Pierre Curie (15 maggio 1859 - 19 aprile 1906) è stato un fisico francese e pioniere della cristallografia, del magnetismo, della piezoelettricità e della radioattività.
Storia di successo
Prima di unirsi alla ricerca di sua moglie, Marie Skłodowska-Curie, Pierre Curie era già ampiamente conosciuto e rispettato nel mondo della fisica. Insieme al fratello Jacques scoprì il fenomeno della piezoelettricità, in cui un cristallo può polarizzarsi elettricamente, e inventò la bilancia al quarzo. Il suo lavoro sulla simmetria dei cristalli e le sue scoperte sulla relazione tra magnetismo e temperatura hanno ottenuto l'accettazione anche nella comunità scientifica. Ha condiviso il Premio Nobel per la Fisica nel 1903 con Henri Becquerel e con sua moglie Marie Curie.
Pierre e sua moglie hanno svolto un ruolo chiave nella scoperta del radio e del polonio, sostanze che hanno avuto un impatto significativo sull'umanità con le loro proprietà pratiche e nucleari. Il loro matrimonio fondò una dinastia scientifica: anche i figli ei nipoti di famosi fisici divennero famosi scienziati.
Marie e Pierre Curie: biografia
Pierre è nato a Parigi, in Francia, figlio di Sophie-Claire Depuy, figlia di un produttore, e del dottor Eugene Curie, un medico dal pensiero libero. Suo padre ha sostenuto la famigliaumile pratica medica pur soddisfacendo il suo amore per le scienze naturali lungo la strada. Eugène Curie era un idealista e fervente repubblicano, e fondò un ospedale per i feriti durante la Comune del 1871.
Pierre ha ricevuto la sua istruzione pre-universitaria a casa. Insegnato prima dalla madre, poi dal padre e dal fratello maggiore Jacques. Gli piacevano particolarmente le escursioni in campagna, dove Pierre poteva osservare e studiare piante e animali, sviluppando un amore per la natura per tutta la vita, che fu la sua unica ricreazione e svago durante la sua successiva carriera scientifica. All'età di 14 anni mostrò una forte attitudine per le scienze esatte e iniziò a studiare con un professore di matematica, che lo aiutò a sviluppare il suo dono in questa disciplina, in particolare la rappresentazione spaziale.
Da ragazzo, Curie ha osservato gli esperimenti di suo padre e ha sviluppato un gusto per la ricerca sperimentale.
Dai farmacologi alla fisica
La conoscenza di fisica e matematica di Pierre gli valse la laurea in scienze nel 1875 all'età di sedici anni.
All'età di 18 anni ricevette un diploma equivalente alla Sorbona, nota anche come Università di Parigi, ma non entrò subito nel programma di dottorato per mancanza di fondi. Invece, ha agito come assistente di laboratorio presso la sua alma mater, diventando assistente di Paul Desen nel 1878, incaricato del lavoro di laboratorio per gli studenti di fisica. All'epoca, suo fratello Jacques lavorava nel laboratorio di mineralogia alla Sorbona, e iniziarono una proficua collaborazione scientifica quinquennale.
Matrimonio riuscito
Nel 1894, Pierre incontrò la sua futura moglie, Maria Skłodowska, che studiò fisica e matematica alla Sorbona, e la sposò il 25 luglio 1895, in una semplice cerimonia di matrimonio civile. Maria utilizzò il denaro ricevuto come regalo di nozze per acquistare due biciclette, con le quali gli sposini fecero il viaggio di nozze attraverso l'entroterra francese, e che furono per molti anni il loro principale mezzo di svago. La loro figlia nacque nel 1897 e la madre di Pierre morì pochi giorni dopo. Il dottor Curie si trasferì con una giovane coppia e aiutò a prendersi cura di sua nipote, Irene Curie.
Pierre e Maria si sono dedicati al lavoro scientifico. Insieme hanno isolato il polonio e il radio, hanno aperto la strada allo studio della radioattività e sono stati i primi a usare il termine. Nei loro scritti, incluso il famoso lavoro di dottorato di Maria, hanno utilizzato i dati di un sensibile elettrometro piezoelettrico costruito da Pierre e suo fratello Jacques.
Pierre Curie: biografia di uno scienziato
Nel 1880, lui e suo fratello maggiore Jacques dimostrarono che quando un cristallo viene compresso, viene generato un potenziale elettrico, la piezoelettricità. Poco dopo (nel 1881) si dimostrò l'effetto opposto: i cristalli possono essere deformati da un campo elettrico. Quasi tutti i circuiti elettronici digitali oggi utilizzano questo fenomeno sotto forma di oscillatori a cristallo.
Prima della sua famosa tesi di dottorato sul magnetismo per misurare i coefficienti magnetici francesiil fisico sviluppò e perfezionò un equilibrio di torsione estremamente sensibile. Le loro modifiche sono state utilizzate dai successivi ricercatori in questo campo.
Pierre ha studiato ferromagnetismo, paramagnetismo e diamagnetismo. Scoprì e descrisse la dipendenza della capacità delle sostanze di magnetizzare dalla temperatura, nota oggi come legge di Curie. La costante in questa legge è chiamata costante di Curie. Pierre ha anche scoperto che le sostanze ferromagnetiche hanno una temperatura di transizione critica, al di sopra della quale perdono le loro proprietà ferromagnetiche. Questo fenomeno è chiamato punto Curie.
Il principio formulato da Pierre Curie, la dottrina della simmetria, è che un effetto fisico non può causare un'asimmetria che sia assente dalla sua causa. Ad esempio, una miscela casuale di sabbia in assenza di gravità non ha asimmetria (la sabbia è isotropa). Sotto l'influenza della gravità, sorge un'asimmetria dovuta alla direzione del campo. I granelli di sabbia vengono "ordinati" in base alla densità, che aumenta con la profondità. Ma questo nuovo allineamento direzionale delle particelle di sabbia riflette effettivamente l'asimmetria del campo gravitazionale che ha causato la separazione.
Radioattività
Il lavoro di Pierre e Marie sulla radioattività si basava sui risultati di Roentgen e Henri Becquerel. Nel 1898, dopo un'attenta ricerca, scoprirono il polonio e, pochi mesi dopo, il radio, isolando 1 g di questo elemento chimico dall'uraninite. Inoltre, hanno scoperto che i raggi beta sono particelle con carica negativa.
Scoperta di Pierre e MaryI Curie richiedevano molto lavoro. Non c'erano abbastanza soldi e per risparmiare sui costi di trasporto andavano al lavoro in bicicletta. In effetti, lo stipendio dell'insegnante era minimo, ma la coppia di scienziati ha continuato a dedicare tempo e denaro alla ricerca.
Scoperta del polonio
Il segreto del loro successo risiede nel nuovo metodo di analisi chimica di Curie, basato sulla misurazione precisa delle radiazioni. Ciascuna sostanza è stata posta su una delle piastre del condensatore e la conducibilità dell'aria è stata misurata utilizzando un elettrometro e quarzo piezoelettrico. Questo valore era proporzionale al contenuto di una sostanza attiva come l'uranio o il torio.
La coppia ha testato un gran numero di composti di quasi tutti gli elementi conosciuti e ha scoperto che solo l'uranio e il torio sono radioattivi. Tuttavia, hanno deciso di misurare la radiazione emessa dai minerali da cui vengono estratti l'uranio e il torio, come la calcolite e l'uraninite. Il minerale ha mostrato un'attività 2,5 volte maggiore di quella dell'uranio. Dopo aver trattato il residuo con acido e idrogeno solforato, hanno scoperto che il principio attivo accompagna il bismuto in tutte le reazioni. Tuttavia, hanno ottenuto una separazione parziale notando che il solfuro di bismuto era meno volatile del solfuro del nuovo elemento, che hanno chiamato polonio in onore della patria di Marie Curie, la Polonia.
Radio, radiazioni e il Premio Nobel
Il 26 dicembre 1898, Curie e J. Bemont, capo della ricerca presso la "Municipal School of Industrial Physics and Chemistry", nella loro relazione all'Accademia delle scienze annunciarono la scoperta di un nuovoelemento che chiamavano radio.
Un fisico francese, insieme a uno dei suoi studenti, scoprì per primo l'energia dell'atomo scoprendo la radiazione continua di calore dalle particelle dell'elemento appena scoperto. Studiò anche la radiazione delle sostanze radioattive e, con l'aiuto dei campi magnetici, fu in grado di determinare che alcune particelle emesse erano cariche positivamente, altre erano cariche negativamente e altre ancora erano neutre. È così che sono state scoperte le radiazioni alfa, beta e gamma.
Curie ha condiviso il Premio Nobel per la Fisica nel 1903 con sua moglie e Henri Becquerel. È stato assegnato in riconoscimento dello straordinario servizio reso con la loro ricerca sui fenomeni di radiazione scoperti dal professor Becquerel.
Anni recenti
Pierre Curie, le cui scoperte in un primo momento non ricevettero ampi riconoscimenti in Francia, che non gli permisero di prendere la cattedra di chimica fisica e mineralogia alla Sorbona, partì per Ginevra. La mossa ha cambiato le cose, il che può essere spiegato dalle sue opinioni e disaccordi di sinistra sulla politica della Terza Repubblica nei confronti della scienza. Dopo che la sua candidatura fu respinta nel 1902, fu ammesso all'Accademia nel 1905.
Il prestigio del Premio Nobel spinse il Parlamento francese nel 1904 a creare una nuova cattedra per Curie alla Sorbona. Pierre disse che non sarebbe rimasto alla Scuola di Fisica fino a quando non ci fosse stato un laboratorio interamente finanziato con il numero necessario di assistenti. La sua richiesta è stata soddisfatta e Maria ha rilevato il suo laboratorio.
All'inizio del 1906, Pierre Curie era finalmente pronto per la prima voltaper iniziare a lavorare in condizioni adeguate, sebbene fosse malato e molto stanco.
19 aprile 1906 a Parigi durante una pausa pranzo, dopo un incontro con i colleghi alla Sorbona, attraversando la bagnata Rue Dauphine, Curie scivolò davanti a un carro trainato da cavalli. Lo scienziato è morto in un incidente. La sua morte prematura, sebbene tragica, lo ha comunque aiutato a evitare la morte da ciò che Pierre Curie ha scoperto: l'esposizione alle radiazioni, che in seguito ha ucciso sua moglie. La coppia è sepolta nella cripta del Pantheon a Parigi.
L'eredità dello scienziato
La radioattività del radio lo rende un elemento chimico estremamente pericoloso. Gli scienziati se ne sono resi conto solo dopo che l'uso di questa sostanza per illuminare quadranti, pannelli, orologi e altri strumenti all'inizio del XX secolo ha iniziato ad avere un impatto sulla salute degli operatori di laboratorio e dei consumatori. Tuttavia, il cloruro di radio è usato in medicina per curare il cancro.
Il polonio ha ricevuto varie applicazioni pratiche in installazioni industriali e nucleari. È anche noto per essere altamente tossico e può essere usato come veleno. Forse la cosa più importante è il suo utilizzo come innesco di neutroni per armi nucleari.
In onore di Pierre Curie al Congresso di Radiologia del 1910, dopo la morte di un fisico, fu nominata un'unità di radioattività pari a 3,7 x 1010 disintegrazioni al secondo o 37 gigabecquerel.
Dinastia scientifica
Anche figli e nipoti dei fisici sono diventati grandi scienziati. La loro figlia Irene sposò Frédéric Joliot e nel 1935hanno ricevuto insieme il premio Nobel per la chimica. La figlia più giovane Eva, nata nel 1904, sposò un diplomatico americano e direttore del Fondo delle Nazioni Unite per l'infanzia. È l'autrice di Madame Curie (1938), una biografia di sua madre, tradotta in diverse lingue.
Nipote - Helene Langevin-Joliot - divenne professoressa di fisica nucleare all'Università di Parigi e nipote - Pierre Joliot-Curie, dal nome di suo nonno - un famoso biochimico.
