书城科普读物百科知识-科普新课堂:妙趣射线
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第44章 物理学“皇后”

当贝克勒尔发现新的射线后,由于当时的研究热点在X射线上,许多人对铀射线并不在意,但是它却引起了一位波兰科学家的注意,这就是玛丽·斯考罗多夫斯卡。

1867年11月7日,玛丽出生于波兰华沙的一个教师家庭。她的父亲曾在俄国彼得堡大学学习,后又在华沙高等学校学习数学和物理学。他学识渊博,热心教育事业。玛丽的母亲是一位钢琴家,并多年领导一所女子学校,因此,父母非常重视子女的教育问题。玛丽9岁时,母亲去世了,父亲也由于不满沙俄的统治而被学校解职。为了孩子的成长和学习,他开办了一所寄宿学校,可学校没有办好。后来父亲又买了一些股票,花光了家里的积蓄,结果炒股票也失败了,使家里生活陷入困境。

在玛丽的家中,孩子们都像父亲,性格顽强,有雄心壮志,爱祖国,十分关心祖国的命运,不满沙皇的统治。在学校读书时,玛丽非常厌恶殖民主义式的教育,尽管学校规定只能用俄语教学,但玛丽却始终坚持学习波兰语。玛丽天资聪颖,在学习中表现出了非凡的记忆力和理解能力,学习成绩一直很好。

在中学毕业时,玛丽获得了金质奖章。

毕业后,她与姐姐都想去法国求学,可是家里连一个人的费用都付不起。这样,玛丽就留下来做家庭教师,以便挣钱帮助姐姐读书,等姐姐毕业后自己再去法国学习。

玛丽到远离华沙的一个乡村去做家庭教师。尽管主人很势利,表现出很强的等级观念,但她还是尽心尽职。在教学之余,她还教一些贫苦人家的孩子学认字。她也抓紧时间学习,花了大量的时间阅读数学和物理学方面的书籍,为留学做着积极的准备。

当姐姐完成学业之后,玛丽在姐姐的帮助下来到巴黎学习。当到巴黎大学索邦学院注册后,她很为自己有幸进入科学的王国而兴奋,把这看作是求学征途上的一个起点。

在4年的学习中,玛丽在学业上极为认真和刻苦,但生活得却极为清苦。她住在一间顶楼上,冬天时既无取暖的炉灶,又无自来水。室内的温度很低,连盆里的水都结冰了,冻僵的手指连翻书和写字都很困难。她的全部生活乐趣都在读书上,并且涉猎很广,除了化学、物理学、数学,还有音乐、诗歌和天文。在艰苦的条件下,她依然保持着乐观的生活态度。玛丽在后来的回忆中写道:“这种诸多困难的生活对我来说曾充满了诱惑力。它给了我以自由和独立之感。我在巴黎举目无亲,自感是在大城市中被遗忘的人。我那自行其事和生活无援的境况,未曾使我苦恼过。如果说我有时也感觉孤单的话,那么我常常仍然是平静的和满怀内心喜悦的,因为我把我的全部精力集中在学习上了。”

在获得物理学硕士和数学硕士的同时,玛丽还获得了一份奖学金。当然,这并未使玛丽停步,她觉得这只是科学征途中一个新的起点。

在学习之余,玛丽接到的第一个研究任务是,测量各种金属的磁性。这是实验性很强的研究工作,因此她需要一些设备和一间实验室。在寻找帮助时,她在一位教授家遇到了皮埃尔·居里。

皮埃尔·居里是法国人。据说,他少年时资质迟钝,是在家中受的启蒙教育,后考入索邦学院。26岁时大学毕业,以后又获取了硕士学位。29岁时留在索邦学院物理实验室做助教。1880年,皮埃尔与兄弟雅克·居里合作,观察到所谓的压电现象。这种现象是,当在某些晶体上加了一些压力,晶体的两个侧面会积累不同的电荷。用导线将两个侧面连接起来,就可以测量出电压和电流等量值。随着压力的变化,所积累的电荷量也是不一样的。兄弟俩把能产生压电效应的材料叫做压电材料。如果反过来,在这些晶体两侧接上电源,也会引起材料形状的变化。如果电流迅速变化,晶体就会产生一种机械振动,进而使晶体产生超声波。此外,这种晶体经常用作一些声电装置上的重要器件,如用于留声机或话筒中。

1895年,皮埃尔·居里准备博士论文,他要研究磁与热的关系。他发现了一个温度值,当加热磁体超过这个温度时,它的磁性就消失了。因此,人们把这个温度叫做“居里温度”或“居里点”。

玛丽在居里的实验室中做金属磁性实验时,对居里产生了好感,两人之间逐渐产生了爱慕之情。虽然居里并不富有,职位也不高,但他在科学上的造诣却不寻常,在科学界已有了一定的声誉。然而,居里年轻时却有一种偏见。他认为,妻子是科学工作的障碍。不过玛丽却是个例外。就在这一年,皮埃尔·居里与玛丽·斯考罗多夫斯卡结婚了。按照习惯,玛丽就要在名字后面加上丈夫的姓氏,所以就要叫“玛丽·斯考罗多夫斯卡·居里”,或称她为居里夫人。他们不慕虚荣,结婚时不请律师,也不请神甫,没有金戒指,也没有华丽的衣服,二人只买了两辆自行车,并骑车去旅行,到巴黎郊外去度蜜月了。

结婚之后,居里夫人一边做家务,一边又开始筹划做博士论文。这时她因磁化问题的研究而获得了一笔奖金,应该做什么内容的论文呢?正好在此之前几个月,贝克勒尔发现了铀射线,这种射线具有一些奇特的性质,人们对此了解甚少。

新射线的研究很适合做她的研究题目,如果能够继续深入研究下去,定能搞清楚这种神秘射线的本质,搞清楚辐射能量的来源。

在几年的研究中,居里夫妇通力合作,先后发现了新元素钋和镭。他们因此与贝克勒尔一起分享了1903年度的诺贝尔物理学奖。由于夫妇二人过于劳累,实在不能去斯德哥尔摩参加典礼的活动。但为了学术交流,他们在1903年曾去英国伦敦访问,在那里受到了著名物理学家开尔文勋爵的欢迎。

居里还在皇家学会做了学术讲演,居里夫人也是在学会历史上参加该学会学术会议的第一位妇女。在这一年,居里夫人还提交了博士论文《放射性物质的研究》,并因此获得了博士学位。

不幸的是,在1906年居里因一次车祸而丧生。这对居里夫人是一个巨大的打击,以致使她有些精神失常。经过一段时间的休养,她毅然承担起了抚养两个女儿的任务,同时她还接受索邦学院的教学任务,接替居里的工作,讲授“放射性科学”的课程,并成为巴黎大学的第一位女教授。

居里夫人的研究工作引起了科学界的注意,在1903年得到诺贝尔物理学奖之后,她又于1911年因发现新元素钋和镭而获得了诺贝尔化学奖。遗憾的是,由于她的丈夫已去世,他们无法一起分享这荣誉和幸福。这样居里夫人就成为第一位获取诺贝尔奖的女科学家,并成为第一位获取两次诺贝尔奖的科学家。

不管获得多少荣誉,科学家的社会责任并没有被居里夫人忘掉。在第一次世界大战期间,居里夫人觉得人道主义的责任是不应被忽略的,为此她亲自驾车到前线做救护工作。

她对祖国也怀着深厚的眷恋之情,她用祖国的名字命名了发现的第一种新元素,同时还将一份论文的手稿寄回祖国,寄到华沙工农博物馆。这是居里夫人在法国科学院做的学术报告的内容,即《论沥青铀矿石中新的放射性物质》。这样,她的报告在巴黎讲演的同时,也发表在波兰的一家报纸上。1913年,居里夫人还到波兰参加镭学实验室的揭幕典礼。在典礼仪式上,她非常激动,并且生平第一次用波兰语做了学术报告。

居里夫人后来主要在巴黎镭学研究院工作,指导青年学子做研究。居里夫人一生淡泊名利,尤其在发现镭后,她拒绝为提炼方法申请专利。她无私地将这些新发现奉献给了全人类。然而,由于长期受到射线的照射,居里夫人因此患上了恶性贫血病,并于1934年7月4日逝世。医生写出的证明是:

“夺去居里夫人生命的真正罪人是镭。”是的,发现镭使居里夫人获得了极高的声誉,但她也因此为之献身,她所得到的荣誉是当之无愧的。由于她在科学上的诸多贡献,人们因此称她为“物理学的皇后”。不仅如此,正是居里夫人的成功,激励着许多女学生,立志献身科学,尤其是在波兰妇女中出现了一些优秀的科学家。