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皮埃尔·居里(1903年诺贝尔物理学奖得主)

来自VeritasWiki 真理百科
皮埃尔·居里
放射性研究的先驱,发现钋和镭的法国物理学家
出生/逝世 1859年5月15日-1906年4月19日
国籍 法国
身份 物理学家
获奖年份 1903年
奖项类别 诺贝尔物理学奖
获奖理由 对亨利·贝克勒尔发现的放射性现象进行合作研究所做出的卓越贡献

生平

皮埃尔·居里(Pierre Curie)1859年5月15日出生于法国巴黎。父亲欧仁·居里是一名医生,母亲索菲-克莱尔出身于富裕家庭。皮埃尔没有接受正规的中小学教育,而是在父亲的家庭教育和自学中成长。他15岁即获得理学士学位,18岁获得物理学硕士学位。1878年,19岁的他成为索邦大学(巴黎大学)实验室助理。

皮埃尔早期从事晶体物理研究,做出了重要发现。1882年,他被任命为巴黎市立工业物理与化学学院(ESPCI)实验室主任。1895年,他与玛丽·斯克沃多夫斯卡结婚,两人开启了科学史上最著名的夫妻合作。1904年,他被任命为索邦大学物理学教授。

1906年4月19日,皮埃尔·居里在巴黎多芬纳街穿越马路时被一辆马车撞倒,当场去世,年仅46岁。

学术生涯

皮埃尔·居里在科学上的第一个重要贡献是压电效应。1880年,他与哥哥雅克·居里共同发现某些晶体(如石英、电气石)在受到机械压力时会在表面产生电荷——即正压电效应。第二年他们又发现了逆压电效应:在晶体上加电场会引起机械形变。这一发现促成了压电谐振器和石英钟的发明,至今仍广泛应用于超声波技术和频率控制。

1884年至1895年间,皮埃尔系统研究了晶体的对称性和物理性质的关联,提出了居里对称性原理:效应可以具有比原因更少的对称元素。这一原理对现代物理学的对称性分析影响深远。

皮埃尔在研究磁学方面做出了另一项重要贡献。1895年,他发现磁性物质的磁化率随温度的变化规律——即居里定律:顺磁质的磁化率与绝对温度成反比。他指出铁磁质在高于某一温度时会转变为顺磁质,这个转变温度被命名为"居里温度"(或居里点)。

获奖成就

1896年贝克勒尔发现天然放射性后,皮埃尔·居里很快对这一新现象产生了浓厚兴趣。玛丽·居里在研究铀矿的放射性时发现沥青铀矿的放射性远超铀含量所应有的水平——这意味着其中存在未知的放射性元素。皮埃尔敏锐地意识到这个发现的重要性,放下自己的晶体研究,全力投入到这一探索中。

1898年,居里夫妇宣布发现了两种新元素:7月发现钋(以玛丽祖国波兰命名),12月发现镭。为了从数吨沥青铀矿中提纯微量的镭盐,居里夫妇在简陋的棚屋中进行了长达四年的艰苦劳动。1902年,他们成功提纯了0.1克氯化镭,并测定了镭的原子量为225。镭的放射性强度是铀的数百万倍。

1903年,居里夫妇与贝克勒尔共同获得诺贝尔物理学奖。皮埃尔和玛丽最初因过度劳累无法前往斯德哥尔摩领奖(直到1905年才成行),他们委托瑞典公使代领了奖项。

历史贡献

皮埃尔·居里对放射性的研究做出了多项独特贡献。他与玛丽发现钋和镭之后,他独立研究了镭射线的物理性质,发现镭发出的射线具有极强的穿透能力,可以使空气电离并使远处的荧光屏发光。他测定了镭释放的热量——每克镭每小时释放约100卡路里热量,这是人类第一次观察到原子核能的存在。

皮埃尔还发现了放射性的生理效应。他曾有意将自己的手臂放在镭射线下一段时间,观察到皮肤灼伤和溃疡,从而认识到放射性可以治疗病变组织。这一发现为后来的放射疗法(放疗)奠定了基础。可惜当时人们尚未充分认识到其危害。

皮埃尔临终前多年遭受辐射病痛折磨——手部严重灼伤、慢性疲劳——但他从未将自己健康恶化与放射性工作联系起来。这反映了早期对放射性危害认知的不足。今天,居里夫妇的实验记录和手稿仍具有高度放射性,需保存在铅盒中。

轶事典故

皮埃尔·居里的性格以专注沉思著称。他一生的实验室条件都很差——夫妻俩工作的小棚屋夏天闷热、冬天寒冷、漏雨积水。皮埃尔曾考虑过离开恶劣环境去日内瓦大学任职,但为了不中断镭的研究而放弃了优越的条件。

获得诺贝尔奖后,皮埃尔在1905年进行的诺贝尔演讲中预言了放射性研究的危险性和应用潜力:"可以设想,如果犯罪者掌握了可以将自然界元素任意转化的手段,那将是可怕的。"这段话预示了后来核武器的出现。

皮埃尔与玛丽结婚时,他送给她的结婚礼物是一辆自行车——两人骑自行车在法国乡村度蜜月。这段婚姻幸福而富有成果,可惜命运只给了他们11年的共同生活时间。

皮埃尔去世后,巴黎大学保留了为他设立的物理学教席,由玛丽·居里接任——她成为该校首位女教授。

参考文献

1. Curie, P., Curie, M., & Bémont, G. (1898). "Sur une nouvelle substance fortement radio-active, contenue dans la pechblende". Comptes Rendus, 127, 1215-1217. 2. Curie, P. (1903). "Recherches sur les substances radioactives". Annales de Chimie et de Physique. 3. Quinn, S. (1995). Marie Curie: A Life. Simon & Schuster. 4. 诺贝尔基金会官方网站:Pierre Curie – Biographical