피에르 퀴리: 과학계에서 가장 유명한 결혼 생활의 조용한 절반

1906년 4월 19일, 콩티 부두(Quai de Conti) 근처의 루 도핀(Rue Dauphine)에서 비가 내리는 가운데 46세의 물리학자가 무거운 마차 밑으로 미끄러져 들어가 바퀴에 두개골이 짓눌렸습니다. 그는 즉사했습니다. 3년 전 그는 노벨상을 공동 수상했으며, 그보다 얼마 전에는 살아있는 조직에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위해 의도적으로 라듐으로 자신의 팔을 화상 입힌 적이 있습니다. 그의 연구 노트는 여전히 방사능을 띠고 있어 프랑스 국립도서관(Bibliothèque nationale de France)의 납으로 안감을 댄 상자에 보관되어 있는데, 이는 그가 자신이 발견한 것과 얼마나 가까이 있었는지를 보여주는 한 가지 방법입니다.

교실 없는 교육

그는 1859년 5월 15일 파리에서 태어났으며, 알자스 출신의 위그노 혈통 의사인 외젠 퀴리(Eugène Curie)와 소피-클레르 드푸이(Sophie-Claire Depouilly)의 아들이었습니다. 의학적이고 자유로운 사상은 깊이 뿌리박혀 있었습니다. 그의 할아버지 폴 퀴리(Paul Curie)는 의사이자 맬서스주의 인문주의자였으며, 할머니 오귀스틴 호퍼(Augustine Hofer)를 통해 가족은 수학자 장 베르누이(Jean Bernoulli)의 혈통을 이었습니다. 피에르는 고등학교(lycée)에 보내지는 대신 아버지에게 집에서 교육을 받았으며, 수학과 대칭의 과학인 기하학에 일찍이 비범한 재능을 보였습니다.

그는 1878년 19세의 나이에 파리 대학교 이학부에서 물리학 학사 학위를 받았고, 제3공화국에서 후원자 없는 뛰어난 인재들이 하던 일을 했습니다. 그는 실험실 조교로 일하다가 1882년 물리화학학교(School of Physics and Industrial Chemistry)에서 실습 교육을 책임지게 되었습니다. 그는 36세가 되던 1895년까지 박사 학위를 받지 않았습니다. 즉, 20대와 30대의 대부분을 일류 물리학 연구를 수행하던 기술자로 보낸 것입니다.

결정

1880년 피에르와 그의 형 자크(Jacques)는 특정 결정을 압박하면 전위가 발생한다는 것을 입증했습니다. 그들은 이를 압전기(piezoelectricity)라고 불렀습니다. 1881년 그들은 그 반대 현상을 보여주었는데, 전기장을 가하면 결정이 변형된다는 것이었습니다. 이 효과를 측정하기 위해 그들은 압전 석영 전위계를 만들었는데, 이는 후에 두 형제도 예상하지 못했던 방식으로 필수적인 도구가 된 예외적으로 정밀한 기기였습니다.

이것은 단순한 호기심의 대상이 아닙니다. 압전 효과는 그 이후로 만들어진 본질적으로 모든 디지털 회로에서 석영 결정 발진기가 시간을 유지하는 이유입니다. 퀴리 형제는 각각 21세와 24세에 이를 발견했습니다.

대칭과 퀴리 온도

피에르의 박사 과정 연구는 자기학으로 향했고, 그의 기하학적 본능이 빛을 발했습니다. 그는 자기 계수를 측정하기 위해 극도로 민감한 비틀림 저울을 설계한 다음, 강자성, 상자성, 반자성을 체계적으로 연구했습니다. 그는 상자성 감수율이 온도에 반비례한다는 것을 확립했으며(관련 퀴리 상수와 함께 퀴리 법칙), 더 중요하게는 모든 강자성 물질에는 그 이상의 온도에서 강자성이 사라지는 임계 온도가 있다는 것을 발견했습니다. 그 임계값이 퀴리 온도이며, 오늘날 판 구조론에서 해저의 자기 기록을 읽고, 온열 요법, 카페인 측정, 그리고 다른 세계의 자기장을 추론하는 데 사용됩니다.

두 결과 모두 밑바닥에는 그가 일반적인 형태로 명확히 밝힌 원리가 자리 잡고 있었습니다. 물리적 효과는 그 원인에 없는 비대칭성을 가질 수 없다는 것입니다. 그는 중력장에서 분류된 모래로 이를 설명했는데, 입자의 방향성 배열이 그 입자에 작용하는 장의 비대칭성을 반영합니다. 이것은 19세기 물리적 추론 중 가장 지속적인 부분이며, 추상적이고 기하학적이며 자연이 할 수 없는 일에 관한 것이라는 점에서 순수하게 피에르다운 방식입니다.

마리

그는 물리학자 유제프 비에루시-코발스키(Józef Wierusz-Kowalski)의 소개로 마리아 스쿼도프스카(Maria Skłodowska)를 알게 되었고, 그녀를 학생으로 실험실에 받아들였습니다. 그의 구애는 이전에 누구에게도 구애해 본 적 없는 남자의 문체로 이루어졌습니다. "우리가 꿈에 사로잡혀 서로의 곁에서 생을 보낼 수 있다면 아름다울 것입니다."라고 그는 그녀에게 편지를 썼습니다. 그녀는 처음에 그를 거절했습니다. 그들은 그가 마침내 박사 학위를 받은 같은 해인 1895년 7월 26일에 결혼했습니다.

1895년부터 두 사람은 함께 방사능이라는 단어를 만들어내며 연구했습니다. 1898년 12월 26일, 그들은 M. G. 베몽(M. G. Bémont)과 함께 라듐과 폴로늄의 발견을 발표했는데, 이는 그들 자신을 포함한 모든 사람의 평가에 따르면 끔찍한 실험실 조건 속에서 역청우라늄광을 분별 증류하여 얻은 것이었습니다. 미국 화학회 역사 분과는 한 세기가 넘는 시간이 흐른 2015년에 그 논문에 화학적 돌파구 상을 수여했습니다.

방사능 연구에 대한 피에르의 구체적인 기여는 화학적이라기보다는 도구적이고 물리적인 성격이 강했습니다. 자기장을 사용하여 그는 방사성 물질에서 나오는 방출물이 양전하, 음전하, 중성 세 가지 종류로 분류됨을 보여주었는데, 우리는 이를 오늘날 알파, 베타, 감마선이라 부릅니다. 그의 제자 알베르 라보르드(Albert Laborde)와 함께 그는 라듐이 지속적으로 열을 방출한다는 것을 발견했으며, 이는 핵에너지를 에너지원으로 처음 식별한 것입니다. 두 퀴리 부부 모두 라듐의 영향을 파악하기 위해 의도적으로 자신들을 화상 입혔는데, 이는 방사선 치료의 시작이자 결국 두 사람 모두가 병을 얻게 된 계기가 되었습니다.

늦은 인정

1903년 왕립 학회는 켈빈 경(Lord Kelvin)이 청중으로 참석한 가운데 런던에서 연구 발표를 하도록 그를 초청했고 퀴리 부부에게 데이비 메달을 수여했습니다. 같은 해 피에르는 마리, 앙리 베크렐(Henri Becquerel)과 함께 노벨 물리학상을 공동 수상하여 퀴리 부부는 최초의 공동 수상 부부가 되었으며, 이는 5개의 상을 받게 될 가문의 시작이었습니다. 그는 1904년 마테우치 메달을 받았고, 사후인 1909년 엘리엇 크레슨 메달을 받았습니다. 그는 1900년 이학부 교수로 승진했고, 1904년 정교수가 되었으며, 사망하기 전 해인 1905년 과학 아카데미 회원으로 선출되었습니다.

그는 무신론자였지만 샤를 리셰(Charles Richet)와 카미유 플라마리온(Camille Flammarion)의 심령주의 실험을 조사하기도 했으며, 1905년 6월 유자피아 팔라디노(Eusapia Palladino)의 파리 강신회에 참석하여 신중한 기록을 남겼습니다. 이는 맹신해서가 아니라 설명되지 않는 현상이 자기학의 설명되지 않는 부분과 관련이 있을 수 있다고 생각했기 때문입니다.

피에르가 천재라 불리는 이유

이 품질은 희귀한 조합입니다. 추상적인 대칭 추론과 세계적인 수준의 기기 제작 능력이 같은 머리에 공존하는 것입니다. 대부분의 물리학자는 둘 중 하나만을 가지고 있습니다. 피에르의 비대칭성 원리는 고도의 이론이며, 이는 비틀림 저울과 석영 전위계를 직접 제작하여 다른 누구도 측정할 수 없었던 전류를 감지할 수 있었던 바로 그 사람에게서 나왔습니다. 퀴리 온도와 퀴리 법칙은 그가 발견했기 때문에 그의 이름을 땄지만, 기기는 더 깊은 단서입니다. 그는 무엇을 찾을지 생각하고 그것을 볼 수 있는 도구를 만들 수 있었습니다.

반론 또한 솔직하게 말할 가치가 있으며, 이는 주로 공로에 관한 것입니다. 압전 발견은 형 자크와 공동 연구였으며, 그들 사이의 지적 노동 분할은 복구할 수 없습니다. 방사능 연구는 마리의 계획이었습니다. 역청우라늄광 분별, 순전한 화학적 노역은 그녀의 것이었고, 피에르는 그녀가 시작한 연구 라인에 합류했습니다. 그는 기질적으로 박사 학위를 받기 전까지 17년을 조교와 실험실 감독으로 보낸, 무관심하고 현실 감각이 없는 사람이었으며, 이는 프랑스 물리학계가 그의 최고의 시절을 많이 잃게 만들었습니다. 그는 46세에 죽었고, 어떤 후기 종합도 이루지 못했습니다. 남은 것은 시스템이 아니라 압전기, 퀴리 점, 대칭 원리, 방사선의 세 가지 분류와 같이 하중을 견디는 몇 가지 결과들입니다.

유산

1995년 4월 피에르와 마리는 가족 묘지에서 팡테옹으로 이장되었습니다. 그의 이름은 이제 온도 단위, 법칙, 상수, 그리고 이렌과 프레데리크 졸리오-퀴리(Irène and Frédéric Joliot-Curie), 에브 퀴리(Ève Curie), 엘렌 랑주뱅-졸리오(Hélène Langevin-Joliot), 피에르 졸리오(Pierre Joliot)로 이어지는 반 왕조의 이름이 되었습니다. 당신이 이 글을 읽고 있는 기기의 석영 발진기도 그의 것입니다.