بيير كوري: النصف الهادئ لأشهر زواج في العلم

في 19 أبريل 1906، وتحت المطر في شارع دوفين (Rue Dauphine) بالقرب من رصيف كونتي (Quai de Conti)، انزلق فيزيائي في السادسة والأربعين من عمره تحت عربة ثقيلة تجرها الخيول، فسحقت عجلاتها جمجمته. توفي على الفور. قبل ثلاث سنوات كان قد شارك في جائزة نوبل؛ وفي وقت ما قبل ذلك، قام عمداً بحرق ذراعه بالراديوم لمعرفة تأثيره على الأنسجة الحية. لا تزال دفاتر ملاحظاته مشعة، وهي محفوظة في صناديق مبطنة بالرصاص في المكتبة الوطنية الفرنسية (Bibliothèque nationale de France)، وهي طريقة واحدة لقياس مدى قربه من الشيء الذي اكتشفه.

تعليم بلا قاعة دراسية

ولد في باريس في 15 مايو 1859، وهو ابن يوجين كوري (Eugène Curie)، طبيب من أصل هوغونوت من الألزاس، وصوفي-كلير ديبوي (Sophie-Claire Depouilly). كانت النزعة الطبية والحرة متأصلة في العائلة: كان جده بول كوري (Paul Curie) طبيباً وإنسانياً مالتوسياً، ومن خلال جدته أوغسطين هوفر (Augustine Hofer) تتبعت العائلة نسبها إلى عالم الرياضيات جان برنولي (Jean Bernoulli). تلقى بيير تعليمه في المنزل على يد والده بدلاً من إرساله إلى مدرسة ثانوية، وأظهر في وقت مبكر قدرة غير عادية على الرياضيات و-وهو أمر معبر عما سيأتي لاحقاً- الهندسة، علم التناظر.

حصل على ترخيصه في الفيزياء في كلية العلوم بجامعة باريس عام 1878، في سن التاسعة عشرة، ثم فعل ما فعله الرجال اللامعون الذين لا رعاة لهم في الجمهورية الثالثة: عمل كمساعد مختبر، حتى عام 1882، عندما تولى مسؤولية العمل العملي في مدرسة الفيزياء والكيمياء الصناعية (School of Physics and Industrial Chemistry). لم يقدم أطروحة الدكتوراه الخاصة به حتى عام 1895، في سن السادسة والثلاثين. وبعبارة أخرى، خلال معظم عشرينيات وثلاثينيات عمره، كان فنياً يعمل بالصدفة في الفيزياء من الدرجة الأولى.

البلورات

في عام 1880، أثبت بيير وشقيقه الأكبر جاك (Jacques) أن ضغط بلورات معينة يولد جهداً كهربائياً. وأطلقا عليه اسم الكهرباء الانضغاطية (piezoelectricity). في عام 1881، أظهرا العكس: تطبيق مجال كهربائي يؤدي إلى تشوه البلورة. لقياس التأثير، قاما ببناء مقياس جهد كهربائي من الكوارتز، وهو أداة ذات دقة استثنائية ستثبت لاحقاً أنها لا غنى عنها بطريقة لم يكن بإمكان أي من الأخوين توقعها.

هذه ليست فضولاً غامضاً. التأثير الكهروضغطي هو السبب وراء قياس الوقت بواسطة مذبذبات بلورات الكوارتز في كل دائرة رقمية تقريباً تم تصنيعها منذ ذلك الحين. اكتشف الأخوان كوري ذلك عندما كانا في الحادية والعشرين والرابعة والعشرين من عمرهما على التوالي.

التناظر ونقطة كوري

تحول عمل بيير في الدكتوراه إلى المغناطيسية، وهنا أثمرت غرائزه الهندسية. صمم ميزان التواء شديد الحساسية لقياس المعاملات المغناطيسية، ثم عمل بشكل منهجي من خلال المغناطيسية الحديدية، والمغناطيسية المسامية، والمغناطيسية المعاكسة. أثبت أن القابلية المغناطيسية للمادة المسامية تتغير عكسياً مع درجة الحرارة - قانون كوري، مع ثابت كوري المرتبط به - والأهم من ذلك، أن كل مادة مغناطيسية حديدية لها درجة حرارة حرجة تختفي فوقها مغناطيسيتها الحديدية ببساطة. تلك العتبة هي درجة حرارة كوري، وتستخدم الآن لقراءة التاريخ المغناطيسي لقاع البحر في تكتونية الصفائح، وفي علاج ارتفاع الحرارة، وفي قياس الكافيين، واستنتاج المجالات المغناطيسية لعوالم أخرى.

تحت كلتا النتيجتين، كان هناك مبدأ صاغه في شكل عام: لا يمكن لتأثير فيزيائي أن يمتلك لا تناظراً غير موجود في سببه. وأوضحه بالرمال المصنفة في مجال جاذبية، حيث يعكس الترتيب الاتجاهي للحبيبات لا تناظر المجال المؤثر عليها. إنها واحدة من أكثر قطع التفكير الفيزيائي ديمومة في القرن التاسع عشر، وهي بيير تماماً - مجردة وهندسية وتتعلق بما لا يُسمح للطبيعة بفعله.

ماري

تعرف على ماريا سكودوفسكا (Maria Skłodowska) عن طريق الفيزيائي جوزيف فييروش-كوفالسكي (Józef Wierusz-Kowalski)، وأدخلها إلى مختبره كطالبة. جرت مغازلته بلغة رجل لم يغازل أحداً من قبل: "سيكون أمراً جميلاً،" كتب لها، "لو تمكنا من قضاء حياتنا بالقرب من بعضنا البعض، منومين بأحلامنا." رفضته في البداية. تزوجا في 26 يوليو 1895 - وهو نفس العام الذي حصل فيه أخيراً على الدكتوراه.

منذ عام 1895، عمل الاثنان معاً على النشاط الإشعاعي، وهي كلمة صاغاها هما. في 26 ديسمبر 1898، مع إم. جي. بيمونت (M. G. Bémont)، أعلنا عن اكتشاف الراديوم والبولونيوم، اللذين تم عزلهما عن طريق تجزئة خام اليورانينيت (pitchblende) في ظروف مختبرية كانت، بكل المقاييس بما في ذلك مقاييسهما الخاصة، مروعة. ستمنح شعبة التاريخ التابعة للجمعية الكيميائية الأمريكية تلك الورقة جائزة الاستشهاد للابتكار الكيميائي في عام 2015، بعد قرن وأكثر.

كانت مساهمات بيير المحددة في عمل النشاط الإشعاعي أداتية وفيزيائية بشكل مميز وليست كيميائية. باستخدام المجالات المغناطيسية، أظهر أن الانبعاثات من المواد المشعة تصنف إلى ثلاث فئات - موجبة الشحنة، وسالبة الشحنة، ومحايدة، والتي نسميها الآن ألفا وبيتا وجاما. مع طالبه ألبرت لابورد (Albert Laborde)، وجد أن الراديوم ينبعث منه حرارة باستمرار، وهو أول تحديد للطاقة النووية كمصدر. وكلا الزوجين كوري قاما عمداً بحرق نفسيهما بالراديوم لتحديد تأثيره على اللحم، وهي الطريقة التي بدأ بها العلاج الإشعاعي، وفي النهاية، أصيب كلاهما بالمرض.

الاعتراف المتأخر

في عام 1903، دعت الجمعية الملكية بيير لتقديم العمل في لندن، مع وجود اللورد كلفن (Lord Kelvin) في الجمهور، ومنحت عائلة كوري ميدالية ديفي. في ذلك العام نفسه، شارك بيير جائزة نوبل في الفيزياء مع ماري وهنري بيكريل (Henri Becquerel)، مما جعل عائلة كوري أول زوجين يفوزان بالجائزة - بداية عائلة ستجمع خمس جوائز. حصل على ميدالية ماتيوتشي في عام 1904، وبعد وفاته، حصل على ميدالية إليوت كريسون في عام 1909. تمت ترقيته إلى أستاذ في كلية العلوم في عام 1900، وأصبح أستاذاً فخرياً في عام 1904، وانتُخب لأكاديمية العلوم في عام 1905، وهو العام الذي سبق وفاته.

كان ملحداً ومع ذلك حقق في التجارب الروحانية لتشارلز ريشيت (Charles Richet) وكاميل فلاماريون (Camille Flammarion)، وحضر جلسة يوسابيا بالادينو (Eusapia Palladino) في باريس في يونيو 1905 ودوّن ملاحظات دقيقة - ليس من باب السذاجة، ولكن لأنه اعتقد أن الظواهر غير المفسرة قد تتعلق بالأجزاء غير المفسرة من المغناطيسية.

لماذا يُدعى بيير بالعبقري

الجودة هي اقتران نادر: التفكير في التناظر المجرد مقترن بصناعة الأدوات ذات المستوى العالمي، في نفس الرأس. معظم الفيزيائيين لديهم واحد أو الآخر. مبدأ عدم التناظر الخاص ببيير هو نظرية عالية - قيد على التأثيرات التي يمكن أن تنتجها الطبيعة من سبب معين - وجاءت من نفس الرجل الذي بنى يدوياً ميزان التواء ومقياس جهد كهربائي كوارتزي حساس بما يكفي لاكتشاف تيارات لم يستطع أي شخص آخر قياسها. تم تسمية درجة حرارة كوري وقانون كوري باسمه لأنه وجدهما، لكن الأدوات هي الدليل الأعمق: كان بإمكانه التفكير فيما يجب البحث عنه ثم صنع الشيء الذي يمكنه رؤيته.

القضية المضادة تستحق أن تُذكر بصدق، وهي تتعلق في الغالب بالفضل. كان اكتشاف الكهرباء الانضغاطية مشتركاً مع شقيقه جاك، وتقسيم العمل الفكري بينهما لا يمكن استعادته. كان عمل النشاط الإشعاعي برنامج ماري - تجزئة خام اليورانينيت، والطحن الكيميائي المحض، كان ملكاً لها، وانضم بيير إلى خط تحقيق كانت قد بدأته. كان، بحكم طبعه، رجلاً مشتت الذهن وغير دنيوي قضى سبعة عشر عاماً كمساعد ومشرف مختبر قبل أن يهتم بالحصول على الدكتوراه، وهو ما كلف الفيزياء الفرنسية الكثير من أفضل سنواته. ومات في السادسة والأربعين، قبل أي توليف متأخر. ما نجا ليس نظاماً بل حفنة من النتائج التي تبين أنها تحمل ثقلاً: الكهرباء الانضغاطية، ونقطة كوري، ومبدأ التناظر، والفرز الثلاثي للإشعاع.

الإرث

في أبريل 1995، نُقل بيير وماري من مقبرة العائلة إلى البانثيون. اسمه الآن هو وحدة لدرجة الحرارة، وقانون، وثابت، ونصف سلالة - إيرين وفريدريك جوليو-كوري (Irène and Frédéric Joliot-Curie)، إيف كوري (Ève Curie)، هيلين لانجفان-جوليو (Hélène Langevin-Joliot)، بيير جوليو (Pierre Joliot). مذبذب الكوارتز في الجهاز الذي تقرأ هذا عليه هو أيضاً من ابتكاره.