1. Thời niên thiếu và Giáo dục
Pierre Curie đã bộc lộ tài năng khoa học đặc biệt từ rất sớm, được cha và gia đình giáo dục kỹ lưỡng, đặt nền móng cho sự nghiệp nghiên cứu vĩ đại của ông. Mặc dù gặp khó khăn về tài chính, ông vẫn kiên trì theo đuổi con đường học vấn và nhanh chóng đạt được những thành tựu đầu tiên trong sự nghiệp.
1.1. Thời thơ ấu và Giáo dục ban đầu
Pierre Curie sinh ra tại Paris, Pháp vào ngày 15 tháng 5 năm 1859. Ông là con trai của Eugène Curie (1827-1910), một bác sĩ người Pháp gốc Huguenot từ Alsace, và Sophie-Claire Curie (nhũ danh Depouilly; 1832-1897). Ông được cha và một gia sư riêng giáo dục tại nhà vì không thích đến trường học chính quy. Ngay từ khi còn nhỏ, Pierre đã thể hiện năng khiếu vượt trội về toán học và hình học.
Năm 16 tuổi, ông đã hoàn thành bằng Cử nhân Khoa học về toán học. Đến năm 18 tuổi, ông nhận được bằng cử nhân khoa học vật lý từ Khoa Khoa học tại Sorbonne (hay còn gọi là Đại học Paris).
1.2. Sự nghiệp ban đầu và Công việc
Do thiếu tiền, Pierre Curie không thể tiếp tục ngay lên chương trình tiến sĩ sau khi tốt nghiệp. Thay vào đó, ông làm trợ lý hướng dẫn trong phòng thí nghiệm. Trong quá trình chuẩn bị cho bằng cử nhân khoa học, ông đã làm việc trong phòng thí nghiệm của Jean-Gustave Bourbouze tại Khoa Khoa học.
Mãi đến năm 1895, ông mới hoàn thành bằng tiến sĩ tại Đại học Paris. Luận án tiến sĩ của ông tập trung vào nghiên cứu về từ tính. Sau khi lấy bằng tiến sĩ, ông trở thành giáo sư vật lý, và vào năm 1900, ông được bổ nhiệm làm giáo sư tại Khoa Khoa học. Pierre Curie được biết đến là người không quan tâm đến việc thăng tiến trong sự nghiệp và thậm chí đã từ chối Huân chương Công trạng Giáo dục. Tuy nhiên, ông đã nhận được sự công nhận cao từ nước ngoài, bằng chứng là chuyến thăm của Lord Kelvin (Anh) vào năm 1893 để thảo luận về khoa học.
2. Sự nghiệp Khoa học và Nghiên cứu
Sự nghiệp khoa học của Pierre Curie bao gồm nhiều lĩnh vực đột phá, từ khám phá áp điện và các định luật về từ tính, cho đến những đóng góp mang tính cách mạng trong nghiên cứu phóng xạ, định hình hiểu biết của chúng ta về vật lý hạt nhân và tương tác vật chất.
2.1. Nghiên cứu về Từ tính và Nhiệt động lực học
Trước khi thực hiện các nghiên cứu tiến sĩ nổi tiếng về từ tính, Pierre Curie đã thiết kế và hoàn thiện một cân xoắn cực kỳ nhạy để đo các hệ số từ tính. Những biến thể của thiết bị này sau đó đã được nhiều nhà khoa học sử dụng phổ biến trong lĩnh vực này.
Trong luận án tiến sĩ của mình, Pierre Curie đã nghiên cứu về sắt từ, thuận từ và nghịch từ. Ông đã khám phá ra ảnh hưởng của nhiệt độ lên tính thuận từ, điều mà ngày nay được gọi là Định luật Curie. Hằng số vật liệu trong Định luật Curie được biết đến là Hằng số Curie.
Ông cũng phát hiện ra rằng các chất sắt từ thể hiện một nhiệt độ chuyển tiếp tới hạn, trên nhiệt độ đó các chất này mất đi tính chất sắt từ của chúng. Nhiệt độ này hiện được gọi là nhiệt độ Curie. Nhiệt độ Curie có nhiều ứng dụng trong nghiên cứu kiến tạo mảng, điều trị hạ thân nhiệt, đo lường caffein và hiểu biết về các trường từ tính ngoài Trái Đất.
2.2. Khám phá Hiệu ứng Áp điện
Năm 1880, Pierre Curie và anh trai ông, Jacques Curie (1856-1941), đã chứng minh rằng một điện thế được tạo ra khi các tinh thể bị nén, đây chính là hiệu ứng áp điện. Để hỗ trợ công việc này, họ đã phát minh ra điện kế thạch anh áp điện. Năm sau, họ đã chứng minh hiệu ứng ngược lại: tinh thể có thể bị biến dạng khi chịu tác động của một trường điện. Hiện nay, gần như tất cả các mạch điện tử kỹ thuật số đều dựa vào nguyên lý này dưới dạng dao động tinh thể.
2.3. Tiên phong trong Nghiên cứu Phóng xạ
Pierre Curie đã hợp tác với vợ mình, Marie Curie, trong việc cô lập polonium và radium. Họ là những người đầu tiên sử dụng thuật ngữ "phóng xạ" và là những người tiên phong trong nghiên cứu về nó. Công trình của họ, bao gồm luận án tiến sĩ nổi tiếng của Marie Curie, đã sử dụng một điện kế áp điện nhạy cảm do Pierre và anh trai Jacques Curie chế tạo.
Vào ngày 26 tháng 12 năm 1898, công bố của Pierre Curie cùng vợ và M. G. Bémont về việc khám phá ra radium và polonium đã được vinh danh bằng Giải thưởng Đột phá Hóa học từ Bộ phận Lịch sử Hóa học của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ, được trao cho ESPCI ParisTech vào năm 2015.
Năm 1903, để vinh danh công trình của vợ chồng Curie, Hiệp hội Hoàng gia Luân Đôn đã mời Pierre trình bày nghiên cứu của họ. Marie Curie không được phép thuyết trình, vì vậy Lord Kelvin đã ngồi bên cạnh bà trong khi Pierre trình bày. Sau đó, Lord Kelvin đã tổ chức một bữa trưa cho Pierre. Khi ở Luân Đôn, Pierre và Marie đã được trao Huy chương Davy của Hiệp hội Hoàng gia Luân Đôn. Cùng năm đó, Pierre và Marie Curie, cùng với Henri Becquerel, đã được trao Giải Nobel Vật lý cho công trình nghiên cứu về phóng xạ của họ.
Pierre Curie và một trong những học trò của ông, Albert Laborde, đã thực hiện khám phá đầu tiên về năng lượng hạt nhân, bằng cách xác định sự phát xạ nhiệt liên tục từ các hạt radium. Curie cũng đã điều tra các phát xạ bức xạ từ các chất phóng xạ, và thông qua việc sử dụng các trường từ, ông đã có thể chứng minh rằng một số phát xạ mang điện tích dương (hạt alpha), một số mang điện tích âm (hạt beta) và một số trung hòa (bức xạ gamma).
Đơn vị đo lường cường độ của mẫu vật liệu phóng xạ là Curie (3,7 × 1010 phân rã mỗi giây hoặc 37 gigabecquerel (GBq)) đã được đặt theo tên của Marie và Pierre Curie bởi Đại hội X quang năm 1910.
2.4. Nguyên lý Bất đối xứng Curie và các Đóng góp Khác
Pierre Curie đã xây dựng nguyên lý ngày nay được biết đến là Nguyên lý Bất đối xứng Curie: một hiệu ứng vật lý không thể có sự bất đối xứng mà nguyên nhân hiệu quả của nó không có. Ví dụ, một hỗn hợp cát ngẫu nhiên trong môi trường không trọng lực không có sự bất đối xứng (nó là đẳng hướng). Nếu một trường hấp dẫn được đưa vào, sẽ có sự bất đối xứng do hướng của trường. Khi đó, các hạt cát có thể "tự sắp xếp" với mật độ tăng theo chiều sâu. Nhưng sự sắp xếp mới này, với sự sắp xếp có hướng của các hạt cát, thực sự phản ánh sự bất đối xứng của trường hấp dẫn gây ra sự phân tách.
2.5. Nghiên cứu về Chủ nghĩa Tâm linh
Vào cuối thế kỷ 19, khi Pierre Curie đang nghiên cứu những bí ẩn của từ học thông thường, ông đã biết đến các thí nghiệm tâm linh của các nhà khoa học châu Âu khác như Charles Richet và Camille Flammarion. Ban đầu, Pierre Curie cho rằng việc điều tra có hệ thống các hiện tượng siêu nhiên có thể giúp giải đáp một số câu hỏi chưa được trả lời về từ tính.
Ông đã viết cho Marie, lúc đó là vị hôn thê của mình: "Anh phải thừa nhận rằng những hiện tượng tâm linh đó làm anh vô cùng thích thú. Anh nghĩ chúng là những vấn đề liên quan đến vật lý." Các ghi chép của Pierre Curie từ thời kỳ này cho thấy ông đã đọc nhiều sách về chủ nghĩa tâm linh. Ông không tham dự các buổi gọi hồn như của Eusapia Palladino ở Paris vào tháng 6 năm 1905 chỉ với tư cách khán giả, và mục tiêu của ông chắc chắn không phải là để giao tiếp với linh hồn. Ông xem các buổi gọi hồn là những thí nghiệm khoa học, cố gắng theo dõi các thông số khác nhau và ghi chú chi tiết mọi quan sát. Mặc dù vậy, Curie tự nhận mình là người vô thần.
3. Hôn nhân và Gia đình
Cuộc hôn nhân của Pierre Curie với Marie Skłodowska không chỉ là một câu chuyện tình yêu mà còn là sự hợp tác khoa học phi thường, sản sinh ra nhiều thế hệ nhà khoa học lỗi lạc và để lại di sản vô giá cho nhân loại.
3.1. Cuộc hôn nhân với Marie Curie và Hợp tác Nghiên cứu
Pierre Curie được giới thiệu với Maria Skłodowska bởi người bạn của họ, nhà vật lý Józef Wierusz-Kowalski. Curie đã mời bà làm học trò trong phòng thí nghiệm của mình. Sự ngưỡng mộ của ông dành cho bà tăng lên khi ông nhận ra rằng bà sẽ không cản trở nghiên cứu của ông. Ông bắt đầu coi Skłodowska là nàng thơ của mình. Bà đã từ chối lời cầu hôn ban đầu của ông, nhưng cuối cùng đã đồng ý kết hôn vào ngày 26 tháng 7 năm 1895.
Vợ chồng Curie có một cuộc hôn nhân hạnh phúc, đầy tình cảm và họ nổi tiếng với sự tận tâm dành cho nhau. Pierre Curie đã từng viết cho Maria Skłodowska: "Thật là một điều tuyệt đẹp, một điều tôi không dám hy vọng nếu chúng ta có thể dành cả cuộc đời bên nhau, bị thôi miên bởi những giấc mơ của chúng ta: giấc mơ yêu nước của em, giấc mơ nhân đạo của chúng ta, và giấc mơ khoa học của chúng ta."
3.2. Con cái và Hậu duệ
Ông nội của Pierre Curie, Paul Curie (1799-1853), một bác sĩ y khoa, là một người theo chủ nghĩa nhân văn Malthus tận tâm và kết hôn với Augustine Hofer, con gái của Jean Hofer và chắt của Jean-Henri Dollfus, những nhà công nghiệp vĩ đại từ Mulhouse vào nửa sau thế kỷ 18 và nửa đầu thế kỷ 19.
Thông qua bà nội này, Pierre Curie cũng là hậu duệ trực tiếp của nhà khoa học và toán học người Basel Johann Bernoulli (1667-1748), giống như Pierre-Gilles de Gennes, người đoạt Giải Nobel Vật lý năm 1991.
Con gái của Pierre và Marie Curie, Irène Joliot-Curie, và con rể của họ, Frédéric Joliot-Curie, cũng là các nhà vật lý tham gia nghiên cứu về phóng xạ, và mỗi người cũng đã nhận được Giải Nobel cho công trình của họ. Người con gái khác của vợ chồng Curie, Ève Curie, đã viết một cuốn tiểu sử nổi tiếng về mẹ mình. Bà là thành viên duy nhất trong gia đình Curie không trở thành nhà vật lý. Ève kết hôn với Henry Richardson Labouisse Jr., người đã nhận Giải Nobel Hòa bình thay mặt cho UNICEF vào năm 1965.
Cháu gái của Pierre và Marie Curie, Hélène Langevin-Joliot, là giáo sư vật lý hạt nhân tại Đại học Paris, và cháu trai của họ, Pierre Joliot, được đặt tên theo Pierre Curie, là một nhà hóa sinh nổi tiếng.
4. Cái chết
Pierre Curie qua đời trong một vụ va chạm trên đường phố Paris vào ngày 19 tháng 4 năm 1906. Khi đang băng qua phố Rue Dauphine đông đúc dưới trời mưa tại Quai de Conti, ông bị trượt chân và ngã xuống dưới một chiếc xe ngựa kéo hạng nặng. Một trong những bánh xe đã cán qua đầu ông, làm vỡ hộp sọ và giết chết ông ngay lập tức. Theo lời khai của cha ông và một trợ lý phòng thí nghiệm, tính cách hay lơ đãng của Curie do quá tập trung vào suy nghĩ có thể đã góp phần vào cái chết của ông. Ngoài ra, một số giả thuyết còn cho rằng tình trạng sức khỏe suy yếu của ông do phơi nhiễm phóng xạ có thể đã ảnh hưởng đến khả năng giữ thăng bằng và phản ứng của ông.
Cả vợ chồng Curie đều từng bị bỏng do radium, cả vô tình lẫn cố ý, và đã tiếp xúc với liều lượng bức xạ lớn trong khi tiến hành nghiên cứu của họ. Họ đều bị bệnh do phóng xạ và Marie Curie qua đời vì bệnh thiếu máu bất sản do phóng xạ vào năm 1934. Ngay cả bây giờ, tất cả các giấy tờ của họ từ những năm 1890, thậm chí cả sách dạy nấu ăn của bà, đều bị nhiễm phóng xạ. Sổ ghi chép trong phòng thí nghiệm của họ được giữ trong các hộp chì đặc biệt và những người muốn xem chúng phải mặc quần áo bảo hộ. Hầu hết các vật phẩm này có thể tìm thấy tại Bibliothèque nationale de FranceThư viện Quốc gia PhápFrench.
Nếu Pierre Curie không chết trong một tai nạn như vậy, rất có thể cuối cùng ông cũng sẽ qua đời vì ảnh hưởng của phóng xạ, giống như vợ ông, con gái họ Irène Joliot-Curie, và chồng của cô, Frédéric Joliot.
Vào tháng 4 năm 1995, Pierre và Marie Curie đã được chuyển từ nơi an nghỉ ban đầu của họ, một nghĩa trang gia đình, và được an táng trong hầm mộ của Panthéon ở Paris.
5. Giải thưởng và Di sản
Di sản của Pierre Curie không chỉ là những khám phá khoa học mang tính cách mạng mà còn là hàng loạt các giải thưởng danh giá, cùng với sự vinh danh tên tuổi ông trong các đơn vị đo lường, nguyên tố hóa học, và các tổ chức khoa học trên khắp thế giới.
5.1. Các Giải thưởng Chính
Trong suốt sự nghiệp của mình, Pierre Curie đã nhận được nhiều giải thưởng và vinh danh quan trọng:
- Giải Berthelot (1903, cùng Marie Curie).
- Huy chương Danh dự Thành phố Paris (1903, cùng Marie Curie).
- Huy chương Davy (1903, cùng Marie Curie) từ Hiệp hội Hoàng gia Luân Đôn.
- Giải Nobel Vật lý (1903), cùng với Marie Curie và Henri Becquerel.
- Huy chương Matteucci (1904, cùng Marie Curie) từ Hiệp hội Khoa học Ý.
- Huy chương Elliott Cresson (1909), được trao sau khi ông mất trong buổi lễ trao giải của Marie Curie.
- Giải thưởng Đột phá Hóa học từ Bộ phận Lịch sử Hóa học của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ (2015), để vinh danh công trình khám phá radium và polonium của ông.
5.2. Ảnh hưởng Khoa học và Tưởng niệm
Tên và chân dung của Pierre Curie đã được sử dụng ở nhiều nơi khác nhau để vinh danh những đóng góp to lớn của ông:
- Đơn vị đo lường Curie (Ci), tương đương 3,7 × 1010 phân rã mỗi giây hoặc 37 gigabecquerel (GBq)) được đặt theo tên của Pierre và Marie Curie vào năm 1910 bởi Đại hội X quang, để mô tả cường độ của một mẫu vật liệu phóng xạ. Tuy nhiên, đã có một số tranh cãi nhỏ về việc đơn vị này chủ yếu vinh danh ai trong hai vợ chồng.
- Nguyên tố Curium, có số nguyên tử 96, được đặt tên theo họ của cặp vợ chồng Curie.
- Đại học Pierre và Marie Curie (Paris VI), được thành lập năm 1968 sau khi các khoa khoa học và y học của Đại học Paris được chia tách, tiếp nối truyền thống nghiên cứu và đào tạo nhân tài trong các lĩnh vực khoa học và công nghệ.
- Viện Curie (Paris) và Bảo tàng Curie ở Paris.
- Chân dung của ông, cùng với vợ là Marie Curie, xuất hiện trên tờ tiền giấy franc Pháp cuối cùng mệnh giá 500.
- Ga tàu điện ngầm Pierre et Marie Curie trên tuyến số 7 của Tàu điện ngầm Paris.