Pierre Curie (15. Mai 1859 – 19. April 1906) war ein französischer Physiker und Pionier in Kristallographie, Magnetismus, Piezoelektrizität und Radioaktivität.
Erfolgsgeschichte
Bevor er sich der Forschung seiner Frau Marie Skłodowska-Curie anschloss, war Pierre Curie in der Welt der Physik bereits weithin bekannt und respektiert. Zusammen mit seinem Bruder Jacques entdeckte er das Phänomen der Piezoelektrizität, bei der ein Kristall elektrisch polarisiert werden kann, und erfand die Quarzwaage. Auch seine Arbeiten zur Symmetrie von Kristallen und seine Erkenntnisse zum Zusammenhang zwischen Magnetismus und Temperatur fanden Anerkennung in der wissenschaftlichen Gemeinschaft. Er teilte sich 1903 den Nobelpreis für Physik mit Henri Becquerel und seiner Frau Marie Curie.
Pierre und seine Frau spielten eine Schlüsselrolle bei der Entdeckung von Radium und Polonium, Substanzen, die mit ihren praktischen und nuklearen Eigenschaften einen bedeutenden Einfluss auf die Menschheit hatten. Ihre Ehe begründete eine wissenschaftliche Dynastie: Aus den Kindern und Enkeln berühmter Physiker wurden auch berühmte Wissenschaftler.
Marie und Pierre Curie: Biographie
Pierre wurde in Paris, Frankreich, als Sohn von Sophie-Claire Depuy, der Tochter eines Fabrikanten, und Dr. Eugene Curie, einem frei denkenden Arzt, geboren. Sein Vater unterstützte die Familiebescheidene medizinische Praxis und befriedigt nebenbei seine Liebe zu den Naturwissenschaften. Eugène Curie war ein Idealist und glühender Republikaner und gründete während der Kommune von 1871 ein Krankenhaus für die Verwundeten.
Pierre erhielt seine voruniversitäre Ausbildung zu Hause. Unterrichtet zuerst von seiner Mutter und dann von seinem Vater und seinem älteren Bruder Jacques. Besonders genoss er Ausflüge ins Grüne, wo Pierre Pflanzen und Tiere beobachten und studieren konnte und eine lebenslange Liebe zur Natur entwickelte, die seine einzige Erholung und Erholung während seiner späteren wissenschaftlichen Karriere war. Im Alter von 14 Jahren zeigte er eine starke Begabung für exakte Wissenschaften und begann ein Studium bei einem Mathematikprofessor, der ihm half, seine Begabung in dieser Disziplin, insbesondere der räumlichen Darstellung, zu entwickeln.
Als Junge beobachtete Curie die Experimente seines Vaters und entwickelte eine Vorliebe für experimentelle Forschung.
Vom Pharmakologen zur Physik
Pierres Kenntnisse in Physik und Mathematik brachten ihm 1875 im Alter von sechzehn Jahren einen Bachelor of Science ein.
Im Alter von 18 Jahren erhielt er ein gleichwertiges Diplom von der Sorbonne, auch bekannt als Universität von Paris, nahm aber wegen Geldmangels nicht sofort am Doktorandenprogramm teil. Stattdessen fungierte er als Laborassistent an seiner Alma Mater und wurde 1878 Paul Desens Assistent, der für Laborarbeiten für Physikstudenten verantwortlich war. Zu dieser Zeit arbeitete sein Bruder Jacques im Labor für Mineralogie an der Sorbonne, und sie begannen eine produktive fünfjährige wissenschaftliche Zusammenarbeit.
Erfolgreiche Ehe
1894 lernte Pierre seine spätere Frau Maria Skłodowska kennen, die an der Sorbonne Physik und Mathematik studierte, und heiratete sie am 25. Juli 1895 in einer einfachen standesamtlichen Trauung. Mit dem als Hochzeitsgeschenk erh altenen Geld kaufte Maria zwei Fahrräder, mit denen das Brautpaar seine Flitterwochen durch das französische Outback unternahm und die viele Jahre lang sein Haupterholungsmittel waren. Ihre Tochter wurde 1897 geboren und Pierres Mutter starb einige Tage später. Dr. Curie zog bei einem jungen Paar ein und half, sich um seine Enkelin Irene Curie zu kümmern.
Pierre und Maria widmeten sich der wissenschaftlichen Arbeit. Gemeinsam isolierten sie Polonium und Radium, leisteten Pionierarbeit bei der Erforschung der Radioaktivität und waren die ersten, die diesen Begriff verwendeten. In ihren Schriften, einschließlich Marias berühmter Doktorarbeit, verwendeten sie Daten eines empfindlichen piezoelektrischen Elektrometers, das von Pierre und seinem Bruder Jacques gebaut wurde.
Pierre Curie: Biographie eines Wissenschaftlers
1880 zeigten er und sein älterer Bruder Jacques, dass beim Zusammendrücken eines Kristalls ein elektrisches Potential, Piezoelektrizität, erzeugt wird. Kurz darauf (1881) wurde der gegenteilige Effekt nachgewiesen: Kristalle lassen sich durch ein elektrisches Feld verformen. Nahezu alle digitalen elektronischen Sch altungen nutzen heute dieses Phänomen in Form von Quarzoszillatoren.
Vor seiner berühmten Doktorarbeit über Magnetismus, um magnetische Koeffizienten Französisch zu messender Physiker entwickelte und perfektionierte eine äußerst feinfühlige Torsionswaage. Ihre Modifikationen wurden von nachfolgenden Forschern auf diesem Gebiet verwendet.
Pierre studierte Ferromagnetismus, Paramagnetismus und Diamagnetismus. Er entdeckte und beschrieb die Abhängigkeit der Magnetisierbarkeit von Stoffen von der Temperatur, die heute als Curie-Gesetz bekannt ist. Die Konstante in diesem Gesetz wird Curie-Konstante genannt. Pierre fand auch heraus, dass ferromagnetische Substanzen eine kritische Übergangstemperatur haben, oberhalb derer sie ihre ferromagnetischen Eigenschaften verlieren. Dieses Phänomen wird Curie-Punkt genannt.
Das von Pierre Curie formulierte Prinzip, die Doktrin der Symmetrie, besagt, dass ein physikalischer Effekt keine Asymmetrie verursachen kann, die von seiner Ursache abwesend ist. Zum Beispiel hat eine zufällige Sandmischung in Schwerelosigkeit keine Asymmetrie (der Sand ist isotrop). Unter dem Einfluss der Schwerkraft entsteht aufgrund der Feldrichtung eine Asymmetrie. Sandkörner werden nach Dichte "sortiert", die mit der Tiefe zunimmt. Aber diese neue Richtungsausrichtung von Sandpartikeln spiegelt tatsächlich die Asymmetrie des Gravitationsfeldes wider, das die Trennung verursacht hat.
Radioaktivität
Die Arbeit von Pierre und Marie zur Radioaktivität basierte auf den Ergebnissen von Röntgen und Henri Becquerel. 1898 entdeckten sie nach sorgfältiger Forschung Polonium und einige Monate später Radium, indem sie 1 g dieses chemischen Elements aus Uraninit isolierten. Außerdem entdeckten sie, dass Betastrahlen negativ geladene Teilchen sind.
Entdeckung von Pierre und MariaDie Curies erforderten viel Arbeit. Das Geld reichte nicht, und um Transportkosten zu sparen, fuhren sie mit dem Fahrrad zur Arbeit. Tatsächlich war das Geh alt des Lehrers minimal, aber das Wissenschaftlerpaar widmete weiterhin seine Zeit und sein Geld der Forschung.
Entdeckung von Polonium
Das Geheimnis ihres Erfolges lag in Curies neuer chemischer Analysemethode, die auf der präzisen Strahlungsmessung basiert. Jede Substanz wurde auf eine der Kondensatorplatten gelegt, und die Luftleitfähigkeit wurde unter Verwendung eines Elektrometers und eines piezoelektrischen Quarzes gemessen. Dieser Wert war proportional zum Geh alt eines Wirkstoffs wie Uran oder Thorium.
Das Ehepaar testete eine Vielzahl von Verbindungen fast aller bekannten Elemente und stellte fest, dass nur Uran und Thorium radioaktiv sind. Sie entschieden sich jedoch, die Strahlung zu messen, die von Erzen emittiert wird, aus denen Uran und Thorium gewonnen werden, wie etwa Chalcolite und Uraninit. Das Erz zeigte eine 2,5-mal höhere Aktivität als Uran. Nach Behandlung des Rückstands mit Säure und Schwefelwasserstoff stellten sie fest, dass der Wirkstoff Wismut bei allen Reaktionen begleitet. Sie erreichten jedoch eine teilweise Trennung, indem sie feststellten, dass Wismutsulfid weniger flüchtig war als das Sulfid des neuen Elements, das sie Polonium nach Marie Curies Heimatland Polen nannten.
Radium, Strahlung und der Nobelpreis
Am 26. Dezember 1898 gaben Curie und J. Bemont, Forschungsleiter an der "Municipal School of Industrial Physics and Chemistry", in ihrem Bericht an die Akademie der Wissenschaften die Entdeckung eines neuen bekanntElement, das sie Radium nannten.
Ein französischer Physiker entdeckte zusammen mit einem seiner Studenten zuerst die Energie des Atoms, indem er die kontinuierliche Wärmestrahlung der Teilchen des neu entdeckten Elements entdeckte. Er untersuchte auch die Strahlung radioaktiver Substanzen und konnte mit Hilfe von Magnetfeldern feststellen, dass einige emittierte Teilchen positiv geladen waren, andere negativ geladen waren und wieder andere neutral waren. So wurden Alpha-, Beta- und Gammastrahlung entdeckt.
Curie teilte sich 1903 den Nobelpreis für Physik mit seiner Frau und Henri Becquerel. Er wurde in Anerkennung ihrer außerordentlichen Verdienste um die Erforschung der von Professor Becquerel entdeckten Strahlungsphänomene verliehen.
Letzte Jahre
Pierre Curie, dessen Entdeckungen in Frankreich zunächst keine breite Anerkennung fanden, was ihm nicht erlaubte, den Lehrstuhl für physikalische Chemie und Mineralogie an der Sorbonne zu übernehmen, ging nach Genf. Der Schritt änderte die Dinge, was sich aus seinen linken Ansichten und Meinungsverschiedenheiten über die Wissenschaftspolitik der Dritten Republik erklären lässt. Nachdem seine Kandidatur 1902 abgelehnt worden war, wurde er 1905 in die Akademie aufgenommen.
Das Prestige des Nobelpreises veranlasste das französische Parlament 1904, eine neue Professur für Curie an der Sorbonne zu schaffen. Pierre sagte, dass er nicht an der School of Physics bleiben würde, bis es ein vollständig finanziertes Labor mit der erforderlichen Anzahl von Assistenten gäbe. Seine Forderung wurde erfüllt und Maria übernahm sein Labor.
Anfang 1906 war Pierre Curie endlich fertig, zum ersten Malunter guten Bedingungen mit der Arbeit zu beginnen, obwohl er krank und sehr müde war.
19. April 1906 in Paris, während einer Mittagspause, als Curie von einem Treffen mit Kollegen an der Sorbonne ging und die regennasse Rue Dauphine überquerte, rutschte Curie vor einen Pferdewagen. Der Wissenschaftler starb bei einem Unfall. Sein früher Tod, obwohl tragisch, half ihm dennoch, den Tod durch das zu vermeiden, was Pierre Curie entdeckte – Strahlenbelastung, die später seine Frau tötete. Das Paar ist in der Krypta des Pantheon in Paris begraben.
Erbe des Wissenschaftlers
Die Radioaktivität von Radium macht es zu einem extrem gefährlichen chemischen Element. Wissenschaftler erkannten dies erst, nachdem die Verwendung dieser Substanz zur Beleuchtung von Zifferblättern, Tafeln, Uhren und anderen Instrumenten im frühen 20. Jahrhundert begann, sich auf die Gesundheit von Labormitarbeitern und Verbrauchern auszuwirken. Radiumchlorid wird jedoch in der Medizin zur Behandlung von Krebs eingesetzt.
Polonium hat verschiedene praktische Anwendungen in industriellen und nuklearen Anlagen erh alten. Es ist auch als hochgiftig bekannt und kann als Gift verwendet werden. Am wichtigsten ist vielleicht seine Verwendung als Neutronenzünder für Atomwaffen.
Zu Ehren von Pierre Curie wurde auf dem Radiologischen Kongress 1910 nach dem Tod eines Physikers eine Einheit der Radioaktivität benannt, die 3,7 x 1010 Zerfällen pro Sekunde entspricht 37 Gigabecquerels.
Wissenschaftliche Dynastie
Kinder und Enkel von Physikern wurden auch große Wissenschaftler. Ihre Tochter Irene heiratete Frédéric Joliot und 1935sie erhielten gemeinsam den Nobelpreis für Chemie. Die jüngste Tochter Eva, geboren 1904, heiratete einen amerikanischen Diplomaten und Direktor des Kinderhilfswerks der Vereinten Nationen. Sie ist die Autorin von Madame Curie (1938), einer Biographie ihrer Mutter, die in mehrere Sprachen übersetzt wurde.
Enkelin - Helene Langevin-Joliot - wurde Professorin für Kernphysik an der Universität von Paris, und Enkel - Pierre Joliot-Curie, benannt nach seinem Großvater - ein berühmter Biochemiker.
