Пионеры атомного века (Великие исследователи от Максвелла до Гейзенберга) - Фридрих Гернек

Оглядываясь назад, она писала: "Эта во многом тяжелая жизнь была полна для меня своего очарования. Она давала мне драгоценное чувство свободы и независимости. В Париже я никого не знала и чувствовала себя затерянной в большом городе. То, что я была предоставлена самой себе и жила без какой-либо помощи, меня не угнетало. Если даже иногда я и ощущала одиночество, то обычно я все же была спокойна и исполнена внутреннего удовлетворения. Я концентрировала всю мою волю на учебе".

Как заметила ее дочь Ева, мать не позволяла себе тогда никаких удовольствий. Она ничему не давала отвлечь себя от научной работы. Под впечатлением прошлых тяжелых переживаний она вычеркнула "из программы своей жизни" любовь и замужество. Ее сердце принадлежало только науке. Она знала лишь одну цель: возможно скорее и успешнее закончить учебу.

И она достигла этой цели. На экзаменах по физике она была первой, в следующем году по математике - второй. Блестящие успехи Марии Склодовской позволили друзьям на родине выхлопотать для нее польскую зарубежную стипендию. Она давала Марии возможность остаться еще на год в Париже, чтобы продолжить экспериментальную работу и подготовить докторскую диссертацию. Несколько лучшая комната, которую она теперь сняла, по сравнению с ее пустой каморкой под крышей, казалась ей настоящим дворцом.

Как молодой дипломированный физик, она получила от одного из научных обществ заказ определить магнитные свойства различных металлов. Так как для проведения этих исследований требовалось помещение больше того, которое могло быть предоставлено ей в перегруженных лабораториях университета, она должна была сама позаботиться о нем.

В поисках лаборатории она в начале 1894 года познакомилась с физиком Пьером Кюри, который преподавал в Парижской городской профессиональной школе физику и химию.

Пьер Кюри, сын атеистически и антиклерикально настроенного парижского врача, был на шесть лет старше Марии Склодовской. Он придерживался позиции левых буржуазных демократов и открыто сочувствовал идее социализма. Его исследования электрических свойств кристаллов, которые привели к открытию пьезоэлектричества, установление взаимозависимости магнетизма и температуры, а также создание прецизионных весов, названных весами Кюри, принесли ему признание специалистов как крупному физику-экспериментатору. Среди его физико-теоретических открытий особое значение для будущего имел принцип симметрии, который он подробно исследовал применительно к электрическим и магнитным полям.

Несмотря на свои большие научные заслуги, Пьер Кюри работал на плохо оплачиваемом месте, которое не отвечало его возможностям. Скромный и лишенный малейшего честолюбия ученый, относившийся к числу талантливейших физиков своего времени, он был в середине 90-х годов почти неизвестен в своем отечестве, тогда как в других странах его работы в области экспериментальной физики получили высокую оценку.

Вскоре после встречи этих двух людей, безраздельно преданных физической науке, между ними завязалась тесная дружба.

"Пьер Кюри навещал меня, относясь с простотой и искренней симпатией к моей трудовой жизни, - пишет Мария Кюри. - Вскоре он стал говорить мне о своей мечте посвятить всю жизнь научному исследованию и попросил меня разделить с ним эту жизнь. Мне было нелегко решиться на это, так как это означало разлуку с родиной, семьей и отказ от проектов общественной деятельности, которые были мне дороги". Ей казалось почти национальным предательством оставить угнетенную родину и стать гражданкой другого государства.

Свадьба состоялась в июле 1895 года без обычных церковных формальностей, так как Пьер Кюри был неверующим, а Мария давно внутренне преодолела католическую религию, в которой она была воспитана. Началась совместная научная работа, хотя первое время и над разными исследовательскими темами.

Для удовольствий не оставалось времени. "Наша жизнь всегда одинакова, однообразна, - пишет Мария в марте 1896 года своему брату. - Мы почти никогда не ходим в театр, не позволяем себе ни в коем случае расслабляться. К пасхе, вероятно, устроим себе несколько дней каникул и тогда совершим прогулку". Свои прогулки они предпринимали обычно на велосипедах, таким образом они познакомились с очаровательными окрестностями Парижа и лучше узнали Францию.

Летом 1896 года Мария Кюри сдала - снова в числе лучших на курсе экзамен, который давал ей право преподавания в высшей школе. Теперь ей предстояло выбрать тему для своей докторской диссертации.

Загадочные лучи урана, которые Беккерель открыл за несколько месяцев до этого и которые были еще не исследованы, показались ей подходящим предметом для ее работы. Она хотела раскрыть природу этих лучей и прежде всего выяснить, откуда исходит энергия, постоянно излучаемая солями урана. В кладовой школы, где работал ее муж, Мария Кюри начала свои опыты.

Первые интересные результаты обнаружились в начале 1898 года. Она пришла к убеждению, что в случае "излучения урана" речь идет о такой особенности, которая свойственна не только атому урана. В ходе экспериментов было выяснено, что подобные же лучи испускает торий: наблюдение, которое примерно в то же время сделал и немецкий физик Герхард Шмидт в Эрлангене. Мария Кюри назвала свойство определенных атомов испускать лучи радиоактивностью, а лучистые вещества - радиоактивными элементами.

Она приступила к планомерным поискам таких элементов в школьной коллекции минералов. При этом вскоре стало ясно, что содержание урана в минералах урановой смолки и халколите не настолько велико, чтобы это могло объяснить фактически замеренную силу излучения. Так как электрические измерительные приборы Пьера Кюри давали в высшей степени точные показания, в обоих минералах должно было быть вещество, которое обладало гораздо большей радиоактивностью, чем уран.

Эти предварительные результаты Мария Кюри изложила в сообщении, представленном в апреле 1898 года Парижской Академии наук ее учителем Габриэлем Липпманом, физиком из Сорбонны и впоследствии нобелевским лауреатом.

Пьер Кюри, который раньше в немногие свободные часы занимался изучением кристаллов и только советами помогал своей жене в исследованиях, начал непосредственно участвовать в ее работе, о чем свидетельствуют записи в лабораторных дневниках. Вместе с ней он начал поиски предполагаемого, до тех пор неизвестного химического элемента с большой интенсивностью излучения.

Так весной 1898 года началось счастливое научное сотрудничество Марии и Пьера Кюри, продолжавшееся восемь лет - до трагического конца Пьера. Оно повторилось позднее в совместной исследовательской работе Ирэн Кюри и Фредерика Жолио.

Новый элемент, существование которого было доказано физическими измерениями, хотя он еще не был выделен химически, Кюри хотели назвать полонием. Это было данью признательности отечеству Марии. "Если существование нового металла подтвердится, мы предполагаем назвать его полонием, имея в виду происхождение одного из нас". Так писали они в сообщении, которое было в июле 1898 года опубликовано Парижской Академией наук. Почти одновременно с этим оно появилось в Варшаве на польском языке: факт, свидетельствующий о том, насколько сильно чувствовала Мария Кюри свою связь с родиной.

Полоний был обнаружен как вещество, сопутствующее висмуту. В конце того же 1898 года Мария и Пьер открыли другой радиоактивный элемент, на этот раз как вещество, сопутствующее барию. Он обладал еще большей, просто "неслыханной" интенсивностью излучения. Поэтому они назвали его "радий" ("излучающий").

Существование обоих элементов было безукоризненно подтверждено средствами физики. Но предстоял еще огромный труд по их выделению, дабы химики могли воочию убедиться в их существовании и проверить новое вещество своими обычными способами. Это стало целью ближайших лет. К огорчению Марии Кюри, полоний из-за меньшей интенсивности излучения и свойственной ему неустойчивости вскоре отошел на второй план в противоположность радию, который можно было легче получить.

Работа начиналась в крайне неблагоприятных технических условиях. Не было удобной лаборатории. Не хватало средств на покупку необходимого сырья. Урановая смолка из Иоахимсталя в Богемии, которая содержала радий, стоила дорого и едва ли могла быть приобретена в количестве, необходимом по предварительным расчетам.

Выход был найден совершенно неожиданно. При получении солей урана, которые использовались тогда преимущественно в стекольной промышленности, остатки радия, содержащиеся в урановой смолке, оставались неиспользованными. Для целей предстоящего исследования, вероятно, можно было использовать продукты отходов уранового производства, технически обесцененные шлаки, которые легче было достать в нужном количестве.