Народження передвісника в сараї мерців
Відомий французький математик Анрі Пуанкаре зацікавився
Беккерель йшли по фосфоресцирующей стежці. Ще влітку 1835 р Антуан Сезар Беккерель спостерігав казкову картину світіння Адріатичного моря в Венеції і з тих пір захопився проблемою фосфоресценції. Син його Едмонд, також професор фізики, став працювати з батьком в тій же області. У 1857 р він описав багато фосфоресцирующие речовини і залишив після себе велику зведену роботу з цієї проблеми. З 1872 року він зайнявся вивченням фосфоресцирующих властивостей урану, і в цій роботі допомагав йому третій представник роду беккерелів - Анрі, який став членом Паризької академії наук в 36 років.
За порадою Пуанкаре Анрі Беккерель зайнявся перевіркою: чи не є X-промені світінням фосфоресцирующих речовин?
До перших спроб, як ніби, підтверджували думку Пуанкаре. Беккерель дійсно отримав неясні силуети фосфоресцирующих речовин на проявлених фотопластинках. Але ці результати його мало задовольнили - чи то через нечіткість силуетів, чи то тому, що він в глибині душі не був переконаний в справедливості припущення Пуанкаре. Беккерель повторив досвід, взявши для цього солі урану, благо їх було досить в отриманої у спадок колекції батька. Він очікував, що сіль урану, яка, як вважалося, фосфоресцирует сильніше, дає більш чіткі силуети. Однак виявлена пластинка ледь потьмяніла. Тоді Беккерель все виконав спочатку, з тією лише різницею, що на платівку, як завжди загорнуту в чорний папір, він поклав металеву фігурку, а на неї насипав уранову сіль. Знову все це опромінив сонячним світлом і проявив платівку. На ній він побачив виразний силует металевої фігурки. Що ж, Пуанкаре, виходить, прав - при фосфоресценції дійсно випромінюються X-промені. Втім, при зустрічі з Пуанкаре Беккерель висловився кілька обережно - не X-промені, а подібні до них.
Сталося парадоксальне. Експерименти, поставлені Беккерелем, повинні були підтвердити гіпотезу Пуанкаре, але отримані результати поховали її. Так в науці бувало нерідко, і Беккерель, як справжній учений, надійшов в повній відповідності з відомим висловом древніх: Платон мені друг, але істина дорожче. Заперечення з боку інших вчених були. Були й застереження. Чи не зарано, говорили йому, ми руйнуємо гіпотезу Пуанкаре, адже Шарль і Нівенгловскій - серйозні дослідники, їх досліди з засвічування пластинок сірчистими сполуками кальцію і цинку давали подібний же ефект.
До цього часу інший французький вчений, Анрі Муассан. знайшов спосіб виділення хімічно чистого металевого урану. Беккерель отримав в своє розпорядження трохи такого урану, і він остаточно поховав гіпотезу Пуанкаре. Чистий порошкоподібний металевий уран випромінював невідомі промені ще сильніше, ніж його солі, і без будь-якого впливу на те сонячного світла.
Беккерель назвав це таємниче випромінювання уранових, а в наукових колах його часто називали променями Беккереля.
Це вже - відкриття.
Беккерель відкрив явище, яке остаточно підірвало старе уявлення про неподільність атома і незмінності хімічних елементів, хоча він цього сам до кінця не зрозумів. І слово «радіоактивність», яке тепер знають усі і яким позначають відкрите Беккерелем явище, промовив не Беккерель.
Але Беккерель підійшов, безперечно, до тієї межі, коли перед ним з усією очевидністю постало питання: що ж являють собою відкриті їм промені і які ще елементи, крім урану, здатні їх випускати?
Зайнятися вирішенням завдання він запропонував молодому професору П'єру Кюрі. частому гостю його лабораторії. Цим дуже зацікавилася дружина Кюрі - Марія Склодовська. вона і почала інтенсивне дослідження, озброївшись більш досконалої методикою, розробленою її чоловіком. Пошуки Марії Склодовської-Кюрі увінчалися успіхом, вона встановила, за її власними словами, що «випромінювання сполук урану можна точно виміряти в певних умовах і чтс це випромінювання є властивість атомів елемента урану; інтенсивність випромінювання пропорційна кількості урану, укладеним в з'єднанні, і не залежить ні від роду хімічної сполуки, ні від зовнішніх умов, які, наприклад, освітлення або температура ».
Це вкрай рідкісне і загадкову властивість атомів деяких елементів за пропозицією Марії Кюрі було названо радіоактивністю (від слова «радіус», що означає «промінь»). Сталося це в 1898 р Запам'ятаємо цю дату - ще одну важливу дату в колі великих, славних і трагічних відкриттів, яких ми торкнемося, однак, лише в тій мірі, в якій це нам потрібно для сюжету.
Немає пророка у своїй батьківщині. Коли на щорічному засіданні Паризької академії наук її президент Корню доповів зборам про найбільш значних роботах за минулий період, він винятковий інтерес проявив до робіт Рентгена і майже нічого не згадав про беккерелів. Анрі Пуанкаре, гіпотезу якого Беккерель, висловлюючись сучасною мовою, «зарізав», зауважив з цього приводу, що прекрасній фізику Корню, мабуть, змінила об'єктивність. Сам Пуанкаре писав, що Беккерель «додав нові промені до слави своєї династії». Пуанкаре показав себе в цій ситуації як справжній лицар науки.
Можна злегка і виправдати президента академії тим, що не відразу виявилася особливість уранового випромінювання, його відмінність від фізичних процесів, одержуваних за допомогою розрядної трубки.
Але припущення припущенням, воно може і не виправдатися. Для перевірки вирішили приготувати штучний хальколіт (так називався один з мінералів) з таким же складом, як у природного. Замір його активності показав, що вона у багато разів нижче, ніж у природного мінералу. Приклад дослідження, коли негативний результат призводить дослідника до самих райдужних надій.
Однак чому шукали один елемент, а знайшли два, і хто ж насправді з них перший - радій або полоній? При розчиненні уранової руди і подальшим осадженням знаходяться в розчині солей виявилося, що і осад і фільтрат радіоактивні. Це дало підставу підозрювати, що в руді знаходяться два нові елементи. Подальше фракційне розділення повністю підтвердило це. Полоній соосаджуються з вісмутом, радій з барієм. Хоча повідомлення про полоній було зроблено раніше, виділити його, нехай навіть у вигляді чистих солей, виявилося значно важче, а без цього не могло бути й розраховувати на його визнання. Радій відокремлювався набагато легше, і на цьому були зосереджені всі зусилля Кюрі.
Існування радію підтверджено було спочатку Е. Демарсе: в спектрі концентрованого барієвого зразка, з яким працювали потім подружжя Кюрі, він виявив в ультрафіолетової області нову лінію. Це дуже важливе свідчення, оскільки спектр елемента шанувався такий же індивідуальною характеристикою елемента, як і його атомна вага.
Але хоча цієї характеристики і було досить для визнання радію, важливо було знати також його атомна вага і хімічні властивості. До певної міри ця обставина і зміцнило бажання подружжя Кюрі виконати ту - без перебільшення - титанічну роботу, яка викликала потім захоплення у всьому світі і якої присвячено чимало яскравих сторінок в науковій, науково-популярній літературі і публіцистиці. Завдяки клопотанню Паризької академії наук і підтримки Віденської вдалося від австрійського уряду отримати кілька тонн відходів від переробки уранової руди в Богемії. Коли цей мотлох, перемішаний з хвоєю, був доставлений на важкої підводі, Кюрі зраділи йому, як превеликий скарбу. Так він і укладав в собі скарб, тільки добути його треба було каторжною працею. Старий занедбаний сарай - зразок незручності, справжній холодильник, в якому двом (всього лише двом!) Французьким вченим довелося переробляти тонни відходів уранової руди протягом сорока п'яти місяців, став таким же героєм епопеї, як і самі дослідники. Рідко, проте, згадується, що це був за сарай і чому у нього була скляний дах. У цьому приміщенні колись поміщали трупи і проводили анатомічні розтини. Воно було абсолютно занедбаним, тому його без далеких зволікань віддали в розпорядження П'єра Кюрі. У похмурому житло мерців довго і болісно народжувався немовля, якому незабаром судилося перевернути усталені поняття в науці, відкрити нову еру фізики.
Скептично налаштовані хіміки не відступали від принципу: «Покажіть нам радій - і ми повіримо!»
Вимога хіміків було виконано подружжям Кюрі вже після того, як XIX в. поступився місцем XX.
І ось підсумок цієї невтомної роботи, левова частка якої виконана П'єром і Марією Кюрі.
Прочитавши це, ми мимоволі згадуємо суперечки навколо катодних променів, відкриття каналових променів і гіпотезу Пуанкаре про зв'язок фосфоресценції з випусканням променів Рентгена. Якими звивистими стежками йшла думка вчених до істини, яка через деякий час ставала явною і самоочевидною!
Як і Беккерель, подружжя Кюрі, які отримали видатні результати при вивченні явища радіоактивності, не змогли побачити в цьому явищі всього того, що побачили наступний покоління дослідників, що, звичайно, жодним чином не применшує їх великого внеску в науку. Просто кожному - своє.
Д.І. Менделєєв повідомлення про відкриття подружжя Кюрі одержав від свого учня варшавського хіміка І.Г. Богускі, двоюрідного брата Марії. Воно не могло не зацікавити великого вченого.
Нові елементи - які їхні властивості, де їм місце в таблиці? Саме явище радіоактивності змусило Менделєєва, як і весь науковий світ того часу, глибоко задуматися.
У 1902 р Менделєєв відправився в наукове відрядження до Франції; звичайно, він побував і у Беккереля і у Кюрі, щоб переконатися самому у всьому тому, про що так багато говорять і пишуть. Він записав тоді: «Все, що можна, радіоактивне бачив». У листі Вінклер Дмитро Іванович дуже обережно висловився про природу радіоактивності: «Що ж стосується до тієї Вашої думки, що радіоактивність є наслідок деяких фізико-хімічних відносин на кшталт магнетизму, а не визначається одною хімічної природи радію, то я справедливість її цілком поділяю, поки не з'явиться що-небудь більш переконливе, ніж сучасні досліди ».
Точно так же він в той час ставився і до явища трансмутації, яке, на його думку, «жодного разу ще не доведено з достатньою переконливістю». Звідки береться енергія для того, щоб вирвати заряджені частинки з нейтральних атомів? На це питання на було відповіді.