economisi costurile de transport, s-au dus cu bicicleta la serviciu. Într-adevăr, salariul profesorului era minim, dar cei doi oameni de știință au continuat să-și dedice timpul și banii cercetării.

Descoperirea poloniului

Secretul succesului lor stă în noua metodă de analiză chimică a lui Curie, bazată pe măsurarea precisă a radiațiilor. Fiecare substanță a fost plasată pe una dintre plăcile condensatorului, iar conductivitatea aerului a fost măsurată cu ajutorul unui electrometru și cuarț piezoelectric. Această valoare a fost proporțională cu conținutul unei substanțe active, cum ar fi uraniul sau toriu.

Cuplul a testat un număr mare de compuși ai aproape tuturor elementelor cunoscute și a descoperit că doar uraniul și toriul sunt radioactive. Cu toate acestea, au decis să măsoare radiațiile emise de minereurile din care se extrag uraniul și toriul, precum calcolitul și uranitul. Minereul a prezentat o activitate de 2,5 ori mai mare decât cea a uraniului. După tratarea reziduului cu acid și hidrogen sulfurat, au constatat că substanța activă însoțește bismutul în toate reacțiile. Cu toate acestea, au realizat o separare parțială constatând că sulfura de bismut era mai puțin volatilă decât sulfura noului element, pe care l-au numit poloniu după patria lui Marie Curie, Polonia.

descoperiri pierre curie
descoperiri pierre curie

Radium, radiații și Premiul Nobel

La 26 decembrie 1898, Curie și J. Bemont, șeful de cercetare la „Școala Municipală de Fizică și Chimie Industrială”, în raportul lor adresat Academiei de Științe, au anunțat descoperirea unui nouelement pe care l-au numit radiu.

Un fizician francez, împreună cu unul dintre studenții săi, au descoperit pentru prima dată energia atomului descoperind radiația continuă de căldură din particulele elementului nou descoperit. De asemenea, a studiat radiația substanțelor radioactive și, cu ajutorul câmpurilor magnetice, a reușit să stabilească că unele particule emise erau încărcate pozitiv, altele erau încărcate negativ, iar altele încă neutre. Așa au fost descoperite radiațiile alfa, beta și gamma.

Curie a împărțit Premiul Nobel pentru fizică din 1903 cu soția sa și Henri Becquerel. A fost acordată ca recunoaștere a serviciului extraordinar pe care l-au oferit prin cercetările lor asupra fenomenelor de radiații descoperite de profesorul Becquerel.

ce a descoperit pierre curie
ce a descoperit pierre curie

Anii ultimii

Pierre Curie, ale cărui descoperiri la început nu au primit o recunoaștere largă în Franța, ceea ce nu i-a permis să preia catedra de chimie fizică și mineralogie la Sorbona, a plecat la Geneva. Mișcarea a schimbat lucrurile, ceea ce poate fi explicat prin părerile sale de stânga și dezacordurile asupra politicii celei de-a treia republici față de știință. După ce candidatura sa a fost respinsă în 1902, a fost admis la Academie în 1905.

Prestigiul Premiului Nobel a determinat Parlamentul francez în 1904 să creeze o nouă profesoară pentru Curie la Sorbona. Pierre a spus că nu va rămâne la Școala de Fizică până când nu va exista un laborator complet finanțat, cu numărul necesar de asistenți. Cererea lui a fost îndeplinită și Maria a preluat laboratorul său.

La începutul anului 1906, Pierre Curie era gata, în sfârșit, pentru prima datăsă înceapă munca în condiții adecvate, deși era bolnav și foarte obosit.

19 aprilie 1906, la Paris, în timpul unei pauze de prânz, plecând de la o întâlnire cu colegii de la Sorbona, traversând Rue Dauphine, pătată de ploaie, Curie a alunecat în fața unei căruțe trase de cai. Omul de știință a murit într-un accident. Moartea sa prematură, deși tragică, l-a ajutat totuși să evite moartea din ceea ce a descoperit Pierre Curie - expunerea la radiații, care ulterior i-a ucis soția. Cuplul este îngropat în cripta Panteonului din Paris.

biografia lui pierre curie
biografia lui pierre curie

Moștenirea savantului

Radioactivitatea radiului îl face un element chimic extrem de periculos. Oamenii de știință și-au dat seama de acest lucru abia după ce, la începutul secolului XX, utilizarea acestei substanțe pentru a ilumina cadranele, panourile, ceasurile și alte instrumente a început să aibă un impact asupra sănătății lucrătorilor din laborator și a consumatorilor. Cu toate acestea, clorura de radiu este utilizată în medicină pentru tratarea cancerului.

Polonium a primit diverse aplicații practice în instalații industriale și nucleare. De asemenea, se știe că este foarte toxic și poate fi folosit ca otravă. Poate cea mai importantă este utilizarea sa ca primer neutron pentru arme nucleare.

În onoarea lui Pierre Curie la Congresul de radiologie din 1910, după moartea unui fizician, o unitate de radioactivitate a fost numită egală cu 3,7 x 1010 dezintegrari pe secundă sau 37 gigabecquerel.

Dinastia științifică

Copiii și nepoții fizicienilor au devenit, de asemenea, mari oameni de știință. Fiica lor Irene s-a căsătorit cu Frédéric Joliot și în 1935au primit împreună Premiul Nobel pentru Chimie. Fiica cea mică, Eva, născută în 1904, s-a căsătorit cu un diplomat american și director al Fondului Națiunilor Unite pentru Copii. Este autoarea cărții Madame Curie (1938), o biografie a mamei sale, tradusă în mai multe limbi.

Nepoata - Helene Langevin-Joliot - a devenit profesor de fizica nucleara la Universitatea din Paris, iar nepotul - Pierre Joliot-Curie, numit dupa bunicul sau - un biochimist celebru.

Recomandat: