Pierre Curie: A metade silenciosa do casamento mais famoso da ciência

Em 19 de abril de 1906, sob chuva na Rue Dauphine perto do Quai de Conti, um físico de quarenta e seis anos escorregou para debaixo de uma pesada carroça puxada por cavalos e uma roda esmagou seu crânio. Ele morreu instantaneamente. Três anos antes, ele havia compartilhado um Prêmio Nobel; em algum momento antes disso, ele havia queimado deliberadamente o próprio braço com rádio para descobrir o que isso faria ao tecido vivo. Seus cadernos ainda são radioativos, mantidos em caixas revestidas de chumbo na Biblioteca Nacional da França, o que é uma forma de medir o quão perto ele estava da coisa que descobriu.

Uma educação sem sala de aula

Nasceu em Paris em 15 de maio de 1859, filho de Eugène Curie, um médico de ascendência huguenote da Alsácia, e Sophie-Claire Depouilly. A linhagem médica e de livre pensamento era profunda: seu avô Paul Curie foi médico e humanista malthusiano, e através de sua avó Augustine Hofer, a família traçou descendência do matemático Jean Bernoulli. Pierre foi educado em casa pelo pai, em vez de ser enviado para um liceu, e demonstrou uma facilidade precoce e incomum para a matemática e — reveladoramente para o que viria depois — a geometria, a ciência da simetria.

Obteve sua licenciatura em física na Faculdade de Ciências da Universidade de Paris em 1878, aos dezenove anos, e depois fez o que homens brilhantes sem patronos faziam na Terceira República: trabalhou como demonstrador de laboratório até 1882, quando assumiu o trabalho prático na Escola de Física e Química Industrial. Ele não defendeu seu doutorado até 1895, aos trinta e seis anos. Em outras palavras, durante a maior parte dos seus vinte e trinta anos, ele foi um técnico que por acaso fazia física de primeira linha.

Os cristais

Em 1880, Pierre e seu irmão mais velho Jacques demonstraram que espremer certos cristais gera um potencial elétrico. Eles chamaram isso de piezoelectricidade. Em 1881, eles mostraram o inverso: aplique um campo elétrico e o cristal se deforma. Para medir o efeito, construíram um eletrômetro de quartzo piezoelétrico, um instrumento de delicadeza excepcional que mais tarde se provaria indispensável de uma forma que nenhum dos irmãos poderia ter previsto.

Esta não é uma curiosidade obscura. O efeito piezoelétrico é a razão pela qual os osciladores de cristal de quartzo marcam o tempo em praticamente todos os circuitos digitais feitos desde então. Os irmãos Curie descobriram isso quando tinham, respectivamente, vinte e um e vinte e quatro anos.

Simetria e o Ponto de Curie

O trabalho de doutorado de Pierre voltou-se para o magnetismo, e aqui seus instintos geométricos compensaram. Ele projetou uma balança de torção de extrema sensibilidade para medir coeficientes magnéticos, depois trabalhou sistematicamente com o ferromagnetismo, paramagnetismo e diamagnetismo. Ele estabeleceu que a susceptibilidade paramagnética varia inversamente com a temperatura — a lei de Curie, com sua constante de Curie associada — e, mais consequentemente, que toda substância ferromagnética tem uma temperatura crítica acima da qual seu ferromagnetismo simplesmente desaparece. Esse limite é a temperatura de Curie, e é agora usado para ler a história magnética do fundo do mar na tectônica de placas, no tratamento de hipertermia, na medição de cafeína e na inferência dos campos magnéticos de outros mundos.

Sob ambos os resultados havia um princípio que ele articulou de forma geral: um efeito físico não pode possuir uma dissimetria ausente de sua causa. Ele ilustrou isso com areia organizada em um campo gravitacional, onde o arranjo direcional dos grãos reflete a assimetria do campo que atua sobre eles. É uma das peças mais duradouras do raciocínio físico do século XIX, e é puro Pierre — abstrato, geométrico e sobre o que a natureza não tem permissão para fazer.

Marie

Ele foi apresentado a Maria Skłodowska pelo físico Józef Wierusz-Kowalski e a aceitou em seu laboratório como aluna. Sua corte foi conduzida no registro de um homem que nunca tinha cortejado ninguém: "Seria uma coisa linda", ele escreveu para ela, "se pudéssemos passar nossa vida perto um do outro, hipnotizados por nossos sonhos". Ela o recusou no início. Eles se casaram em 26 de julho de 1895 — o mesmo ano em que ele finalmente obteve seu doutorado.

A partir de 1895, os dois trabalharam juntos na radioatividade, uma palavra que eles cunharam. Em 26 de dezembro de 1898, com M. G. Bémont, anunciaram a descoberta do rádio e do polônio, isolados pelo fracionamento da pechblenda sob condições de laboratório que eram, por todos os relatos, incluindo os deles, terríveis. A Divisão de História da Sociedade Química Americana daria a esse artigo um prêmio Citation for Chemical Breakthrough em 2015, um século e tanto depois.

As contribuições específicas de Pierre para o trabalho de radioatividade foram caracteristicamente instrumentais e físicas, em vez de químicas. Usando campos magnéticos, ele mostrou que as emissões de material radioativo se classificavam em três classes — carregadas positivamente, carregadas negativamente e neutras, que hoje chamamos de alfa, beta e gama. Com seu aluno Albert Laborde, ele descobriu que o rádio emite calor continuamente, a primeira identificação da energia nuclear como fonte. E ambos os Curies se queimaram deliberadamente com rádio para caracterizar seu efeito na carne, que é como a radioterapia começou e, eventualmente, como ambos ficaram doentes.

Reconhecimento tardio

Em 1903, a Royal Society o convidou para apresentar o trabalho em Londres, com Lord Kelvin na plateia, e concedeu aos Curies a Medalha Davy. Naquele mesmo ano, Pierre compartilhou o Prêmio Nobel de Física com Marie e Henri Becquerel, tornando os Curies o primeiro casal a ganhar um — o início de uma família que coletaria cinco. Ele recebeu a Medalha Matteucci em 1904 e, postumamente, a Medalha Elliott Cresson em 1909. Ele foi promovido a professor na Faculdade de Ciências em 1900, nomeado professor titular em 1904 e eleito para a Academia de Ciências em 1905, o ano antes de morrer.

Ele era um ateu que, no entanto, investigou os experimentos espiritualistas de Charles Richet e Camille Flammarion, participando da sessão de Eusapia Palladino em Paris em junho de 1905 e tomando notas cuidadosas — não por credulidade, mas porque ele pensava que fenômenos inexplicados poderiam ter relação com as partes inexplicadas do magnetismo.

Por que Pierre é chamado de gênio

A qualidade é uma combinação rara: raciocínio de simetria abstrata acoplado à fabricação de instrumentos de classe mundial, na mesma cabeça. A maioria dos físicos tem um ou outro. O princípio de dissimetria de Pierre é alta teoria — uma restrição sobre quais efeitos a natureza pode produzir a partir de uma dada causa — e veio do mesmo homem que construiu manualmente uma balança de torção e um eletrômetro de quartzo sensível o suficiente para detectar correntes que ninguém mais conseguia medir. A temperatura de Curie e a lei de Curie levam seu nome porque ele as encontrou, mas os instrumentos são a dica mais profunda: ele podia pensar sobre o que procurar e então fazer a coisa que podia ver.

O contra-argumento vale a pena ser dito honestamente, e é principalmente sobre crédito. A descoberta piezoelétrica foi compartilhada com seu irmão Jacques, e a divisão do trabalho intelectual entre eles não é recuperável. O trabalho de radioatividade era o programa de Marie — o fracionamento da pechblenda, o trabalho químico pesado, era dela, e Pierre juntou-se a uma linha de investigação que ela havia aberto. Ele era, por temperamento, um homem distraído e pouco mundano que passou dezessete anos como demonstrador e supervisor de laboratório antes de se preocupar com um doutorado, o que custou à física francesa uma boa parte de seus melhores anos. E ele morreu aos quarenta e seis anos, antes de qualquer síntese tardia. O que sobrevive não é um sistema, mas um punhado de resultados que provaram ser fundamentais: piezoelectricidade, o ponto de Curie, o princípio da simetria, a triagem tripla da radiação.

Legado

Em abril de 1995, Pierre e Marie foram movidos de um cemitério familiar para o Panteão. Seu nome é agora uma unidade de temperatura, uma lei, uma constante e metade de uma dinastia — Irène e Frédéric Joliot-Curie, Ève Curie, Hélène Langevin-Joliot, Pierre Joliot. O oscilador de quartzo no dispositivo em que você está lendo isto também é dele.