居里夫人
在柏克勒尔对于铀的放射性质进行了开创先河的观察和研究以后,跟着便发现铀的射线也像 X 射线,能使空气和其他气体产生导电性,而钍的化合物也经人发现有着类似的性质。
1896 年起,居里夫人和她的丈夫一起进行了系统的发现,在各种元素与其化合物以及天然物中寻找这种效应。
玛丽亚·斯可罗多夫斯卡娅,即著名的居里夫人, 1867 年 11 月 7 日诞生于波兰华沙的一个书香门第之家。父亲是大学的物理教授,母亲是钢琴家。玛丽亚具有父亲的智慧和母亲的灵巧,从小就对科学实验发生了浓厚的兴趣。
1891 年,她到巴黎求学。学业完成后,她原本打算回到正在遭受着沙皇铁蹄践踏的祖国,去为祖国竭尽自己的绵薄之力,同时,也为父母尽一个女儿的孝心。
但是,同法国物理学家皮埃尔·居里先生的相识、相恋和成为终身伴侣, 彻底改变了她原来的计划,她只好侨居法国并于 1897 年生了一个可爱的女儿。
柏克勒尔现象,引起了居里夫妇的浓厚兴趣,射线放射出来的力量究竟是从哪里来的呢?这种放射的性质又是什么呢?
居里夫人把自己的全部身心都投入到铀盐的研究中去了,她广为搜罗并研究了各种铀盐矿石,她被铀盐矿石神奇的射线所吸引,她把特别的爱奉献给了这种特别的矿石。
接受过严格而又系统的高等化学教育的居里夫人,在研究铀盐矿石时想到,没有任何理由可以证明铀是唯一能发射射线的化学元素。她猜想,一定还会有别的元素也具有同样的力量,只不过人们目前还不知道罢了。
她依据门捷列夫的元素周期律排列的元素,逐一进行测定,结果很快发现另外一种钍元素的化合物,也自动发出射线,与铀射线相似,强度也较接近。
居里夫人认识到,这种现象决不只是铀的特性,必须给它一个新名称, 居里夫人就把它命名为“放射性”,铀、钍等有这种特殊“放射”功能的物质,叫做“放射性元素”。
后来,在她的丈夫皮埃尔先生的帮助下,她又测定了能够收集到的所有矿物,她想知道还有哪些矿物具有放射性。
在测量中,她获得了又一个戏剧性的发现,在一种来自当时的捷克斯洛伐克的沥青铀矿中,她发现,其放射性强度比原先设想的要大不知多少倍。那么,这种不正常的而且过度的放射性又是从哪里来的呢?用这些沥青
铀矿中的铀和钍的含量,决不能解释她观察到的放射性的强度。
因此,只能有一种解释,这些沥青矿物中含有一种比铀和钍的放射性作用强得多的新元素,而且不是当时人类已经知道的元素,它一定是一种未知的元素。
居里夫人的发现吸引了皮埃尔先生的注意,居里夫妇携起手来,并驾齐驱,向科学的未知领域发起强有力的进攻。
在条件极其简陋的实验室里,经过居里夫妇锲而不舍的长期努力, 1898
年 7 月,他们宣布发现了这种新元素,它比纯铀放射性要高出 400 倍。
为了纪念她饱经磨难的祖国波兰,新元素被命名为钋(即波兰的意思)。1898 年 12 月,居里夫妇又根据大量的实验事实宣布,他们又发现了第
二种放射性元素,这种新元素的放射性比钋还强,他们把这种新元素命名为“镭”。
但是,由于没有钋和镭的样品,也没有钋和镭的原子量,当时的科学界, 几乎没有人愿意相信他们的这个惊世骇俗的新发现。
居里夫妇决心,无论付出什么样的代价,都要提炼出钋和镭的样品,这一方面是为了证实它们的存在,另一方面,也是为了使自己更有把握。
当然,这是一件非常困难的事情。
因为藏有钋和镭的沥青铀矿,是一种价格昂贵的矿物,这种矿物主要在波希米亚的圣约阿希姆斯塔尔矿,通过对这种矿物的冶炼,人们可以提取制造彩色玻璃用的铀盐。
居里夫妇是一对经济相当拮据的知识分子,他们无力支付购买沥青铀矿所需的高昂的费用。但他们没有被眼前的这只“拦路虎”所吓倒,他们几乎
想尽了各种各样的办法。
经过无数次的周折,奥地利政府这才正式决定,先捐赠一吨重的残矿渣给居里夫妇,并且许诺,如果他们将来还需要大量的矿渣,可以在最优惠的条件下供应给他们。
居里夫妇这才长长地松了一口气,他们从朋友那里东挪西借,筹到了一笔钱,因为他们仍须购买这种原料,并且还需要付出运到巴黎的运费。
他们再次陷入漫长的等待之中。
一天凌晨,太阳刚刚升起来,一辆像运煤货车似的载重马车,便停在了居里夫妇的家门口。
居里夫人高兴极了,她所日夜期待的沥青铀矿终于运到了,她所梦绕魂牵的镭就藏在这里呵!
她急急忙忙地用刀割断绳子,一把扯开那些粗布口袋,把一双纤纤细手深深地插进那棕色矿物中,她一定要从中提炼出镭来。
居里夫人立即投入了繁重的提取工作中去,她每次把 20 多公斤的废矿渣放入冶炼锅里加热熔化,连续几个小时不间断地用一根粗大的铁棍搅动沸腾的渣液,而后从中提取仅含百万分之一的微量物质。
从 1898 年到 1902 年,经过无数次的提取,处理了几十吨矿石残渣,终于得到了 0.1 克的镭盐,并测定出了它的原子量是 225。
镭终于横空出世了!
镭的发现在科学界爆发了一次真正的革命, 1903 年,居里夫妇因此而双双获得了诺贝尔物理学奖。居里夫人这一巨大成功绝对不是轻而易举就能获得的,它凝聚了居里夫人多少汗水、多少泪水,完全是居里夫人心血的结晶。
居里夫人从小就孜孜不倦地追求真理,渴求知识。她有着过目不忘的惊人的记忆力和洞察入微的敏锐的观察力,中学毕业时,就曾经获得过金质奖章。
但在当时的波兰,是不准女人上大学的,她也曾经哭过,也曾经闹过, 但都无济于事。在她的母亲去世以后,她和姐姐相依为命,患难与共,她俩都渴望能去巴黎上大学。
16 岁的她,为了凑足姐姐去巴黎上学的路费,同时也为自己出国做好准备工作,到人家去当了家庭教师,以挣取微薄的收入,在八年中,先后为三户人家当过家庭教师,过着寄人篱下,困苦不堪的生活。
1891 年,24 岁的她只身来到了灯红酒绿的巴黎,并以优异的成绩考入了她向往已久的巴黎大学。
一开始的时候,她住在姐姐的家里,但是因为路途太远,她只好在学校附近租了一间小阁楼,冬天奇冷无比,夏天又酷热难当,没有钱吃些好的, 经常靠嚼生硬的干面包艰难度日。
尽管日子过得跟苦行僧似的,但她的学习成绩是那样地出类拔萃,只用了两年的时间,就获得了物理学硕士学位,又 过了一年,获得数学硕士学位。
苦难的生活越发磨砺了她坚强不屈的意志,她自始至终地沿着科学的道路,一如既往地求索下去。
居里夫人在一生中获得许多荣誉,除两次获诺贝尔奖以外,还获得其他奖金 8 次,各种科学奖章 16 次,各种荣誉称号、学位称号 107 个。
她无愧于她的时代,她成了本世纪最伟大的科学家之一,然而,金钱和
荣誉都没有阻止她前进。引用现代物理学之父爱因斯坦的话说,居里夫人是一位“没有被荣誉腐蚀的人”。
居里夫人不仅仅在早年求学的道路上,倍尝人世间的种种艰辛,作为一个女科学家,在成名之后,也曾经遭受过数不清的压制诽谤和攻击,这真是做人难,做女人更难,做名女人更是难上加难。
1911 年法国科学院要选举新院士,接替去世的热内尔,在保守派的操纵下,拒绝接受富有开拓精神而又卓有成就的居里夫人。
1911 年 11 月 4 日,法国的一家下流报纸还对居里夫人进行了无耻的人身攻击,他们捏造居里夫人所谓的私生活方面的问题,企图把她置于死地而后快。
原来,居里先生生前有个学生叫朗之万( 1872~ 1946),后来成了著名的物理学家,他几乎和爱因斯坦同时发现了质能关系式。居里逝世后, 他和居里夫人合作,开展了许多颇有成效的研究工作。
但法国封建保守势力为了达到他们不可告人的目的,乘居里夫人赴布鲁塞尔参加索尔威物理学会议期间,对她进行了恶毒的人身攻击,说她和朗之万关系不正当,出现过所谓的“实验室中的罗曼史”。
他们还花钱雇佣了一批流氓地痞,围攻居里夫人的住宅,向里面扔石头, 砸玻璃,喊下流口号,然后又在报纸上大肆渲染。
事后,给她散布流言的一些人承认了错误,但这件事使居里夫人百感交集,感慨万千,更加认清了世态炎凉,人情冷暖。
居里夫人因长期接触和研究放射性物质,受到了放射性的严重伤害。1934 年春天就开始卧床不起,7 月 4 日溘然长逝,一代伟人就这样永远地离开了我们。
继居里夫人发现镭之后,另外一些新的放射性元素如锕等也相继被发现。从此,探讨放射现象的规律以及放射性的本质成为科学界的热门话题。随着 X 射线、放射性和下面即将叙述的电子的发现,原本就脆弱的以古
典物理学理论为基础的传统观念,被震撼得摇摇欲坠,整个物理学都处于危机之中。向原子内部发动总攻和分裂原子,已成为世纪更替时期科学领域中最振奋人心的口号。