Pierre Curie (15. května 1859 – 19. dubna 1906) byl francouzský fyzik a průkopník v krystalografii, magnetismu, piezoelektrice a radioaktivitě.
Příběh úspěchu
Předtím, než se zapojil do výzkumu své manželky Marie Skłodowské-Curie, byl Pierre Curie již široce známý a uznávaný ve světě fyziky. Spolu se svým bratrem Jacquesem objevil fenomén piezoelektriky, při kterém se krystal může elektricky polarizovat, a vynalezl křemenné váhy. Jeho práce o symetrii krystalů a jeho poznatky o vztahu mezi magnetismem a teplotou také získaly uznání ve vědecké komunitě. V roce 1903 získal Nobelovu cenu za fyziku s Henri Becquerelem a se svou ženou Marií Curie.
Pierre a jeho manželka sehráli klíčovou roli při objevu radia a polonia, látek, které svými praktickými a jadernými vlastnostmi významně ovlivnily lidstvo. Jejich manželství založilo vědeckou dynastii: děti a vnuci slavných fyziků se také stali slavnými vědci.
Marie a Pierre Curie: biografie
Pierre se narodil v Paříži ve Francii jako syn Sophie-Claire Depuy, dcery továrníka, a doktora Eugena Curieho, svobodomyslného lékaře. Jeho otec rodinu podporovalskromnou lékařskou praxi a přitom uspokojoval svou lásku k přírodním vědám. Eugène Curie byl idealista a horlivý republikán a během komuny v roce 1871 založil nemocnici pro raněné.
Pierre získal předuniverzitní vzdělání doma. Nejprve ho učila jeho matka a poté otec a starší bratr Jacques. Obzvláště si užíval exkurze do přírody, kde mohl Pierre pozorovat a studovat rostliny a zvířata, rozvinul si celoživotní lásku k přírodě, která byla jeho jedinou rekreací a rekreací během jeho pozdější vědecké kariéry. Ve 14 letech projevil silné nadání pro exaktní vědy a začal studovat u profesora matematiky, který mu pomohl rozvinout jeho talent v této disciplíně, zejména v prostorovém zobrazení.
Jako chlapec Curie pozoroval experimenty svého otce a vyvinul chuť na experimentální výzkum.
Od farmakologů k fyzice
Pierrovy znalosti fyziky a matematiky mu v roce 1875 ve věku šestnácti let vynesly bakalářský titul.
V 18 letech získal rovnocenný diplom na Sorbonně, známé také jako Univerzita v Paříži, ale kvůli nedostatku financí hned nenastoupil do doktorského programu. Místo toho působil jako laboratorní asistent na své alma mater a v roce 1878 se stal asistentem Paula Desena, který měl na starosti laboratorní práce pro studenty fyziky. V té době jeho bratr Jacques pracoval v mineralogické laboratoři na Sorbonně a zahájili produktivní pětiletou vědeckou spolupráci.
Úspěšné manželství
V roce 1894 potkal Pierre svou budoucí manželku Marii Skłodowskou, která studovala fyziku a matematiku na Sorbonně, a oženil se s ní 25. července 1895 při jednoduchém civilním svatebním obřadu. Maria použila peníze, které obdržela jako svatební dar, na nákup dvou jízdních kol, na kterých novomanželé podnikli líbánky po francouzském vnitrozemí a která byla po mnoho let jejich hlavním rekreačním prostředkem. Jejich dcera se narodila v roce 1897 a Pierreova matka zemřela o několik dní později. Dr. Curie se nastěhoval k mladému páru a pomohl mu postarat se o jeho vnučku Irene Curie.
Pierre a Maria se věnovali vědecké práci. Společně izolovali polonium a radium, byli průkopníky ve studiu radioaktivity a byli první, kdo tento termín použil. Ve svých spisech, včetně slavné Mariiny doktorské práce, použili data z citlivého piezoelektrického elektrometru, který sestrojili Pierre a jeho bratr Jacques.
Pierre Curie: biografie vědce
V roce 1880 on a jeho starší bratr Jacques ukázali, že když je krystal stlačen, vzniká elektrický potenciál, piezoelektřina. Krátce poté (v roce 1881) byl prokázán opačný efekt: krystaly mohou být deformovány elektrickým polem. Téměř všechny digitální elektronické obvody dnes využívají tento jev ve formě krystalových oscilátorů.
Před svou slavnou doktorskou dizertací o magnetismu k měření magnetických koeficientů Frenchfyzik vyvinul a zdokonalil extrémně citlivou torzní rovnováhu. Jejich modifikace byly použity následujícími výzkumníky v této oblasti.
Pierre studoval feromagnetismus, paramagnetismus a diamagnetismus. Objevil a popsal závislost schopnosti látek magnetizovat na teplotě, dnes známou jako Curieův zákon. Konstanta v tomto zákoně se nazývá Curieho konstanta. Pierre také zjistil, že feromagnetické látky mají kritickou teplotu přechodu, nad kterou ztrácejí své feromagnetické vlastnosti. Tento jev se nazývá Curieův bod.
Princip, který formuloval Pierre Curie, doktrína symetrie, spočívá v tom, že fyzický efekt nemůže způsobit asymetrii, která chybí ve své příčině. Například náhodná směs písku ve stavu beztíže nemá asymetrii (písek je izotropní). Vlivem gravitace vzniká vlivem směru pole asymetrie. Zrnka písku jsou „tříděna“podle hustoty, která se zvyšuje s hloubkou. Ale toto nové směrové zarovnání částic písku ve skutečnosti odráží asymetrii gravitačního pole, které způsobilo oddělení.
Radioaktivita
Práce Pierra a Marie o radioaktivitě byla založena na výsledcích Roentgena a Henriho Becquerelových. V roce 1898, po pečlivém výzkumu, objevili polonium a o několik měsíců později radium, izolující 1 g tohoto chemického prvku z uraninitu. Navíc zjistili, že beta paprsky jsou záporně nabité částice.
Objev Pierra a MaryCurieovi vyžadovali hodně práce. Peněz nebylo dost, a aby ušetřili na dopravě, jezdili do práce na kolech. Učitelův plat byl skutečně minimální, ale pár vědců nadále věnoval svůj čas a peníze výzkumu.
Objev polonia
Tajemství jejich úspěchu spočívá v Curieho nové metodě chemické analýzy založené na přesném měření radiace. Každá látka byla umístěna na jednu z desek kondenzátoru a pomocí elektrometru a piezoelektrického křemene byla měřena vodivost vzduchu. Tato hodnota byla úměrná obsahu účinné látky, jako je uran nebo thorium.
Pár testoval velké množství sloučenin téměř všech známých prvků a zjistil, že radioaktivní jsou pouze uran a thorium. Rozhodli se však změřit záření, které vyzařují rudy, z nichž se uran a thorium těží, jako je chalkolit a uraninit. Ruda vykazovala aktivitu, která byla 2,5krát větší než aktivita uranu. Po ošetření zbytku kyselinou a sirovodíkem zjistili, že účinná látka doprovází bismut při všech reakcích. Dosáhli však částečného oddělení tím, že si všimli, že sulfid bismutitý je méně těkavý než sulfid nového prvku, který pojmenovali polonium po polské vlasti Marie Curie.
Radium, záření a Nobelova cena
26. prosince 1898 Curie a J. Bemont, vedoucí výzkumu na „Městské škole průmyslové fyziky a chemie“, ve své zprávě pro Akademii věd oznámili objev novéhoprvek, kterému říkali radium.
Francouzský fyzik spolu s jedním ze svých studentů poprvé objevil energii atomu tím, že objevil nepřetržité vyzařování tepla z částic nově objeveného prvku. Zkoumal také záření radioaktivních látek a pomocí magnetických polí dokázal určit, že některé emitované částice byly nabité kladně, jiné záporně a další neutrální. Takto bylo objeveno záření alfa, beta a gama.
Curie sdílel Nobelovu cenu za fyziku z roku 1903 se svou ženou a Henri Becquerelem. Bylo uděleno jako uznání za mimořádnou službu, kterou prokázali při výzkumu radiačních jevů objevených profesorem Becquerelem.
Poslední roky
Pierre Curie, jehož objevy se ve Francii nejprve nedočkaly širokého uznání, což mu neumožnilo zasednout na katedru fyzikální chemie a mineralogie na Sorbonně, odjel do Ženevy. Tento krok změnil věci, což lze vysvětlit jeho levicovými názory a neshodami ohledně politiky třetí republiky vůči vědě. Poté, co byla jeho kandidatura v roce 1902 zamítnuta, byl v roce 1905 přijat na Akademii.
Prestiž Nobelovy ceny podnítila francouzský parlament v roce 1904 k vytvoření nové profesury pro Curieho na Sorbonně. Pierre řekl, že nezůstane na Fyzikální škole, dokud nebude plně financovaná laboratoř s nezbytným počtem asistentů. Jeho požadavek byl splněn a Maria převzala jeho laboratoř.
Na začátku roku 1906 byl Pierre Curie konečně poprvé připravenzačít pracovat ve správných podmínkách, i když byl nemocný a velmi unavený.
19. dubna 1906 v Paříži během polední přestávky, při chůzi ze schůzky s kolegy na Sorbonně, přecházení deštěm slizké Rue Dauphine, Curie uklouzla před koňským povozem. Vědec zemřel při nehodě. Jeho předčasná smrt, i když tragická, mu přesto pomohla vyhnout se smrti z toho, co objevil Pierre Curie - vystavení radiaci, které později zabilo jeho manželku. Pár je pohřben v kryptě Pantheonu v Paříži.
Odkaz vědců
Radioaktivita z radia dělá extrémně nebezpečný chemický prvek. Vědci si to uvědomili až poté, co používání této látky k osvětlení ciferníků, panelů, hodin a dalších přístrojů na počátku dvacátého století začalo mít dopad na zdraví laboratorních pracovníků i spotřebitelů. Chlorid radium se však používá v lékařství k léčbě rakoviny.
Polonium našlo různé praktické aplikace v průmyslových a jaderných zařízeních. Je také známo, že je vysoce toxický a může být použit jako jed. Snad nejdůležitější je jeho použití jako neutronové roznětky pro jaderné zbraně.
Na počest Pierra Curieho na Radiologickém kongresu v roce 1910 byla po smrti fyzika pojmenována jednotka radioaktivity rovna 3,7 x 1010 rozpadů za sekundu resp. 37 gigabecquerelů.
Vědecká dynastie
Velkými vědci se stali také děti a vnuci fyziků. Jejich dcera Irene se provdala za Frédérica Joliota a v roce 1935společně obdrželi Nobelovu cenu za chemii. Nejmladší dcera Eva, narozená v roce 1904, se provdala za amerického diplomata a ředitele Dětského fondu OSN. Je autorkou Madame Curie (1938), biografie její matky, přeložené do několika jazyků.
Vnučka - Helene Langevin-Joliot - se stala profesorkou jaderné fyziky na univerzitě v Paříži a vnuk - Pierre Joliot-Curie, pojmenovaný po svém dědovi - slavném biochemikovi.
