Kirijs Pjērs: zinātnes sasniegumi. Nobela prēmija fizikā Pjēram un Marijai Kirī

Satura rādītājs:

Kirijs Pjērs: zinātnes sasniegumi. Nobela prēmija fizikā Pjēram un Marijai Kirī
Kirijs Pjērs: zinātnes sasniegumi. Nobela prēmija fizikā Pjēram un Marijai Kirī
Anonim

Pjērs Kirī (1859. gada 15. maijs–1906. gada 19. aprīlis) bija franču fiziķis un pionieris kristalogrāfijas, magnētisma, pjezoelektriskās un radioaktivitātes jomā.

Veiksmes stāsts

Pirms viņš pievienojās savas sievas Marijas Sklodovskas-Kirī pētījumiem, Pjērs Kirī jau bija plaši pazīstams un cienīts fizikas pasaulē. Kopā ar savu brāli Žaku viņš atklāja pjezoelektrības fenomenu, kurā kristāls var elektriski polarizēties, un izgudroja kvarca līdzsvaru. Zinātnieku aprindās tika pieņemts arī viņa darbs pie kristālu simetrijas un viņa atklājumi par magnētisma un temperatūras attiecībām. 1903. gada Nobela prēmiju fizikā viņš saņēma kopā ar Anrī Bekerelu un sievu Mariju Kirī.

Pjēram un viņa sievai bija galvenā loma rādija un polonija atklāšanā - vielām, kas ar savām praktiskajām un kodola īpašībām ir būtiski ietekmējušas cilvēci. Viņu laulība nodibināja zinātnisku dinastiju: slavenu fiziķu bērni un mazbērni kļuva arī par slaveniem zinātniekiem.

Kirī Pjērs
Kirī Pjērs

Marija un Pjērs Kirī: biogrāfija

Pjērs dzimis Parīzē, Francijā, Sofijas Klēras Depī, ražotāja meitas, un doktora Eižena Kirī, brīvdomājoša ārsta, dēls. Viņa tēvs uzturēja ģimenipazemīgs medicīnas praksē, vienlaikus apmierinot savu mīlestību pret dabaszinātnēm. Eižēns Kirī bija ideālists un dedzīgs republikānis, un 1871. gada komūnas laikā nodibināja slimnīcu ievainotajiem.

Pjērs pirmsskolas izglītību ieguva mājās. Vispirms mācīja viņa māte, pēc tam tēvs un vecākais brālis Žaks. Īpaši viņam patika ekskursijas laukos, kur Pjērs varēja vērot un pētīt augus un dzīvniekus, attīstot mūža mīlestību pret dabu, kas bija viņa vienīgā atpūta un atpūta vēlākās zinātniskās karjeras laikā. 14 gadu vecumā viņš parādīja spēcīgas spējas eksaktajās zinātnēs un sāka studēt pie matemātikas profesora, kurš viņam palīdzēja attīstīt viņa dotību šajā disciplīnā, īpaši telpiskajā attēlojumā.

Bērnībā Kirijs novēroja sava tēva eksperimentus un attīstīja eksperimentālo pētījumu garšu.

No farmakologiem līdz fizikai

Pjēra fizikas un matemātikas zināšanas deva viņam zinātņu bakalaura grādu 1875. gadā sešpadsmit gadu vecumā.

18 gadu vecumā viņš saņēma līdzvērtīgu diplomu no Sorbonnas, kas pazīstama arī kā Parīzes universitāte, taču uzreiz neiestājās doktorantūrā līdzekļu trūkuma dēļ. Tā vietā viņš darbojās kā laboratorijas asistents savā alma mater, 1878. gadā kļūstot par Pola Desena asistentu, atbildot par fizikas studentu laboratorijas darbiem. Tajā laikā viņa brālis Žaks strādāja Sorbonnas mineraloģijas laboratorijā, un viņi sāka produktīvu piecu gadu zinātnisko sadarbību.

franču fiziķis
franču fiziķis

Veiksmīga laulība

1894. gadā Pjērs satika savu nākamo sievu Mariju Sklodovski, kura Sorbonnā studēja fiziku un matemātiku, un 1895. gada 25. jūlijā viņu apprecēja vienkāršā civillaulību ceremonijā. Marija par kāzu dāvanu saņemto naudu izmantoja divu velosipēdu iegādei, ar kuriem jaunlaulātie devās medusmēneša ceļojumā pa Francijas nomalēm un kas ilgus gadus bija viņu galvenais atpūtas līdzeklis. Viņu meita piedzima 1897. gadā, un pēc dažām dienām nomira Pjēra māte. Doktors Kirijs pārcēlās dzīvot pie jauna pāra un palīdzēja rūpēties par viņa mazmeitu Irēnu Kirī.

Pjērs un Marija nodevās zinātniskam darbam. Kopā viņi izolēja poloniju un rādiju, bija radioaktivitātes pētījuma pionieri un bija pirmie, kas lietoja šo terminu. Savos rakstos, tostarp Marijas slavenajā doktora darbā, viņi izmantoja datus no jutīga pjezoelektriskā elektrometra, ko uzbūvēja Pjērs un viņa brālis Žaks.

Marijas un Pjēra Kirī biogrāfija
Marijas un Pjēra Kirī biogrāfija

Pjērs Kirī: zinātnieka biogrāfija

1880. gadā viņš un viņa vecākais brālis Žaks parādīja, ka, saspiežot kristālu, tiek ģenerēts elektriskais potenciāls, pjezoelektrība. Neilgi pēc tam (1881. gadā) tika parādīts pretējs efekts: kristāli var deformēties elektriskā lauka ietekmē. Gandrīz visas digitālās elektroniskās shēmas mūsdienās izmanto šo fenomenu kristāla oscilatoru veidā.

Pirms viņa slavenā doktora disertācijas par magnētismu magnētisko koeficientu mērīšanai franču valodāfiziķis izstrādāja un pilnveidoja ārkārtīgi jutīgu vērpes līdzsvaru. To modifikācijas izmantoja nākamie pētnieki šajā jomā.

Pjērs pētīja feromagnētismu, paramagnētismu un diamagnētismu. Viņš atklāja un aprakstīja vielu magnetizācijas spējas atkarību no temperatūras, ko mūsdienās sauc par Kirī likumu. Konstante šajā likumā tiek saukta par Kirī konstanti. Pjērs arī atklāja, ka feromagnētiskajām vielām ir kritiskā pārejas temperatūra, virs kuras tās zaudē savas feromagnētiskās īpašības. Šo parādību sauc par Kirī punktu.

Pjēra Kirī formulētais princips, simetrijas doktrīna, ir tāds, ka fiziska ietekme nevar izraisīt asimetriju, kuras cēlonis nav. Piemēram, nejaušam smilšu maisījumam bezsvara stāvoklī nav asimetrijas (smiltis ir izotropas). Smaguma ietekmē lauka virziena dēļ rodas asimetrija. Smilšu graudi tiek "šķiroti" pēc blīvuma, kas palielinās līdz ar dziļumu. Taču šī jaunā smilšu daļiņu virziena izlīdzināšana patiesībā atspoguļo gravitācijas lauka asimetriju, kas izraisīja atdalīšanu.

Pjēra un Marijas Kirī atklājumi
Pjēra un Marijas Kirī atklājumi

Radioaktivitāte

Pjēra un Marijas darbs par radioaktivitāti tika balstīts uz Rentgena un Anrī Bekerela rezultātiem. 1898. gadā pēc rūpīgas izpētes viņi atklāja poloniju un dažus mēnešus vēlāk rādiju, izolējot no uranīna 1 g šī ķīmiskā elementa. Turklāt viņi atklāja, ka beta stari ir negatīvi lādētas daļiņas.

Pjēra un Marijas atklāšanaKirī bija daudz darba. Naudas nepietika, un, lai ietaupītu transporta izdevumus, uz darbu brauca ar velosipēdiem. Patiešām, skolotāja alga bija minimāla, taču zinātnieku pāris turpināja veltīt savu laiku un naudu pētniecībai.

Polonija atklāšana

Viņu panākumu noslēpums slēpjas Kirī jaunajā ķīmiskās analīzes metodē, kuras pamatā ir precīzs starojuma mērījums. Katra viela tika novietota uz vienas no kondensatora plāksnēm, un gaisa vadītspēja tika mērīta, izmantojot elektrometru un pjezoelektrisko kvarcu. Šī vērtība bija proporcionāla aktīvās vielas, piemēram, urāna vai torija, saturam.

Pāris pārbaudīja lielu skaitu gandrīz visu zināmo elementu savienojumu un atklāja, ka radioaktīvi ir tikai urāns un torijs. Tomēr viņi nolēma izmērīt starojumu, ko izstaro rūdas, no kurām iegūst urānu un toriju, piemēram, halkolīts un uranīts. Rūdas aktivitāte bija 2,5 reizes lielāka nekā urāna aktivitāte. Pēc atlikumu apstrādes ar skābi un sērūdeņradi viņi atklāja, ka aktīvā viela pavada bismutu visās reakcijās. Tomēr viņi panāca daļēju atdalīšanu, atzīmējot, ka bismuta sulfīds ir mazāk gaistošs nekā jaunā elementa sulfīds, ko viņi nosauca par poloniju Marijas Kirī dzimtenes Polijas vārdā.

Pjēra Kirī atklājumi
Pjēra Kirī atklājumi

Rādijs, radiācija un Nobela prēmija

1898. gada 26. decembrī Kirī un J. Bemonts, "Pašvaldības rūpnieciskās fizikas un ķīmijas skolas" pētījumu vadītājs, savā ziņojumā Zinātņu akadēmijai paziņoja par jaunaselementu viņi sauca par rādiju.

Franču fiziķis kopā ar vienu no saviem studentiem vispirms atklāja atoma enerģiju, atklājot nepārtrauktu siltuma starojumu no jaunatklātā elementa daļiņām. Viņš arī pētīja radioaktīvo vielu starojumu, un ar magnētisko lauku palīdzību varēja noteikt, ka dažas izstarotās daļiņas ir pozitīvi, citas negatīvi, bet citas ir neitrālas. Tādā veidā tika atklāts alfa, beta un gamma starojums.

Kirijs 1903. gada Nobela prēmiju fizikā saņēma kopā ar savu sievu un Anrī Bekerelu. Tas tika piešķirts kā atzinība par izcilo darbu, ko viņi veikuši, pētot profesora Bekerela atklātās radiācijas parādības.

ko atklāja Pjērs Kirī
ko atklāja Pjērs Kirī

Pēdējie gadi

Pjērs Kirī, kura atklājumi Francijā sākotnēji neguva plašu atzinību, kas neļāva viņam ieņemt Sorbonnas fizikālās ķīmijas un mineraloģijas katedru, aizbrauca uz Ženēvu. Šis solis mainīja lietas, kas skaidrojams ar viņa kreisajiem uzskatiem un nesaskaņām par Trešās Republikas politiku attiecībā uz zinātni. Pēc tam, kad viņa kandidatūra tika noraidīta 1902. gadā, viņš tika uzņemts akadēmijā 1905. gadā.

Nobela prēmijas prestižs pamudināja Francijas parlamentu 1904. gadā izveidot jaunu Kirī profesora vietu Sorbonnā. Pjērs sacīja, ka viņš nepaliks Fizikas skolā, kamēr nebūs pilnībā finansēta laboratorija ar nepieciešamo asistentu skaitu. Viņa prasība tika izpildīta, un Marija pārņēma viņa laboratoriju.

Līdz 1906. gada sākumam Pjērs Kirī bija gatavs, beidzot, pirmo reizisākt strādāt atbilstošos apstākļos, lai gan viņš bija slims un ļoti noguris.

1906. gada 19. aprīlī Parīzē pusdienu pārtraukuma laikā, ejot no tikšanās ar kolēģiem Sorbonnā, šķērsojot lietus slido Rue Dauphine, Kirī paslīdēja zirga pajūgu priekšā. Zinātnieks gāja bojā avārijā. Viņa pāragrā nāve, kaut arī traģiska, tomēr palīdzēja viņam izvairīties no nāves, ko atklāja Pjērs Kirī - radiācijas iedarbība, kas vēlāk nogalināja viņa sievu. Pāris ir apglabāts Parīzes Panteona kriptā.

Pjēra Kirī biogrāfija
Pjēra Kirī biogrāfija

Zinātnieku mantojums

Radija radioaktivitāte padara to par ārkārtīgi bīstamu ķīmisko elementu. Zinātnieki to saprata tikai pēc tam, kad šīs vielas izmantošana ciparnīcu, paneļu, pulksteņu un citu instrumentu apgaismošanai divdesmitā gadsimta sākumā sāka ietekmēt laboratorijas darbinieku un patērētāju veselību. Tomēr rādija hlorīdu izmanto medicīnā vēža ārstēšanai.

Polonijs ir saņēmis dažādus praktiskus pielietojumus rūpnieciskajās un kodoliekārtās. Ir zināms arī, ka tas ir ļoti toksisks un var tikt izmantots kā inde. Iespējams, vissvarīgākā ir tā izmantošana kodolieroču neitronu primeram.

Par godu Pjēram Kirī Radioloģijas kongresā 1910. gadā, pēc fiziķa nāves, radioaktivitātes mērvienība tika nosaukta vienāda ar 3,7 x 1010 sadalīšanos sekundē vai 37 gigabekereli.

Zinātniskā dinastija

Arī fiziķu bērni un mazbērni kļuva par izciliem zinātniekiem. Viņu meita Irēna apprecējās ar Frederiku Džoliotu un 1935. gadāviņi kopā saņēma Nobela prēmiju ķīmijā. Jaunākā meita Eva, dzimusi 1904. gadā, apprecējās ar amerikāņu diplomāti un Apvienoto Nāciju Organizācijas Bērnu fonda direktori. Viņa ir grāmatas Madame Curie (1938) autore, viņas mātes biogrāfija, kas tulkota vairākās valodās.

Mazmeita - Helēna Langevina-Džoliota - kļuva par kodolfizikas profesori Parīzes Universitātē, un mazdēls - Pjērs Džolio-Kirijs, nosaukts sava vectēva - slavenā bioķīmiķa - vārdā.

Ieteicams: