פייר קירי: החצי השקט של הנישואים המפורסמים ביותר במדע
ב-19 באפריל 1906, בגשם ברחוב דופין (Rue Dauphine) ליד קה דה קונטי (Quai de Conti), פיזיקאי בן ארבעים ושש החליק מתחת לעגלה רתומה לסוסים כבדה וגלגל ריסק את גולגולתו. הוא מת במקום. שלוש שנים קודם לכן הוא חלק פרס נובל; בשלב כלשהו לפני כן הוא כוון את זרועו בכוונה ברדיום כדי לגלות מה הוא יעשה לרקמה חיה. המחברות שלו עדיין רדיואקטיביות, מוחזקות בקופסאות מצופות עופרת בספרייה הלאומית של צרפת (Bibliothèque nationale de France), וזו דרך אחת למדוד כמה קרוב הוא עמד לדבר שגילה.
השכלה ללא כיתת לימוד
הוא נולד בפריז ב-15 במאי 1859, בנם של אז'ן קירי (Eugène Curie), רופא ממוצא הוגנוטי מאלזס, וסופי-קלייר דפויי (Sophie-Claire Depouilly). הקו הרפואי והחופשי-מחשבתי היה עמוק: סבו פול קירי (Paul Curie) היה רופא והומניסט מלתוסיאני, ודרך סבתו אוגוסטין הופר (Augustine Hofer) התייחסה המשפחה למתמטיקאי ז'אן ברנולי (Jean Bernoulli). פייר התחנך בבית על ידי אביו במקום להישלח לליסאום, והפגין כישרון מוקדם ויוצא דופן למתמטיקה ו—באופן משמעותי למה שבא אחר כך—לגיאומטריה, מדע הסימטריה.
הוא קיבל את הרישיון שלו בפיזיקה בפקולטה למדעים של אוניברסיטת פריז ב-1878, בגיל תשע-עשרה, ואז עשה מה שגברים מבריקים ללא פטרונים עשו ברפובליקה השלישית: הוא עבד כמדגים מעבדה, עד 1882, אז לקח אחריות על עבודה מעשית בבית הספר לפיזיקה וכימיה תעשייתית. הוא לא הגיש את הדוקטורט שלו עד 1895, בגיל שלושים ושש. במילים אחרות, במשך רוב שנות העשרים והשלושים לחייו, הוא היה טכנאי שקרה לו לעשות פיזיקה מהשורה הראשונה.
הגבישים
בשנת 1880 פייר ואחיו הבכור ז'אק (Jacques) הדגימו שלחיצת גבישים מסוימים מייצרת פוטנציאל חשמלי. הם קראו לזה פיאזואלקטריות. ב-1881 הם הראו את ההפך: הפעלת שדה חשמלי גורמת לגביש להתעוות. כדי למדוד את האפקט הם בנו אלקטרומטר קוורץ פיאזואלקטרי, מכשיר בעל עדינות יוצאת דופן שיוכיח מאוחר יותר כחיוני בדרך שאף אחד מהאחים לא יכול היה לצפות.
זו אינה סקרנות עלומה. האפקט הפיאזואלקטרי הוא הסיבה שמתנד גביש קוורץ שומר על זמן במהות בכל מעגל דיגיטלי שיוצר מאז. האחים קירי מצאו זאת כשהיו, בהתאמה, בני עשרים ואחת ועשרים וארבע.
סימטריה ונקודת קירי
עבודת הדוקטורט של פייר פנתה למגנטיות, וכאן האינסטינקטים הגיאומטריים שלו השתלמו. הוא תכנן מאזני פיתול בעלי רגישות קיצונית למדידת מקדמים מגנטיים, ואז עבד על פרומגנטיות, פאראמגנטיות ודיאמגנטיות באופן שיטתי. הוא קבע שהרגישות הפאראמגנטית משתנה ביחס הפוך לטמפרטורה — חוק קירי, עם קבוע קירי הקשור אליו — וחשוב מכך, שלכל חומר פרומגנטי יש טמפרטורה קריטית שמעליה הפרומגנטיות שלו פשוט נעלמת. סף זה הוא טמפרטורת קירי, והוא משמש כיום לקריאת ההיסטוריה המגנטית של קרקעית הים בטקטוניקת לוחות, בטיפול בהיפרתרמיה, במדידת קפאין ובהסקה על השדות המגנטיים של עולמות אחרים.
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →מתחת לשתי התוצאות ישב עיקרון שהוא ניסח בצורה כללית: אפקט פיזיקלי אינו יכול להחזיק בחוסר סימטריה שאינו קיים בסיבה שלו. הוא המחיש זאת בחול ממוין בשדה כבידה, שבו הסידור הכיווני של הגרגרים משקף את הא-סימטריה של השדה הפועל עליהם. זהו אחד החלקים העמידים יותר של חשיבה פיזיקלית של המאה התשע-עשרה, וזה פייר טהור — מופשט, גיאומטרי, ועל מה לטבע אסור לעשות.
מארי
הוא הוצג בפני מריה סקלודובסקה (Maria Skłodowska) על ידי הפיזיקאי יוזף ויירוש-קובלסקי (Józef Wierusz-Kowalski), ולקח אותה למעבדה שלו כסטודנטית. החיזור שלו נערך במשלב של אדם שמעולם לא חיזר אחרי אף אחד: "זה יהיה דבר יפה," הוא כתב לה, "אם נוכל לבלות את חיינו זה ליד זו, מהופנטים מחלומותינו." היא סירבה לו בהתחלה. הם נישאו ב-26 ביולי 1895 — אותה שנה שבה קיבל סוף סוף את הדוקטורט שלו.
מ-1895 השניים עבדו יחד על רדיואקטיביות, מילה שהם טבעו. ב-26 בדצמבר 1898, עם מ. ג. במון (M. G. Bémont), הם הכריזו על גילוי הרדיום והפולוניום, שבודדו על ידי פירוק של פיצ'בלנדה בתנאי מעבדה שהיו, לפי כל עדות כולל שלהם, נוראים. חטיבת ההיסטוריה של האגודה האמריקאית לכימיה תעניק למאמר ההוא פרס פריצת דרך כימית בשנת 2015, מאה שנה וקצת לאחר מכן.
תרומותיו הספציפיות של פייר לעבודת הרדיואקטיביות היו באופן אופייני אינסטרומנטליות ופיזיקליות ולא כימיות. באמצעות שדות מגנטיים, הוא הראה שהפליטות מחומר רדיואקטיבי התמיינו לשלוש מחלקות — טעונות חיובית, טעונות שלילית וניטרליות, שאנו מכנים כיום אלפא, בטא וגמא. עם הסטודנט שלו אלברט לאבורד (Albert Laborde) הוא גילה שהרדיום פולט חום ללא הרף, הזיהוי הראשון של אנרגיה גרעינית כמקור. ושני בני הזוג קירי כוונו את עצמם בכוונה ברדיום כדי לאפיין את השפעתו על הבשר, וכך החל הטיפול בקרינה, ובסופו של דבר, כך שניהם חלו.
הכרה מאוחרת
בשנת 1903 הזמינה אותו החברה המלכותית להציג את העבודה בלונדון, עם לורד קלווין (Lord Kelvin) בקהל, והעניקה לבני הזוג קירי את מדליית דייווי. באותה שנה חלק פייר את פרס נובל לפיזיקה עם מארי ואנרי בקרל (Henri Becquerel), מה שהפך את בני הזוג קירי לזוג הנשוי הראשון שזכה בפרס — תחילתה של משפחה שתאסוף חמישה. הוא קיבל את מדליית מטאוצ'י (Matteucci Medal) ב-1904, ולאחר מותו, את מדליית אליוט קרסון (Elliott Cresson Medal) ב-1909. הוא קודם לפרופסור בפקולטה למדעים ב-1900, מונה לפרופסור מן המניין ב-1904, ונבחר לאקדמיה למדעים ב-1905, שנה לפני מותו.
הוא היה אתאיסט שבכל זאת חקר את הניסויים הספיריטואליסטיים של שארל רישה (Charles Richet) וקאמי פלמריון (Camille Flammarion), השתתף בסאנס של אוספיה פלדינו (Eusapia Palladino) בפריז ביוני 1905 ורשם הערות זהירות — לא מתוך אמונה, אלא כי חשב שתופעות לא מוסברות עשויות להשפיע על החלקים הלא מוסברים של המגנטיות.
מדוע פייר נקרא גאון
האיכות היא שילוב נדיר: חשיבת סימטריה מופשטת בשילוב עם בניית מכשירים ברמה עולמית, באותו ראש. לרוב הפיזיקאים יש אחד או השני. עקרון הא-סימטריה של פייר הוא תיאוריה גבוהה — אילוץ על אילו אפקטים הטבע יכול לייצר מסיבה נתונה — והוא הגיע מאותו אדם שבנה ביד מאזני פיתול ואלקטרומטר קוורץ רגישים מספיק כדי לזהות זרמים שאף אחד אחר לא יכול היה למדוד. טמפרטורת קירי וחוק קירי נקראים על שמו כי הוא מצא אותם, אבל המכשירים הם הסימן העמוק יותר: הוא יכול היה לחשוב על מה לחפש ואז ליצור את הדבר שיכול לראות זאת.
כדאי לציין את מקרה הנגד בכנות, והוא עוסק בעיקר בקרדיט. גילוי הפיאזואלקטריות היה משותף עם אחיו ז'אק, וחלוקת העבודה האינטלקטואלית ביניהם אינה ניתנת לשחזור. עבודת הרדיואקטיביות הייתה התוכנית של מארי — פירוק הפיצ'בלנדה, העבודה הכימית הקשה, הייתה שלה, ופייר הצטרף לקו חקירה שהיא פתחה. הוא היה, לפי מזגו, אדם מפוזר ולא ארצי שבילה שבע-עשרה שנים כמדגים ומפקח מעבדה לפני שהטריח את עצמו בדוקטורט, מה שעלה לפיזיקה הצרפתית בחלק גדול מהשנים הטובות ביותר שלו. והוא מת בגיל ארבעים ושש, לפני כל סינתזה מאוחרת. מה ששורד אינו מערכת אלא קומץ תוצאות שהתבררו כנושאות עומס: פיאזואלקטריות, נקודת קירי, עקרון הסימטריה, המיון המשולש של קרינה.
מורשת
באפריל 1995 הועברו פייר ומארי מבית קברות משפחתי לפנתאון. שמו הוא כעת יחידת טמפרטורה, חוק, קבוע, וחצי שושלת — אירן ופרדריק ז'וליו-קירי (Irène and Frédéric Joliot-Curie), איב קירי (Ève Curie), הלן לנז'בן-ז'וליו (Hélène Langevin-Joliot), פייר ז'וליו (Pierre Joliot). מתנד הקוורץ במכשיר שאתה קורא עליו כעת הוא גם שלו.