A gyakorlati tudomány szellemóriása

Pierre Curie születésének másfélszázados jubileumán. 

Ritka az olyan alkalom, hogy valaki már életében is nagy hatást gyakorol a tudományos gondolkodásra, halála után pedig gyökeresen megváltoztatja az emberek mindennapi életét. E szerencsés kivételek egyike a százötven évvel ezelőtt, 1859. május 15.-én született Pierre Curie, aki rövid élete alatt annyi felfedezéssel gazdagította a tudományt, amire ma egy kutatóintézet is kevésnek bizonyulna. Igaz, hogy ehhez mindig akadt egy kiváló társ: korai időszakában Jaques bátyja, a későbbiekben pedig ambíciózus, nagy munkabírású felesége.

A természettudományok és a matematika szeretetét orvos édesapja oltotta a lelkébe, aki tizennégy éves koráig maga tanította. Két évvel később sikeresen jelentkezett a híres Sorbonne egyetemre, ahol tizennyolc évesen kapta meg licenciátusát. Hamarosan az egyetem munkatársa lett, ahol a bizarrnak tűnő preparátori állást töltötte be. Persze nem állatok kitömésével foglalkozott, hanem laboratóriumi kísérleteket készített elő.

Húszévesen kezdett foglalkozni a hőhullámokkal, amelyek hullámhosszára vonatkozó képletet állított fel.  Ennél viszont sokkal fontosabb, hogy 1880-ban Jasques bátyjával együtt felfedezte a piezoelektromos jelenséget, amelynél egyes kristályokban összenyomás hatására villamos feszültség keletkezik, és ennek fordítottját (inverz piezoelektromos jelenség), amikor a villamos illetve mágneses térbe helyezett kristály összehúzódik. Több anyag is mutat ilyen tulajdonságot, közülük a legismertebb a Seignette-só és a kvarc. Az előbbi a hagyományos ? PVC lemezzel működő – lemezjátszóban  a zafírtű rezgéseit   alakítja át villamos jelekké, míg az utóbbi kristály   mindennapi életünk több területén is fontos szerepet játszik: a tűzkő nélküli öngyújtókban és gázgyújtókban villamos szikra keltésére használják,  a kvarcórákban ugyancsak a Pierre Curie által felfedezett jelenség alapján rezeg az órajelet adó kristály. Ennél sokkal fontosabb az orvosi diagnosztika számára: amikor áldjuk a fájdalommentes ultrahangvizsgálat (szakszóval szonográf) előnyeit, egy pillanatra érdemes e francia zsenire gondolni, ugyanis a testbe hatoló ultrahangot ugyancsak rezgő kvarckristály szolgáltatja.

A továbbiakban a mágnesség három válfajával, a  dia-, para- és ferromágnességgel foglalkozott. Ez utóbbi esetében is alapvető felfedezést tett: kiderítette, hogy egy meghatározott hőmérsékleten a ferromágnes elveszti mágneses tulajdonságait, majd lehűtve ismételten visszanyeri. Ez a felismerése a huszadik század végén lett a mindennapi gyakorlat részévé: a számítógépekben és a DVD lejátszókban használatos újraprogramozható lemezek alakjában.   A felfedező tiszteletére ma ezt Curie-pontként tárgyalja az irodalom. A nagyon gyengén mágnesezhető anyagokkal, a paramágnesekkel kapcsolatban – ahol a mágnesség mindig egyforma, bármilyen erős a külső erőtér – megállapította, hogy a mágneses tulajdonság csökken az emelkedő hőmérséklettel, ezt képletbe is öntötte (Curie-törvény).

A visszahúzódó természetű, agglegény-tudós magánéletében 1894 hozta meg a forradalmi változást: beiratkozott a szemináriumára egy különös teremtmény, a borotvaeszű, céltudatos Maria Sklodowska, a Sorbonne fizika tanszékének első női hallgatója. Ráadásul a híre megelőzte őt: a híres Becquerel munkatársa, előzőleg pedig Gabriel Lippman laboratóriumában dolgozott. Az emancipált kelet-európai hölgy magánélete sem volt hagyományosnak mondható: épp egy viharos szerelmi kalandot zárt le a nála öt évvel fiatalabb Paul Langevin-nel, a francia fizika nagy ígéretével. A gondot nem a korkülönbség, hanem az a tény okozta, hogy a nős tudós nem volt hajlandó elválni gyermekei anyjától. Különös játéka a sorsnak, hogy a későbbiekben sajátos módon rokoni kapcsolatba kerültek egymással: Marie Curie unokája feleségül ment Paul Langevin unokájához.

Perre és Marie Curie-Sklodowska

Sokak számára ma hihetetlenek tűnik, de a női emancipáció Kelet-Európából indult világhódító útjára. Azt követően, hogy a tizenkilencedik század ötvenes éveiben a zürichi, majd több nyugat-európai egyetem megnyitotta kapuit  a nők előtt, elárasztották a lengyel, cseh, magyar, román, bolgár, orosz és finn hölgyek e tanintézményeket. Felvilágosultságuk, szuverenitásuk, energikusságuk lenyűgözte a helyi férfiakat. Persze Pierre Curie sem tudott szabadulni Maria Sklodowska hatása alól: megismerkedésüket követően alig egy év múltán feleségül vette tanítványát.

Nem sokkal később, 1896-ban Henri Becquerel felfedezte az uránsók természetes rádioaktivitását. Mivel nem tudott a jelenségre magyarázatot adni, hamarosan elvesztette érdeklődését a kérdés iránt. Nem így asszisztensnője, Marie Curie-Sklodowska: nem adta fel a dolgot, esténként lelkesen magyarázta férjének kísérleteit, kérve, találjon megoldást. A fő gond az volt, hogy ha nem külső forrásból ered a sugárzás, akkor az energiamegmaradás törvénye nem érvényes.  Pierre Curie hajmeresztő ötlettel állt elő: a vegyi elemek nem mindegyike állandó, tehát ilyenkor egy magasabb rendszámú elem kisebb rendszámúvá bomlik. Eredetileg vegyész felesége számára ez volt maga az eretnekség netovábbja. Az éles szemű Pierre olyan jelentősnek tartotta felvetését, hogy saját kísérleteit megszakítva csatlakozott feleségéhez. Elsőként egy mozsárban összetörtek egy kilónyi uránszurokércet, ezt kiolvasztották. Az eredmény: semmi. Mivel nyilvánvaló volt, hogy a sugárzó anyag pedig ott van, elhatározták, hogy nagyban kell a szörnyen bűzlő anyagot kotyvasztani. Az egyetem vezetése csak arra volt hajlandó, hogy a Sorbonne udvarán egy fabódét állít fel a házaspárnak, így száműzték őket a tudomány szent falai közül. De ez nekik mit sem számított.

Pierre Curie nemcsak szerelmes férj volt, hanem nagyszerű tudós is, aki biztos volt abban, hogy itt új elemeknek kell lenniük. Ugyanis nem minden szurokérc sugárzott azonos erővel. A legjobbnak a jáchimovi bányák terméke bizonyult.   Közben, a kísérletek kellős közepén, 1897-ben Marie megszülte első gyermekét, Irénet, aki szülei nyomdokain haladva ugyancsak eljutott a Nobel-díjig. Fanatikus hitüket, kitartó munkájukat, emberfeletti erőfeszítésüket végül siker koronázta: hét tonnányi szurokércből sikerült néhány milligram nagyon erősen sugárzó anyagot előállítaniuk, amit Marie szülőhazájáról polóniumnak neveztek el, majd hamarosan egy másikat is izoláltak, amelynek Marie a latin sugárzó szó alapján a rádium nevet adta. Majd hogy teljes legyen a sor, felfedezik a harmadik sugárzó elemet, a tóriumot is.

Amikor sikerült további kísérletekhez alkalmas mennyiséget kinyerniük, Marie elkezdte azokat a méréseket, amelyek fenekestül felborították a korabeli fizikát. Nagy szerencséjére Pierre és Jaques Curie még a nyolcvanas évek folyamán kifejlesztett egy olyan, nagyon kis áramok mérésére szolgáló elektrométert, amellyel sikerült kiderítenie, hogy sugárzás közben pozitív, negatív és semleges részecskék hagyják el az atomot. Ezt a magfizika legnagyobb klasszikusa, Ernest Rutherford nemes egyszerűséggel a görög ábécé első három betűjével alfa, béta és gamma sugaraknak keresztelte el.

Pierre Curie eredeti sejtése teljes mértékben beigazolódott, így aligha csodálható, hogy a harmadik fizikai Nobel-díjat 1903-ban ők kapták, természetesen Henri Becquerellel megosztva. A Nobel-díj még egy előnnyel járt: 1904-ben végre beköltözhettek az egyetem szent falai közé, ahol Pierre Curie-nek saját tanszéket hoztak létre kísérletei folytatására. Aligha sejthette, hogy milyen kevés idő adatott neki: élete teljében, 1906. április 19-én a párizsi operából távozva  figyelmetlenül az úttestre lépett, ahol egy  megbokrosodott konflisló a felesége szeme láttára halálra gázolta.  Még negyvenhét éves sem volt. Egy kísérletsorozat kellős közepén voltak, amely a fémrádium előállításához vezetett és újabb (kémiai) Nobel-díjat rejtett. Ezt már az özvegy egyedül vette át. A radioaktivitás terén végzett közös kutatásaik mai gyakorlati eredménye a félelmetes rákbetegség ellen használt sugárforrások, valamint a diagnosztikában elterjedt nyomjelzés. Pierre Curie életét kisebbik lánya, Eve írta meg 1923-ban.

Comments are closed.