Самый сокровенный секрет материи. Мария Кюри. Радиоактивность и элементы

Повторив и дополнив свои эксперименты, Марквальд убедился, что Мария и Содди оказались правы: активность радиотеллура со временем уменьшается. Он определил, что время полураспада элемента составляет 139,8 дня. В свою очередь, Мария на основе пяти образцов, полученных осаждением, и еще одного, обретенного «очень подходящим методом электролиза», который предложил Марквальд, определила, что для полония этот период составляет 140 дней. Мария сделала вывод: это определенно доказывает, что речь идет об одном и том же элементе. Так как она не была членом Французской академии наук, Пьер, которого в конце концов туда приняли, взял на себя представление от ее имени этих результатов, что и произошло 29 января 1906 года, и это стало его последним научным сообщением перед смертью. Кроме того, Мария опубликовала опровержение на немецком, чтобы доказать соотечественникам Марквальда, до какой степени тот ошибся. В конце концов Марквальд благородно отказался от названия «радиотеллур» и согласился на «полоний». Пытаясь скрыть свою уязвленность, немецкий физик несколько иронично процитировал слова Уильяма Шекспира:

Что значит имя? Роза пахнет розой, хоть розой назови ее, хоть нет.

Но у полония, без сомнения, было что-то от радиотеллура, поскольку, как мы уже сказали, теллур и полоний входят в одну группу периодической таблицы. С тех пор было принято, что период полураспада — это подходящий показатель для идентификации радиоэлемента.

ПРИЗНАНИЕ В БРИТАНИИ И ДОКТОРСКАЯ СТЕПЕНЬ В СОРБОННЕ

Работа Марии и Пьера больше ценилась за границей, чем во Франции, и в начале лета 1903 года супружеская пара получила приглашение Королевского института Великобритании, расположенного в Лондоне. Там они были тепло приняты лордом Кельвином, который восхищался работой Пьера еще с открытия пьезоэлектричества. Также супруги познакомились с Уильямом Круксом, изобретателем трубок, которые носят его имя и которые позволили изучать катодные лучи, и с шотландскими учеными, сэром Уильямом Рамзаем, открывателем благородных газов, и сэром Джеймсом Дьюаром, в честь которого названы сосуды, позволяющие хранить жидкости при низкой температуре, и с которым чуть позже Пьер будет изучать тепло, излучаемое радием. Пьер сделал доклад по своей работе

19 июня, на одном из знаменитых заседаний Королевского института (их называли «пятницами»). Он прочитал лекцию и осуществил ряд экспериментов, которые показали способность радия воздействовать на фотопленку и излучать тепло. В конце концов ученый изумил публику, выключив свет и продемонстрировав потрясающее свечение, исходящее от радия. Заседание оставило неизгладимое впечатление, поскольку во время экспериментов Пьер пролил немного раствора, содержащего соль радия. Через 50 лет группе ученых из Гарвелловской лаборатории пришлось обеззараживать конференц-зал.

Спустя некоторое время после возвращения в Париж, 23 июня 1903 года, Мария представила в Сорбонне свою докторскую диссертацию «Исследование радиоактивных веществ». В ней она не только собрала результаты собственных исследований, но и представила общую панораму новой научной области, которая появилась на основе ее работ:

«Наши исследования о новых радиоактивных веществах породили отдельное научное движение и стали отправной точкой для многочисленных работ, связанных с исследованием этих веществ и изучением лучей, испускаемых известными радиоактивными веществами».

На публичной защите диссертации и в первом варианте работы Мария не сосредотачивалась ни на одной из известных теорий объяснения радиоактивности, но в переиздании от 1904 года она добавила теорию Эрнеста Резерфорда об атомном распаде. Любопытно, что новозеландский ученый с супругой в день защиты диссертации Марии находились в Париже. Именно в этот день ему в руки попало приглашение Марии посетить ее лабораторию, отправленное несколько месяцев назад в открытке. Открытка побывала в лабораториях почти всего мира, прежде чем догнала ученого. Когда Резерфорд пришел в лабораторию, Марии, естественно, там не было. Восхитившись тем, как исследовательница могла работать в таких спартанских условиях, Резерфорд и его супруга присоединились к праздничному ужину в доме физика Поля Ланжевена по случаю успешной защиты диссертации. Ланжевен был учеником Пьера в Школе промышленной физики и химии и партнером Резерфорда в Кавендише под руководством Дж. Дж. Томсона.

Резерфорд был очень благодарен Марии за присланный образец радия, который был намного активнее, чем его образцы тория, и это позволило внести ясность в поведение различных типов лучей в магнитных полях. Кроме того, в противоположность большинству своих коллег, Резерфорд совершенно не сомневался в интеллектуальных способностях женщин. Иначе не могло и быть, ведь ученый был зятем одной из суфражисток, которые в Новой Зеландии, первыми в мире, добились для женщин избирательного права. Резерфорд высоко ценил работу Марии, его не отталкивали ни ее суровая манера поведения, ни манера одеваться. Неудивительно, что с самого начала между учеными возникла дружба, которая помогала Марии справиться со всеми столкновениями, которые происходили у нее с ближайшим окружением Резерфорда, особенно с химиком Болтвудом.

У всех присутствующих остались приятные воспоминания о вечере, который завершился обычным для Пьера финалом — демонстрацией раствора радия в темноте. Все также обратили внимание на его распухшие и покрасневшие пальцы, которые едва могли удерживать пробирку, — именно из-за этих дрожащих пальцев несколькими днями ранее он и пролил часть содержимого емкости в Королевском институте в Лондоне.

Конец лета был совсем не таким приятным, каким должен был быть после защиты диссертации, потому что здоровье Пьера и Марии было сильно подорвано. В довершение всего или, возможно, вследствие этого недомогания в августе 1903 года после изматывающего велосипедного путешествия Мария на пятом месяце беременности родила девочку, которая, естественно, не выжила. Исследовательница поехала из Парижа в соседнюю деревню, чтобы найти место, где они с Пьером и Ирен провели бы летние каникулы. Эта велосипедная поездка стала просто последней каплей — Мария плохо себя чувствовала с первых месяцев беременности и все это время продолжала работать с концентрированными растворами полония и радия и регулярно получала дозы радиации, опасные для любого человека, а не только для женщины в положении. Вполне возможно, что у исследовательницы была анемия и другие гематологические заболевания. Мария была страстной сторонницей упражнений на свежем воздухе в качестве лекарства от всех недугов, поэтому планировала отпуск в деревне. В целом это был неплохой вариант, поскольку позволил бы ей сделать перерыв в экспериментах, но чрезмерные усилия оказались фатальными для беременности. Преждевременные роды очень сильно повлияли на Марию как физически, так и психологически, так что после этого она несколько месяцев провела вдали от лаборатории, испытывая нехватку сил. Когда в ноябре этого года супруги получили ценную медаль Дэви, вручаемую британским Королевским обществом, Мария не смогла поехать за ней вместе с Пьером.

ВРУЧЕНИЕ НОБЕЛЕВСКОЙ ПРЕМИИ

В конце 1903 года супруги получили радостное и неожиданное известие: за открытие радиоактивности Шведская академия наук присудила им совместно с Анри Беккерелем Нобелевскую премию по физике. Однако не обошлось без споров. В исходном предложении фигурировали только Пьер Кюри и Анри Беккерель, и тогда Густав Миттаг-Леффлер — влиятельный член Шведской академии и покровитель еще одной женщины-ученого, русского математика Софьи Ковалевской — сообщил об этом Пьеру. Как говорится в книге Радваньи о чете Кюри, Пьер ответил:

«Мне бы хотелось, чтобы мои труды в области исследования радиоактивных тел рассматривали вместе с деятельностью госпожи Кюри. Действительно, именно ее работа определила открытие новых веществ, и ее вклад в это открытие огромен (также она определила атомную массу радия)».

При вручении премии возник еще один спорный вопрос: к какой дисциплине относятся работы о радиоактивных телах — физике или химии? Пьер и Анри были физиками, но работа, которую провела Мария, лежала в основном в области химии. Кроме того, совершенные открытия вносили изменения в чисто химические понятия о природе и стабильности элементов. В конце концов, им вручили премию по физике, хотя Академия не исключала вручение в будущем еще одной премии, в области химии.

Награду вручал король Швеции. На торжественном мероприятии присутствовал только Анри Беккерель — супруги Кюри, не склонные к пышным церемониям, сослались на занятость. Академических задач перед ними стояло действительно много, но главной причиной отсутствия Кюри в Стокгольме были проблемы со здоровьем. Пьер страдал от болей в руках и ногах, которые стали такими сильными, что ему было сложно одеваться. Любопытно, что для их смягчения он принимал стрихнин, который, как мы сегодня знаем, является сильным ядом. Мария в это время еще не восстановилась после преждевременных родов.

Однако, хотя Мария и Пьер не поехали в Стокгольм, они произвели фурор во Франции. Беккерель был признанным ученым, а вот молодая пара, которая вела суровую спартанскую жизнь и работала в очень тяжелых условиях, далеких от пышности старинных академических учреждений Франции, была чем-то необычным. Если до этого о Кюри даже в академической среде мало кто знал, то теперь они превратились в кумиров прессы, в модную пару, у которой все хотели взять интервью и о которой желали знать все. Этот ужасный взрыв популярности необратимо изменил жизнь супругов. К тому же общество начало иначе воспринимать эту научную награду, которая до сих пор обсуждалась только среди ученых, но не привлекала внимание публики, больше интересующейся Нобелевскими премиями в области литературы и сохранения мира. Общественное значение Нобелевских премий в научной сфере делится на периоды до и после награждения четы Кюри.