居里夫人自傳 第58章 缺乏關懷下的奮鬥 (1)
    雖然我們一心想要將全部精力都投入到實驗研究中去,並且在生活上一直克勤克儉,但是,到了年左右,我們還是不得不想辦法來維持生活了對於能在巴黎獲得一個好些的教職,皮埃爾是不抱太大希望的,儘管這種職位薪酬並不豐厚,但還是能夠滿足一個沒有其他經濟來源而又對生活水平要求不高的家庭的生活所需的。他沒有在巴黎高等師範學校和巴黎高等綜合工藝學校接受過教育,因此缺少這類重點大學對它們的畢業生的支持,這些支持往往是決定性的。本來,他可以憑借自己的業績謀求的一些職位,都被別人搶佔了,根本沒有人想起過他。年初,巴黎大學物理化學講座的主講教授薩萊去世,因此這一教席出現了空缺,皮埃爾便去申請這一職位,但卻無功而返。這次失敗使他堅信了自己同陞遷無緣。年三月,他出任巴黎高等綜合工藝學校輔導教師,但是也只有半年時間。

    年春天,一個意料之外的消息突然傳來了:日內瓦大學聘請皮埃爾擔任物理學講座教授。日內瓦大學校長以非常誠摯的態度向他發出了這一邀請,並強調說他將為能夠請到他這樣著名的科學家來他們學校任教做出特殊的努力。校長聲稱,他們將會給皮埃爾以優厚的待遇,還將為他建立一個物理實驗室,用來滿足我們的科研需求,而且還同時聘請我到那個實驗室去工作。這一建議當然值得我們好好進行考慮。所以,我們便去日內瓦大學進行了參觀了,並在那裡受到了非常熱烈的歡迎。

    對於我們來說,下定決心前往日內瓦大學關係重大。日內瓦大學提供給我們的物質待遇十分豐厚,並且那裡的生活環境清幽,如同田園一般。皮埃爾非常想去,但是考慮到鐳研究正處於關鍵的時期,最後他還是婉言謝絕了。因為他確實非常擔心,環境的改變會令鐳研究中斷。

    正在這個時候,巴黎大學出現了P.C.N.1課程中物理課教席的空缺,皮埃爾便對這一職位提出了申請,亨利·普安卡雷不希望皮埃爾離開巴黎,由於他的鼎力相助,皮埃爾得以獲得了這一教席。這個時候,我也接受了聘請,到塞弗爾女子高等師範學校去講授物理課程。

    因此,我們留在了巴黎,收入也得到了提高。不過,這卻很大地影響了我們的研究工作。皮埃爾有兩處教學任務,並且P.C.N.的課是大課,學生又很多,備起課來費時費力。而我也必須拿出很多時間去為塞弗爾女子高等師範學校的課程做準備,還要組織學生們進行實驗,因為我覺得她們的操作能力很不夠。

    雖然在巴黎大學擁有了新職位,但皮埃爾並沒有得到相應的實驗室,他只有一間小小的辦公室與一間供他講課用的大教室。這間大教室在巴黎大學內的一幢附屬建築物裡(位於居維埃街號)。但是,皮埃爾是肯定需要獨自進行研究的,並且,他在巴黎大學擔任了新職,於是他便更加堅定不移地挑選出一些學生,指導他們來進行研究,這樣做也是因為當時放射性研究大有進展的現狀所決定的。於是,他開始四處奔走,想要爭取到大一些的能夠用來進行實驗的場所。只要是做過這類申請的人都非常清楚其中的艱難,包括行政審批、財政困難在內的阻礙不一而足,為了達到目的,你必須一次又一次地寫信並且奔走,四處求人幫助,這個過程使人心煩氣餒,並且皮埃爾又最討厭做這種事情,所以他更是被搞得精疲力竭,垂頭喪氣。除此此外,他還必須經常在P.C.N.和一直被我們佔用為實驗室的物理和化學學校的那個木棚之間穿梭往來。

    另外,在這個時候,我們的研究工作必須要用工業手段來對原材料進行處理,否則就不能取得進展。由於想出了一些權宜之計並有一些自願相助的人相幫,這一問題總算得到了解決。

    早在年,皮埃爾就用一種臨時裝置成功地對第一次工業處理實驗進行了組織,這個裝置是由化學品研究中心提供的,他同該中心在製作精密天平的時候有過聯繫。他同德比埃納在技術上對工業方法提煉鐳的實驗做過細緻的研究,所以在實驗正式進行時,效果是非常不錯的。當然,因為做這種化學實驗要求非常小心、細緻,所以必須培養一些專門人才。

    在我們的研究工作的帶動下,國外也開始進行一些類似的實驗。對此,皮埃爾的態度絕對是大公無私的。在徵得我的同意後,他決定不憑借我們的發現來獲取任何物質利益,因此我們沒有申請任何專利,並且毫無保留地對我們研究的所有成果以及鐳的提煉方法進行了公佈。除此之外,我們還向那些對此感興趣的人們提供了他們所需要的全部資料。對於制鐳工業,這是大有好處的,因此,這一工業在法國,繼而在國外快速地發展起來,它為科學家及醫生們提供了需要的產品。直到今天,制鐳工業仍舊幾乎一成不變地在對我們運用過的方法進行使用。2

    儘管我們所應用的工業處理原材料的方法收到了不錯的效果,但是由於能力有限,我們很難繼續進行下去。法國企業家阿爾梅·德·裡斯勒對這個實驗很感興趣,年的時候,他便想到要興建一座大型制鐳工廠,用來向醫生們提供鐳產品,因為當時有很多的文章在介紹鐳在生物與治療上的效用,醫生們對此非常感興趣。在當時,他的這一想法可以說是非常大膽。由於僱用了一些接受過我們的培訓的人——尤其是奧德潘與達納——來進行這種精細的工作,所以他這個計劃實行得很成功。因此,鐳便開始正式地在市場上進行銷售,但售價也確實昂貴,這是它的製作過程十分複雜,並且原材料的價格也很快被拍高的緣故。3

    在此,我想深切地對阿爾梅·德·裡斯勒表示感謝,他主動地向我們提供了幫助,無私地將他的工廠中的一小塊地方劃給我們使用,還資助了部分經費讓我們用於在那兒進行的研究。除此之外,其它的一些資金均是來自於一些補助或是由我們自己籌備的,其中最大的一筆是年由科學院給的,高達兩萬法郎。

    這樣,我們便逐漸從以前所擁有的鈾瀝青礦中提煉出一定數量的鐳,用來供我們研究所用。從原礦石中對含鐳的鋇鹽進行提煉的過程是在工廠裡進行的,我則負責在實驗室裡進行精煉與部分結晶的工作。年,我成功地將一分克的純氯化鐳提煉了出來,這樣就能夠獲得鐳元素的光譜。我首次將鐳元素的原子量測了出來,它的數值遠遠高於鋇的數值。這樣,鐳在化學的新元素地位就被確認了,不會再有人對此進行質疑。

    就此,我於年完成了我的博士論文。

    到了後來,為實驗室所提煉的鐳的數量就增多了。年,我便能夠對鐳的原子量進行了第二次測定,這一次更為精確,測出的結果為.,而現在所用的鐳原子量為。我還同德比埃納共同提煉出了純金屬鐳。被我提煉出的鐳共有克多一點,在皮埃爾的支持下,我將它們全部放到實驗室裡用來使用。

    純淨鐳的放射能力比我們原來的估計要高。在同樣的重量下,純淨鐳的放射能力要比鈾的大一百萬倍。依此類推,鈾瀝青礦石中所含有的鐳和鈾的比例大概是三分克比一噸。這兩種物質之間的關係十分緊密,在礦石中,它們總是同時出現。今天,我們知道礦石中的鐳是由鈾衰變而成的。

    對於皮埃爾來說,到P.C.N.任教的那幾年,是非常艱難的。眾多必須要面對的勞心事,令他忙得不可開交,但又只有將精力集中於一個固定的目標才會使他覺得快樂。課程太多,體力消耗過大,使他不堪重負,經常感到渾身酸痛。

    對他來講,所迫切需要的就是減輕教學任務,節省體力,以保證身體健康。所以,當巴黎大學礦物學講座出現教授位置空缺時,他便決心對這一職位進行申請,並且他完全有資格勝任的,因為在這方面,他有很深的造詣,並且還就晶體物理方面發表過重要文章。但是,他卻沒能夠獲得委任。

    在這麼艱難的時期,他竟然憑借超常的努力完成並且發表了好幾項研究,有的是他單獨做的,有的是和人合作完成的。主要包括:感應放射性研究(部分同德比埃納合作,部分同達納合作);鐳射線和X射線於電解質液體中所引起的導電性研究;鐳射氣的衰減律以及鐳射氣同其沉澱物的放射性常數研究;鐳對熱量釋放的發現(同拉波德合作);鐳射氣於空氣中漫射的研究(同達納合作);溫泉所產生氣體的放射性研究(同拉波德合作);鐳射線生理影響的研究(同亨利·貝克萊爾合作);鐳射氣生理效應的研究(同布薩爾與巴爾塔扎爾合作);對決定磁性常數儀器的簡介(同什納沃合作)。

    上述對放射性進行的種種研究都是基礎性的,所涵蓋的範圍十分廣泛。其中有好幾項是對鐳射氣進行研究的。這種氣體是由鐳產生的一種奇異的氣體,鐳所具有的大部分強烈的放射性都是由它產生的。經過深入的研究,皮埃爾揭示出了這種鐳射氣能夠自行衰變,繼而消失的狀況,並且它的衰變過程有著自己的一定規律,而不受到外界的任何影響。在今天,一般情況下,鐳射氣都是由細小的玻璃瓶來收集的,醫生們經常用它來治病。由技術角度來看,用它來直接治療比用鐳更加方便。但是,凡是醫生們要使用鐳射氣的時候,則必須查閱數學圖表,來對鐳射氣每天的衰減數量進行瞭解。雖然被密封在細小的玻璃瓶裡,但鐳射氣是照樣要衰減的。一些泉水之所以因為能夠治病而名氣大振,也是由於泉水中含有少量鐳射氣的緣故。

    在皮埃爾的研究中,尤其以發現了鐳可以產生熱量最為驚人。通常情況下,雖然鐳的表面沒有顯示出什麼變化,但它每小時所產生的熱量卻足以將與它本身重量相等的冰塊融化。如果將這熱量保護好使其不向外面消散的話,鐳本身就會發熱,溫度可以高達℃,高於它周圍空氣的溫度。這種現象是完全不同於當時的科學實驗數據的。

    最後,關於鐳的生理效用的各項實驗研究我不能不提及,因為它具有明顯的消腫作用。

    為了對吉塞爾發表不久的這項研究結果進行驗證,皮埃爾主動將自己的胳膊伸出接受鐳的照射長達幾個小時。結果,他的皮膚受到傷害,就像是灼傷一樣,並且向四周擴展,過了好幾個月才恢復原樣。亨利·貝克萊爾在將一支裝有鐳鹽的玻璃管放到西服背心口袋裡時,也曾意外地被灼傷過。他跑過來對我們講述鐳對他的傷害時,又喜又怒地叫嚷道:「我真愛它,可又恨它。」

    在瞭解到鐳的生理效應如此大後,皮埃爾便著手同醫生們合作,共同對動物進行實驗。鐳療方法的起步點就是這些實驗研究。實驗開始時所使用的鐳都是由皮埃爾提供的,目的是治療狼瘡和其他一些皮膚病。就這樣,通常被稱為「居裡療法」的鐳療法,作為醫學上的重要分支,就在法國應運而生了,後來經過一些法國醫生(例如丹洛斯、威克漢姆、多光尼西和德格萊等)的研究,這一療法得到了更大的發展。4

    同時,國外也在積極地發展放射學研究,新的發現不停地湧現出來。許多科學家積極地對其他放射性元素進行尋找,在這期間運用了我們所發明的新的化學分析法。據此,人們很快便發現了由工業大規模地製造,在醫學上被經常使用的新釷,以及放射性釷、鏷、錒等物質。到如今,我們已經知道的放射性元素有三十多種,其中有三種是射氣。在這三十多種放射性元素中,鐳仍舊佔據著最為重要的地位,因為它具有很強的放射性,而它的衰減蛻變則在幾年中都非常緩慢。

    年,是放射學這門新學科在發展中十分重要的一年。這一年,在法國,對鐳所進行的研究剛剛結束,皮埃爾就發現了一種驚人的現象:這種新元素可以在表面沒有任何損傷的情況下散發出熱量。在英國,拉姆塞與索迪宣佈了一個重大發現:通過他們的觀察可知,鐳能夠持續不斷地發出氦氣,這就說明原子一定是能夠變化的。如果我們將鐳鹽加熱到它的熔點後將它密存於完全真空狀態的玻璃管裡,然後再次加熱,令它放出少量的氮氣,便可以運用光譜儀來對氦氣的存在進行確定了。這個重要實驗被反覆做了很多次,鐳可以放出氦氣這一論斷完全得到了證實。它為我們提供了原子能夠變化的第一個例證。當然,對於這種變化,我們是無法控制的,但卻推翻了原子不能夠被改變的理論。

    呂特福和索迪對這些情況與我們以前所知道的情況進行了綜合概括,並提出了今天已為大家所接受的放射蛻變的理論。根據這一理論可以看出,任何放射性元素,即使是它表面上沒有任何變化,它的內部也都在自行蛻變,速度越快,放射性就越強。5
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