O familie de Premiul Nobel

Femeile-fizicieni erau o raritate în secolul al XIX-lea, dar și mai rare erau echipele de colaborare formate din soț și soție.

În iulie 1898, soții Curie au publicat o lucrare comună în care anunțau existența unui element pe care l-au numit „poloniu”, în onoarea Poloniei, țara natală a Mariei Curie. La 21 decembrie 1898, soții Curie anunțau existența unui al doilea element, pe care l-au numit „radium”, de la cuvântul latin pentru „rază”. În cursul cercetărilor, ei au inventat și cuvântul „radioactivitate”. Pentru toate acestea, au împărțit Premiul Nobel pentru Fizică.

Originară din Polonia, Marie Curie s-a născut sub numele Maria Skłodowska. Tatăl ei era un învățător care își pierduse poziția prestigioasă din cauza sentimentelor sale pro-poloneze în perioada în care Polonia era împărțită între Austria, Prusia și Rusia țaristă. Familia era săracă, dar tatăl ei i-a familiarizat pe Marie și pe toți frații ei cu clasicii literaturii, precum și cu știința. Marie nu s-a putut înscrie la Universitatea din Varșovia pentru că femeile nu erau admise. În schimb, ea, sora ei Bronya și alți câțiva prieteni au frecventat o „universitate ambulantă”: o școală ilegală de noapte ale cărei cursuri se țineau în locuri diferite, pentru a se sustrage autorităților țariste. A lucrat ca guvernantă timp de mai mulți ani, ajutând-o pe Bronya să plătească școlarizarea la școala de medicină din Paris. În cele din urmă, a venit și rândul ei – Marie a plecat la Paris, în toamna anului 1891, pentru a urma studiile la prestigioasa Universitate Sorbona. Deși cunoștințele ei în matematică și științe erau insuficiente, Marie a muncit din greu pentru a recupera decalajul față de colegii ei și, în cele din urmă, a terminat pe primul loc la cursul de fizică de la masterat, obținând, de asemenea, un al doilea loc la matematică în anul următor.

În primăvara anului 1894, în căutarea unui spațiu de laborator, Marie a făcut cunoștință cu Pierre Curie, un om de știință cu 10 ani mai în vârstă decât ea, care făcuse lucrări de pionierat în domeniul magnetismului. Pierre a descoperit ulterior o relație fundamentală între proprietățile magnetice și temperatură. Astăzi, temperatura la care dispare magnetismul permanent este cunoscută sub numele de „punctul Curie”.

Marie a fost cea care l-a încurajat pe Pierre să redacteze această ultimă lucrare ca teză de doctorat. Acesta și-a primit doctoratul în martie 1895, împreună cu o promovare la o catedră la Școala Municipală, iar cuplul s-a căsătorit trei luni mai târziu. Pentru propriul doctorat, Marie a ales să se concentreze asupra misterioaselor raze de uraniu descoperite la începutul anului 1896 de către Henri Becquerel, la câteva luni după descoperirea razelor X de către Wilhelm Röntgen. Ea a efectuat numeroase experimente care au confirmat observațiile lui Becquerel, conform cărora efectele electrice ale razelor de uraniu sunt constante, indiferent dacă sunt solide sau pulverizate, pure sau în compuși, umede sau uscate, sau dacă sunt expuse la lumină sau căldură. Fiziciana a validat, de asemenea, concluzia conform căreia acele minerale cu o proporție mai mare de uraniu emiteau cele mai intense raze. Marie Curie a dus aceste descoperiri un pas mai departe, formulând ipoteza că emisia de raze de către compușii de uraniu era o proprietate atomică a elementului uraniu – ceva construit în însăși structura atomilor săi. A inventat astfel termenul „radioactivitate” pentru a descrie acest efect unic, pe care l-a descoperit și în cazul compușilor de toriu. Intrigat de descoperirile soției sale, Pierre și-a unit forțele cu ea. A descoperit că două minereuri de uraniu, pehblenda și chalcolitul, erau mult mai radioactive decât uraniul pur și a concluzionat că natura lor foarte radioactivă se datorează unor elemente încă nedescoperite. În echipă, soții Curie au lucrat pentru a separa substanțele din aceste minereuri și apoi au folosit electrometrul pentru a face măsurători de radiații pentru a „urmări” cantitatea infimă de element radioactiv necunoscut din fracțiunile rezultate. Cei doi au descoperit, de asemenea, că o fracțiune era puternic radioactivă, astfel încât, chiar dacă din punct de vedere chimic se comporta ca bismutul, trebuia să fie ceva nou. Au numit acest nou element „poloniu”. În decembrie 1898, au descoperit un al doilea element nou într-o fracție de bariu, pe care l-au numit „radiu”. Pentru a dovedi unei comunități științifice sceptice că acestea erau într-adevăr elemente noi, soții Curie au trebuit să le izoleze. Marie a avut nevoie de mai mult de trei ani pentru a izola o zecime de gram de clorură de radiu pură și nu a reușit niciodată să izoleze poloniul din cauza timpului de înjumătățire foarte scurt al acestuia: 138 de zile. Chiar și în timp ce ea își efectua experimentele, poloniul din materia primă se descompunea rapid. Munca lor combinată a dus aproape imediat la utilizarea materialelor radioactive în medicină, deoarece izotopii sunt mai eficienți și mai siguri decât chirurgia sau substanțele chimice pentru a ataca cancerul și alte boli. Chiar și astăzi, izotopii radioactivi sunt utilizați ca „trasori” pentru a urmări schimbările chimice și procesele biologice. De asemenea, Pierre și-a dat seama rapid de potențialul descompunerii radioactive pentru datarea materialelor; vârsta Pământului a fost stabilită la câteva miliarde de ani, datorită unui studiu al descompunerii uraniului. În 1903, Academia Franceză de Științe i-a nominalizat pe Becquerel și pe Pierre – dar nu și pe Marie – drept candidați la premiul Nobel pentru fizică. Un matematician suedez pe nume Magnus Goesta Mittag-Leffler, membru al comitetului de nominalizare și un susținător al femeilor de știință, a intervenit, iar Marie a fost inclusă în nominalizare. Cei trei oameni de știință au fost distinși cu Premiul Nobel în decembrie 1903.