Вручена нобелевская премия по физике. Нобелевская премия по физике

КЮРИ (Curie), Пьер
(15 мая 1859 г. – 19 апреля 1906 г.)
Нобелевская премия по физике, 1903 г.
совместно с Анри Беккерелем и Мари Кюри

Французский физик Пьер Кюри родился в Париже. Он был младшим
из двух сыновей врача Эжена Кюри и Софи-Клер (Депулли) Кюри.
Отец решил дать своему независимому и рефлексирующему сыну
домашнее образование. Мальчик оказался столь прилежным учеником,
что в 1876 г., шестнадцати лет от роду, получил ученую степень
бакалавра Парижского университета (Сорбонны). Два года спустя он
получил степень лиценциата (эквивалентную степени магистра)
физических наук.
В 1878 г. Кюри стал демонстратором в физической лаборатории
Сорбонны, где занялся исследованием природы кристаллов. Вместе
со своим старшим братом Жаком, работавшим в минералогической
лаборатории университета, Кюри в течение четырех лет проводил
интенсивные экспериментальные работы в этой области. Братья Кюри
открыли пьезоэлектричество – появление под действием приложенной
извне силы на поверхности некоторых кристаллов электрических
зарядов. Ими был открыт и обратный эффект: те же кристаллы под
действием электрического поля испытывают сжатие. Если приложить
к таким кристаллам переменный ток, то их можно заставить
совершать колебания с ультравысокими частотами, при которых
кристаллы будут испускать звуковые волны за пределами восприятия
человеческого слуха. Такие кристаллы стали очень важными
компонентами такой радиоаппаратуры, как микрофоны, усилители и
стереосистемы. Братья Кюри разработали и построили такой
лабораторный прибор, как пьезоэлектрический кварцевый балансир,
который создает электрический заряд, пропорциональный
приложенной силе. Его можно считать предшественником основных
узлов и модулей современных кварцевых часов и радиопередатчиков.
В 1882 г. по рекомендации английского физика Уильяма Томсона
Кюри. был назначен руководителем лаборатории новой Муниципальной
школы промышленной физики и химии. Хотя жалованье в школе было
более чем скромным, Кюри оставался главой лаборатории в течение
двадцати двух лет. Через год после назначения Кюри руководителем
лаборатории сотрудничество братьев прекратилось, так как Жак
покинул Париж, чтобы стать профессором минералогии университета
Монпелье.
В период с 1883 по 1895 г. Кюри выполнил большую серию
работ, в основном по физике кристаллов. Его статьи по
геометрической симметрии кристаллов и поныне не утратили своего
значения для кристаллографов. С 1890 по 1895 г. Кюри занимался
изучением магнитных свойств веществ при различных температурах.
На основании большого числа экспериментальных данных в его
докторской диссертации была установлена зависимость между
температурой и намагниченностью, впоследствии получившая
название закона Кюри.
Работая над диссертацией. Кюри в 1894 г. встретился с Марией
Склодовской (Мари Кюри), молодой польской студенткой физического
факультета Сорбонны. Они поженились в июле 1895 г., через
несколько месяцев после того, как Кюри защитил докторскую
диссертацию. В 1897 г., вскоре после рождения первого ребенка,
Мари Кюри приступила к исследованиям радиоактивности, которые
вскоре поглотили внимание Пьера до конца его жизни.
В 1896 г. Анри Беккерель открыл, что урановые соединения
постоянно испускают излучение, способное засвечивать
фотографическую пластинку. Выбрав это явление темой своей
докторской диссертации, Мари стала выяснять, не испускают ли
другие соединения «лучи Беккереля». Так как Беккерель обнаружил,
что испускаемое ураном излучение повышает электропроводность
воздуха вблизи препаратов, она использовала для измерения
электропроводности пьезоэлектрический кварцевый балансир братьев
Кюри. Вскоре Мари Кюри пришла к заключению, что только уран,
торий и соединения этих двух элементов испускают излучение
Беккереля, которое она позднее назвала радиоактивностью. Мари в
самом начале своих исследований совершила важное открытие:
урановая смоляная обманка (урановая руда) электризует окружающий
воздух гораздо сильнее, чем содержащиеся в ней соединения урана
и тория, и даже чем чистый уран. Из этого наблюдения она сделала
вывод о существовании в урановой смоляной обманке еще
неизвестного сильно радиоактивного элемента. В 1898 г. Мари Кюри
сообщила о результатах своих экспериментов Французской академии
наук. Убежденный в том, что гипотеза его жены не только верна,
но и очень важна, К. оставил свои собственные исследования,
чтобы помочь Мари выделить неуловимый элемент. С этого времени
интересы супругов Кюри как исследователей слились настолько
полно, что даже в своих лабораторных записях они всегда
употребляли местоимение «мы».
Кюри поставили перед собой задачу разделить урановую
смоляную обманку на химические компоненты. После трудоемких
операций они получили небольшое количество вещества, обладавшее
наибольшей радиоактивностью. Оказалось. что выделенная порция
содержит не один, а два неизвестных радиоактивных элемента. В
июле 1898 г. Кюри опубликовали статью «О радиоактивном веществе,
содержащемся в урановой смоляной обманке» ("Sur une substance
radioactive contenue dans la pecelende"), в которой сообщали об
открытии одного из элементов, названным полонием в честь родины
Марии Склодовской. В декабре они объявили об открытии второго
элемента, который назвали радием. Оба новых элемента были во
много раз более радиоактивны, чем уран или торий, и составляли
одну миллионную часть урановой смоляной обманки. Чтобы выделить
из руды радий в достаточном для определения его атомного веса
количестве, Кюри в последующие четыре года переработали
несколько тонн урановой смоляной обманки. Работая в примитивных
и вредных условиях, они производили операции химического
разделения в огромных чанах, установленных в дырявом сарае, а
все анализы – в крохотной, бедно оснащенной лаборатории
Муниципальной школы.
В сентябре 1902 г. супруги Кюри сообщили о том, что им
удалось выделить одну десятую грамма хлорида радия и определить
атомную массу радия, которая оказалась равной 225. (Выделить
полоний Кюри не удалось, так как он оказался продуктом распада
радия.) Соль радия испускала голубоватое свечение и тепло. Это
фантастически выглядевшее вещество привлекло к себе внимание
всего мира. Признание и награды за его открытие пришли почти
сразу.
Кюри опубликовали огромное количество информации о
радиоактивности, собранной ими за время исследований: с 1898 по
1904 г. они выпустили тридцать шесть работ. Еще до завершения
своих исследований. Кюри побудили других физиков также заняться
изучением радиоактивности. В 1903 г. Эрнест Резерфорд и Фредерик
Содди высказали предположение о том, что радиоактивные излучения
связаны с распадом атомных ядер. Распадаясь (утрачивая какие-то
из образующих их частиц), радиоактивные ядра претерпевают
трансмутацию в другие элементы. Кюри одними из первых поняли,
что радий может применяться и в медицинских целях. Заметив
воздействие излучения на живые ткани, они высказали
предположение, что препараты радия могут оказаться полезными при
лечении опухолевых заболеваний.
Шведская королевская академия наук присудила супругам Кюри
половину Нобелевской премии по физике 1903 г. «в знак
признания... их совместных исследований явлений радиации,
открытых профессором Анри Беккерелем», с которым они разделили
премию. Кюри были больны и не смогли присутствовать на церемонии
вручения премий. В своей Нобелевской лекции, прочитанной два
года спустя, К. указал на потенциальную опасность, которую
представляют радиоактивные вещества, попади они не в те руки, и
добавил, что «принадлежит к числу тех, кто вместе с Нобелем
считает, что новые открытия принесут человечеству больше бед,
чем добра».
Радий – элемент, встречающийся в природе крайне редко, и
цены на него, с учетом его медицинского значения, быстро
возросли. Кюри жили бедно, и нехватка средств не могла не
сказываться на их исследованиях. Вместе с тем они решительно
отказались от патента на свой экстракционный метод, равно как и
от перспектив коммерческого использования радия. По их
убеждению, это противоречило бы духу науки – свободному обмену
знаниями. Несмотря на то, что такой отказ лишил их немалой
прибыли, финансовое положение Кюри улучшилось после получения
Нобелевской премии и других наград.
В октябре 1904 г. Кюри был назначен профессором физики
Сорбонны, а Мари Кюри – заведующей лабораторией, которой прежде
руководил ее муж. В декабре того же года у Кюри родилась вторая
дочь. Возросшие доходы, улучшившееся финансирование
исследований, планы создания новой лаборатории, восхищение и
признание мирового научного сообщества должны были сделать
последующие годы супругов Кюри плодотворными. Но, как и
Беккерель, Кюри ушел из жизни слишком рано, не успев насладиться
триумфом и свершить задуманное. В дождливый день 19 апреля
1906 г., переходя улицу в Париже, он поскользнулся и упал.
Голова его попала под колесо проезжавшего конного экипажа.
Смерть наступила мгновенно.
Мари Кюри унаследовала его кафедру в Сорбонне, где
продолжила свои исследования радия. В 1910 г. ей удалось
выделить чистый металлический радий, а в 1911 г. она была
удостоена Нобелевской премии по химии. В 1923 г. Мари
опубликовала биографию Кюри Старшая дочь Кюри, Ирен (Ирен Жолио-
Кюри), разделила со своим мужем Нобелевскую премию по химии
1935 г.; младшая, Ева, стала концертирующей пианисткой и
биографом своей матери.
Серьезный, сдержанный, всецело сосредоточенный на своей
работе, Кюри был вместе с тем добрым и отзывчивым человеком. Он
пользовался довольно широкой известностью как натуралист-
любитель. Одним из излюбленных его развлечений были пешие или
велосипедные прогулки. Несмотря на занятость в лаборатории и
семейные заботы, Кюри находили время для совместных прогулок.
Помимо Нобелевской премии, Кюри был удостоен еще нескольких
наград и почетных званий, в том числе медали Дэви Лондонского
королевского общества (1903) и золотой медали Маттеуччи
Национальной Академии наук Италии (1904). Он был избран во
Французскую академию наук (1905).

Дольше всех с момента получения Нобелевской премии по физике и Нобелевской премии вообще прожил лауреат 1929 года Луи де Бройль, умерший в 1987 году.

Лауреаты Нобелевской премии по физике

1901 Рентген В. За открытие лучей, названных его именем (рентгеновских лучей).

1902 Лоренц Х., Зееман П. За исследование влияния магнетизма на процессы излучения.

1903 Беккерель А. За открытие явления спонтанной радиоактивности.

1903 Кюри П., Склодовская-Кюри М. За исследование радиоактивного излучения.

1904 Рэлей Дж. За исследование плотности газообразных элементов и открытие в связи с этим аргона.

1905 Ленард Ф. За исследование катодных лучей.

1906 Томсон Дж. Дж. За теоретические и экспериментальные исследования прохождения электричества через газы.

1907 Майкельсон А. За создание прецизионных оптических инструментов и выполнение с их помощьюспектроскопических и метрологических исследований.

1908 Липпман Г. За разработку методов цветной фотографии.

1909 Маркони Г., Браун К. За развитие беспроволочной телеграфии.

1910 Ван дер Ваальс И. За работы, содержащие уравнения агрегатных состояний газов и жидкостей.

1911 Вин В. За открытие законов теплового излучения.

1912 Дален Н. За открытие автоматического регулятора, используемого для освещения маяков.

1913 Камерлинг-Оннес Г. За исследование свойств тел при низких температурах и получение жидкого гелия.

1914 Лауэ М. За открытие дифракции рентгеновских лучей в кристаллах.

1915 Брэгг Г.,Брэгг Л. За важный вклад в изучение структуры кристаллов с помощью рентгеновских лучей.

1917 Баркла Ч. За открытие характеристических рентгеновских лучей.

1918 Планк М. За открытие кванта действия.

1919 Штарк И. За открытие эффекта Доплера на каналовых лучах и эффекта расщепления спектральных линий в электрическом поле.

1920 Гильом Ш. За открытие сплавов инвара и элинвара.

1921 Эйнштейн А. За важные физико-математические исследования, особенно за открытие законов фотоэлектрического эффекта.

1922 Бор Н. За заслуги в изучении строения атома.

1923 Милликен Р. За исследования в области элементарных зарядов и фотоэлектрического эффекта.

1924 Сигбан М. За исследования и открытия в области рентгеновской спектроскопии.

1925 Франк Дж., Герц Г. За открытие законов столкновений электронов с атомами.

1926 Перрен Ж. За исследование структуры вещества и открытие седиментарного равновесия.

1927 Комптон А. За открытие явления, названого его именем (эффекта Комптона).

1927 Вильсон Ч. За открытие методов конденсации пара и изобретение прибора для наблюдения следов заряженных частиц (камеры Вильсона).

1928 Ричардсон О. За исследование термоэлектронной эмиссии, и в первую очередь за открытие закона, названного его именем.

1929 Бройль Л. де За открытие волновой природы электрона.

1930 Раман Ч. За отрытие явления комбинационного рассеяния света.

1932 Гейзенберг В. За создание квантовой механики в матричной форме.

1933 Шредингер Э., Дирак П. За открытие новых форм атомной теории.

1935 Чэдвиг Дж. За открыие нейтрона.

1936 Андерсон К. За открытие позитрона

196 Гесс В. За открытие космических лучей.

1937 Дэвисон К., Томсон Дж. П. За открытие дифракции электрнов в кристаллах.

1938 Ферми Э. За окрытие искусственной радиоактивности, вызванной бомбардировкой медленными нейтронами.

1939 Лоуренс Э. За создание и усовершенствование циклотрона.

1943 Штерн О. За открытие магнитного момента протона.

1944 Раби И. За примнение резонансного метода для измерения магнитных моментов атомных ядер.

1945 Паули В. За открытие принципа, названного его именем (принцип Паули).

1946 Бриджмен П. За исследования и открытия в физике высоких давлений.

1947 Эпплтон Э. За исследования ионосферы, и в первую очередь за открытие так называемого "слоя Эпплтона".

1948 Блэкетт П. За усовершенствование камеры Вильсона и открытия в области физики космических лучей.

1949 Юкава Х. За предсказание мезонов.

1950 Пауэлл С. За развитие фотографических методов изучения ядерных процессов и открытие мезонов.

1951 Кокрофт Дж., Уолтон Э. За трансмутацию элементов искусственно ускоренными частицами.

1952 Блох Ф.,Парселл Э. За открытия ядерного мангнитного резонанса.

1953 Цернике Ф. За открытие фазоконтрастного метода и изобретениефазоконтрастного микроскопа.

1954 Борн М. За работы в квантовой механике.

1954 Боте В. За использование метода совпадений для анализа космической радиации.

1955 Лэмб У., Каш П. За работы по аномальному магнитному моменту электрона.

1956 Шокли У., Бардин Дж., Браттейн У. За исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта.

1957 Ли Т., Янг Ч. За фундаментальные исследования законов четности, которые привели к важным открытиям в области физики элементарных частиц.

1958 Черенков П.А., Тамм И.Е., Франк И.М. За открытие и объяснение эффекта Вавилова-Черенкова.

1959 Сегре Э., Чемберлен О. За открытие антипротона.

1960 Глезер Д. За изобретение пузырьковой камеры

1961 Хофштадтер Р. За фундаментальные исследования расссеяния электронов на атомных ядрах и открытие структуры нуклонов.

1961 Мёссбауэр Р. За исследование резонансного поглощения гамма-излучения и открытие эффекта, названного его именем (эффект Мёссбауэра).

1962 Ландау Л. Д. За пионерские исследования по теории конденсированных сред, особенно жидкого гелия.

1963 Вигнер Ю За вклад в теорию атомного ядра и элементарных частиц, особенно за открытие и применение фундаментальных принципов симметрии.

1963 Йенсен Х., Гёпперт-Майер М. За открытия, связанные с оболочечной структурой ядра.

1964 Таунс Ч., Басов Н. Г., Прохоров А. М. За фундаментальные исследования в области квантовой электроники, которые привели к созданию генераторов и усилителей нового типа - мазеров и лазеров.

1965 Томонага С., Швингер Ю., Фейнман Р. За фундаментальный вклад в квантовую электродинамику, имеющий важное значение для физики элементарных частиц.

1966 Кастлер А. За открытие и развитие оптических методов исследования герцовых колебание в атомах.

1967 Бете Х. За вклад в теорию ядерных реакций, и особенно за открытие цикла термоядерных реакций, являющихся источником энергии звезд.

1968 Альварес Л. За вклад в физику элементарных частиц, и в первую очередь за открытие большого количества резонансов.

1969 Гелл-Манн М. За открытия, связанные с классификацией элементарных частиц и их взаимодействий.

1970 Альфвен Х. За фундаментальные открытия в области магнитной гидродинамики и ее применение в физике плазмы.

1970 Неель Л. За фундаментальные работы по антиферромагнетизму и ферромагнетизму, широко используемые в физике твердого тела.

1971 Габор Д. За создание голографии.

1972 Бардин Дж., Купер Л., Шриффер Дж. За разработку теории сверхпроводимости.

1973 Эсаки Л., Живер А., Джозефсон Б. За открытия, связанные с явлениями туннелирования в твердых телах.

1974 Райл М. За пионерские работы в области астрономии, особенно за работы по апертурному анализу.

1974 Хьюиш Э. За открытие пульсаров.

1975 Бор О., Моттельсон Б., Рейнуотер Дж. За открытие связи между коллективным движением и движением частицы в атомном ядре и развитие на основе этой связи теории структуры атомного ядра.

1976 Рихтер Б., Тинг С. За открытие пси-частиц.

1977 Андерсон Ф., Мотт Н., Ван Флэк Дж. За фундаментальные теоретические исследования в области электронной структуры магнитных и неупорядоченных систем.

1978 Капица П. Л. За открытия в области физики низких температур.

1978 Вильсон Р. В., Пензиас А. За открытие реликтового излучения.

1979 Вейнберг С., Глэшоу Ш., Салам А. За фундаментальный вклад в создание теории, объединяющей слабое и электромагнитное взаимодействия.

1980 Кронин Дж., Фитч В. За открытие нарушения фундаментальных принципов симметрии в распаде нейтральных К-мезонов.

1981 Шавлов А., Бломберген Н. За вклад в развитие лазерной спектроскопии.

1981 Сигбан К. За вклад в развитие электронной спектроскопии.

1982 Вильсон К. За создание теории кристаллических явлений.

1983 Чандрасекар С. За теоретические исследования физических процессов, играющих важную роль в строении и эволюции звезд.

1983 Фаулер У. За теоретическое и экспериментальное исследование ядерных реакций, имеющих важное значение для образования химических элементов Вселенной.

1984 Руббиа К., Симон ван дер Мер За решающий вклад в большой проект, осуществление которого привело к открытию квантов поля W и Z - переносчиков слабого взаимодействия.

1985 Клитцинг К. За открытие квантового эффекта Холла.

1986 Руска Э. За работу над электронным микроскопом.

1986 Бинниг Г., Рорер Г. За изобретение сканирующего туннельного микроскопа.

1987 Беднорц Г., Мюллер Г. За важный прорыв в физике, выразившийся в открытии сверхпроводимости в керамических материалах.

1988 Ледерман Л., Шварц М., Стейнбергер Дж. За метод нейтринного луча и доказательство двойственной структуры лептонов посредством открытия мюонного нейтрино.

1989 Рамзей Н. За изобретение метода раздельных колебательных полей и его использование в водородном мазере и других атомных часах.

1989 Демелт Х., Пауль В. За разработку метода удержания одиночных ионов.

1990 Фридман Д., Кендалл Г., Тейлор Р. За пионерские исследования глубоконеупругого рассеяния электронов на протонах и связанных нейтронах, существенно важных для разработки кварковой модели в физике частиц.

1991 Пьер Жиль де Жен За обнаружение того, что методы, развитые для изучения явлений упорядоченности в простых системах, могут быть обобщены на жидкие кристаллы и полимеры.

1992 Шарпак Ж. За открытие и создание детектеров частиц, в частности многопроволочной пропорциональной камеры.

1993 Халс Р., Тейлор Д. младший За открытие нового типа пульсаров, давшее новые возможности в изучении гравитации.

1994 Брокхауз Б. За создание нейтронной спектроскопии.

1994 Шалл К. За создание метода нейтронной дифракции.

1995 Перл М. За открытие тау-лептона.

1995 Рейнс Ф. За экспериментальное обнаружение нейтрино.

1996 Ли Д., Ошеров Д., Ричардсон Р. За открытие сверхтекучести гелия-3.

1997 Чу С., Коэн-Таннуджи К., Филлипс У. За создание методов охлаждения и улавливания атомов лазерным лучом.

1998 Лафлин Р., Штермер Х., Цуи Д. За открытие новой формы квантовой жидкости (при низких температурах и сильном магнитном поле) в частицы с новыми свойствами, имеющими, в частности, дробный электрический заряд.

1999 Хоофт Г., Вельтман М. За прояснение квантовой структуры электрослабых взаимодействий.

2000 Алфёров Ж.И., Крёмер Г. За разработки в полупроводниковой технике.

2000 Килби Дж. За исследования в области интегральных схем.

2001 Корнелл Э., Кеттерле В., Виман К. За достижения в изучении процессов конденсации Бозе-Эйнштейна в среде разряженных газов и за начальные фундаментальные исследования характеристик конденсатов.

2002 Дэвис Р. мл., Косиба М. За изыскания в области астрофизики, в частности за обнаружение космических нейтрино.

2002 Джаккони Р. За изыскания в области астрофизики, которые привели к открытию космических источников рентгеновского излучения.

2003 Абрикосов А.А., Гинзбург В.Л., Леггет Э. За создание теории сверхпроводимости второго рода и теории сверхтекучести жидкого гелия-3.

2004 Гросс Д., Политцер Д., Вильчек Ф. За открытие асимптотической свободы в теории сильных взаимодействий.

2005 Глаубер Р. За вклад в квантовую теорию оптической когерентности.

2005 Холл Дж., Хенш Т. За вклад в развитие лазерного высокоточного спектроскопирования и техники прецизионного расчета светового сдвига в оптических стандартах частоты.

2006 Мэтер Дж., Смут Дж. За открытие анизотропии и чёрнотельной структуры энергетического спектра космического фонового излучения.

2007 Фер А., Грюнберг П. За открытие эффекта гигантского магнетосопротивления.

2008 Намбу Ё. За открытие механизма спонтанного нарушения симметрии в физике элементарных частиц.

2008 Кобаяси М., Маскава Т. За открытие источника нарушения симметрии, которое позволило предсказать существование в природе по меньшей мере трех семейств кварков.

2010 Константин Новоселов и Андрей Гейм за свои работы по созданию графена

В Швеции объявили лауреатов Нобелевской премии по физике. Ими стали Артур Эшкин, Жерар Муру и Донна Стриклэнд. Они награждены за «новаторские изобретения в области лазерной физики».

Эта премия стала дважды знаковой. Во-первых, впервые за полвека Нобелевскую премию по физике получила женщина: Донна Стриклэнд стала всего лишь третьей (первой была Мария Кюри в 1903 году, второй - Мария Гепперт-Майер в 1963 году, ровно 60 лет спустя). А во-вторых, Артур Эшкин стал самым пожилым обладателем Нобелевской премии - 96 лет. Кстати, прождавший более 40 лет своей награды Эшкин продолжил великолепную традицию троллить Нобелевский комитет: на звонок из Стокгольма он ответил, что ему некогда разговаривать, потому что ему надо готовить новую статью. Кроме того, сейчас Эшкин еще и старейший из ныне живущих обладателей главной научной награды.

Премия 2018 года удовлетворяет сразу двум условиям завещания Альфреда Нобеля, согласно которому премию можно разделить между двумя разными тематиками и тремя людьми. Так и произошло: несмотря на общую формулировку, тематика исследований первого лауреата сильно отличается от тематики двух других.

Итак, американец Артур Эшкин, сотрудник Bell Laboratories, потомок эмигранта из Одессы и эмигрантки из Галиции. В 1970 году вышла первая его работа , которая показывала, что частицы микронного размера можно ускорять и улавливать посредством излучения. 16 лет спустя вышла этапная , в которой показывалось, что тонко сфокусированный лазерный луч способен удерживать и перемещать микроскопические частицы в трех измерениях. Среди соавторов этой статьи были и Артур Эшкин, и Стивен Чу. Эшкин продолжил развивать тематику оптического пинцета для манипуляций молекулами и более крупными частицами, а Чу сосредоточился на способности лазерного луча останавливать атомы, тем самым охлаждая их. Более молодой Чу (он на 26 лет младше Эшкина) получил Нобелевскую премию 1997 года за свои прорывные работы, а после успел послужить Бараку Обаме в качестве министра энергетики США.

Эшкину же пришлось ждать намного дольше. За это время оптический пинцет стал достаточно рутинной технологией: биологи с его помощью манипулируют отдельными клетками, химики соединяют отдельные атомы натрия и цезия, биохимики активно изучают работу белков и нуклеиновых кислот. Поэтому премия абсолютно заслуженная, а время ее ожидания не рекорд. Так, Эрнст Руска ждал премии за создание электронного микроскопа 55 лет!

Как работает оптический пинцет: когда шар смещается от центра лазерного пучка, как на рисунке (a), наибольшее изменение импульса лучей с большей интенсивностью вызывает появление силы, направленной к центру ловушки. Когда шар расположен в центре пучка, как показано на рисунке (b), сила указывает в сторону сужения

Wikimedia Commons

Работы Жерара Муру (Франция, Эколь Политекник) и Донны Стриклэнд (Канада, Университет Ватерлоо) позволили получить наиболее интенсивные и короткие лазерные импульсы из когда-либо созданных человеком. Их метод получил название «усиление чирпированных импульсов». Его принцип таков: берется короткий лазерный импульс, «растягивается» во времени и в пространстве за счет дисперсии, усиливается, а затем снова сжимается. Английское слово chirp - это птичий щебет, трель, «растянутый» звуковой импульс.

Работа Муру и Стриклэнд вышла за год до основополагающей работы Эшкина. Их тоже можно назвать нобелевскими «долгождателями», получившими свою премию через тридцать лет и три года, пусть они и сильно моложе первого лауреата.

Принцип усиления чирпированных импульсов

LLNL/Wikimedia Commons

Надо сказать, что Стриклэнд могла бы удостоиться и премии по медицине, ибо получаемые по ее методу фемтосекундные импульсы используются для лазерной коррекции зрения (так называемый фемто-LASIC), однако наследие этой женщины (которая в телефонном разговоре с Нобелевским комитетом призвала активнее отмечать женщин-физиков) и ее коллеги намного шире одной офтальмологии.

Самое главное, что способность получать сверхкороткие лазерные импульсы дает нам возможность делать их сверхмощными. Лазеры стали петаваттными, а эта мощность примерно в сотню тысяч раз выше той, которую вырабатывают крупнейшие электростанции мира. Так что именно такими лазерами «зажигают» термоядерный синтез и получают самые экзотические состояния вещества, которое в реальной жизни существует только в недрах звезд.

Понравился материал? в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пьер Кюри родился 15 мая 1859 года в Париже, в семье врачей. В шестнадцать лет получил ученую степень бакалавра Сорбонны, а через два года стал лиценциатом (магистром) физических наук. В 1878 году Пьер Кюри занялся исследованием физических свойств кристаллов в физической лаборатории Сорбонны.

В 1880 году им и старшим братом Жаком был открыт пьезоэлектрический эффект — под действием внешних сил на поверхности некоторых кристаллов возникали электрические заряды. И наоборот — эти же кристаллы искривлялись под действием приложенного электрического поля. Пьезоэлектрические кристаллы сейчас широко применяются в звукоснимателях, микрофонах, кварцевых генераторах и часах.

В период с 1883 по 1895 годы Пьер Кюри занимается исследованиями по физике кристаллов. Он исследовал и ввел понятие поверхностной энергии граней кристалла, установил общий принцип роста кристаллов. Разработал принцип, позволяющий определить симметрию кристалла, находящегося под каким-либо внешним воздействием (принцип Кюри). Его статьи по геометрической симметрии кристаллов и сейчас интересны для кристаллографов.

С 1890 по 1895 годы Кюри занимался изучением температурных зависимостей магнитных свойств веществ. В результате многочисленных экспериментов им была установлена зависимость между температурой и намагниченностью кристаллов — закон Кюри. Он также обнаружил, что выше некоторой температуры (точка Кюри) у железа исчезают ферромагнитные свойства и скачкообразно изменяются удельная электропроводность и теплопроводность.

Начиная с 1897 года и до конца жизни, научные интересы Пьера Кюри сосредотачиваются на изучении радиоактивности. Работая вместе со своей женой, Марией Склодовской-Кюри, он делает в этой области целый ряд выдающихся научных открытий. Так, в 1898 году они открыли новые радиоактивные элементы — полоний и радий. В 1899 году — наведенную радиоактивность, в 1901 году — действие радиоактивного излучения на биологические объекты. В 1903 году установили количественный закон снижения уровня радиоактивности и ввели понятие периода полураспада радиоактивных элементов, выдвинули теорию радиоактивного распада.

Супруги Кюри стали лауреатами Нобелевской премии по физике 1903 года «в знак признания… их совместных исследований явлений радиации, открытых профессором Анри Беккерелем».

В октябре 1904 года Кюри был назначен профессором физики Сорбонны. Мировое признание, повлекшее за собой улучшение финансирования исследований, планы создания новой лаборатории, восхищение как соотечественников (в 1905 году Пьер Кюри был избран во Французскую академию наук), так и мирового научного сообщества, все это, казалось, открывало перед супругами Кюри новые грандиозные перспективы, но судьба распорядилась по-иному.

Мария Склодовская-Кюри была назначена на место мужа в Сорбонне и продолжила исследования радия. В 1910 году она смогла выделить химически чистый радий. За это в 1911 году она ещё раз была удостоена Нобелевской премии по химии. Работы Марии Кюри — тема отдельной статьи.

Нобелевская премия по химии, 1911 г.

Французский физик Мари Склодовская-Кюри (урожденная Мария Склодовская) родилась в Варшаве (Польша). Она была младшей из пяти детей в семье Владислава и Брониславы (Богушки) Склодовских. К. воспитывалась в семье, где занятия наукой пользовались уважением. Ее отец преподавал физику в гимназии, а мать, пока не заболела туберкулезом, была директором гимназии. Мать К. умерла, когда девочке было одиннадцать лет.

К. блестяще училась и в начальной, и в средней школе. Еще в юном возрасте она ощутила притягательную силу науки и работала лаборантом в химической лаборатории своего двоюродного брата. Великий русский химик Дмитрий Иванович Менделеев, создатель периодической таблицы химических элементов, был другом ее отца. Увидев девочку за работой в лаборатории, он предсказал ей великое будущее, если она продолжит свои занятия химией. Выросшая при русском правлении (Польша в то время была разделена между Россией, Германией и Австрией), К. принимала активное участие в движении молодых интеллектуалов и антиклерикальных польских националистов. Хотя большую часть своей жизни К. провела во Франции, она навсегда сохранила преданность делу борьбы за польскую независимость.

На пути к осуществлению мечты К. о высшем образовании стояли два препятствия: бедность семьи и запрет на прием женщин в Варшавский университет. К. и ее сестра Броня разработали план: Мария в течение пяти лет будет работать гувернанткой, чтобы дать возможность сестре окончить медицинский институт, после чего Броня должна взять на себя расходы на высшее образование К. Броня получила медицинское образование в Париже и, став врачом, пригласила к себе сестру. Покинув Польшу в 1891 г., К. поступила на факультет естественных наук Парижского университета (Сорбонны). Именно тогда она стала называть себя Мари Склодовской. В 1893 г., закончив курс первой, К. получила степень лиценциата по физике Сорбонны (эквивалентную степени магистра). Через год она стала лиценциатом по математике. Но на этот раз К. была второй в своем классе.

В том же 1894 г. в доме одного польского физика-эмигранта Мари встретила Пьера Кюри. Пьер был руководителем лаборатории при Муниципальной школе промышленной физики и химии. К тому времени он провел важные исследования по физике кристаллов и зависимости магнитных свойств веществ от температуры. К. занималась исследованием намагниченности стали, и ее польский друг надеялся, что Пьер сможет предоставить Мари возможность поработать в своей лаборатории. Сблизившись сначала на почве увлечения физикой, Мари и Пьер через год вступили в брак. Это произошло вскоре после того, как Пьер защитил докторскую диссертацию. Их дочь Ирен (Ирен Жолио-Кюри) родилась в сентябре 1897 г. Через три месяца К. завершила свое исследование по магнетизму и начала искать тему для диссертации.

В 1896 г. Анри Беккерель обнаружил, что урановые соединения испускают глубоко проникающее излучение. В отличие от рентгеновского, открытого в 1895 г. Вильгельмом Рентгеном , излучение Беккереля было не результатом возбуждения от внешнего источника энергии, например светом, а внутренним свойством самого урана. Очарованная этим загадочным явлением и привлекаемая перспективой положить начало новой области исследований, К. решила заняться изучением этого излучения, которое она впоследствии назвала радиоактивностью. Приступив к работе в начале 1898 г., она прежде всего попыталась установить, существуют ли другие вещества, кроме соединений урана, которые испускают открытые Беккерелем лучи. Поскольку Беккерель заметил, что в присутствии соединений урана воздух становится электропроводным, К. измеряла электропроводность вблизи образцов других веществ, используя несколько точных приборов, разработанных и построенных Пьером Кюри и его братом Жаком. Она пришла к выводу о том, что из известных элементов радиоактивны только уран, торий и их соединения. Однако вскоре К. совершила гораздо более важное открытие: урановая руда, известная под названием урановой смоляной обманки, испускает более сильное излучение Беккереля, чем соединения урана и тория, и по крайней мере в четыре раза более сильное, чем чистый уран. К. высказала предположение, что в урановой смоляной обманке содержится еще не открытый и сильно радиоактивный элемент. Весной 1898 г. она сообщила о своей гипотезе и о результатах экспериментов Французской академии наук.

Затем супруги Кюри попытались выделить новый элемент. Пьер отложил свои собственные исследования по физике кристаллов, чтобы помочь Мари. Обрабатывая урановую руду кислотами и сероводородом, они разделили ее на известные компоненты. Исследуя каждую из компонент, ими было установлено, что сильной радиоактивностью обладают только две из них, содержащие элементы висмут и барий. Поскольку открытое Беккерелем излучение не было характерным ни для висмута, ни для бария, они заключили, что эти порции вещества содержат один или несколько ранее неизвестных элементов. В июле и декабре 1898 г. Мари и Пьер Кюри объявили об открытии двух новых элементов, которые были названы ими полонием (в честь Польши – родины Мари) и радием.

Поскольку Кюри не выделили ни один из этих элементов, они не могли представить химикам решающего доказательства их существования. И супруги Кюри приступили к весьма нелегкой задаче – экстрагированию двух новых элементов из урановой смоляной обманки. Они установили, что вещества, которые им предстоит найти, составляют лишь одну миллионную часть урановой смоляной обманки. Чтобы экстрагировать их в измеримых количествах, исследователям необходимо было переработать огромные количества руды. В течение последующих четырех лет Кюри работали в примитивных и вредных для здоровья условиях. Они занимались химическим разделением в больших чанах, установленных в дырявом, продуваемом всеми ветрами сарае. Анализы веществ им приходилось производить в крохотной, плохо оборудованной лаборатории Муниципальной школы. В этот трудный, но увлекательный период жалованья Пьера не хватало, чтобы содержать семью. Несмотря на то, что интенсивные исследования и маленький ребенок занимали почти все ее время, Мари в 1900 г. начала преподавать физику в Севре, в Эколь нормаль сюперьёр, учебном заведении, готовившем учителей средней школы. Овдовевший отец Пьера переехал к Кюри и помогал присматривать за Ирен.

В сентябре 1902 г. Кюри объявили о том, что им удалось выделить одну десятую грамма хлорида радия из нескольких тонн урановой смоляной обманки. Выделить полоний им не удалось, так как тот оказался продуктом распада радия. Анализируя соединение, Мари установила, что атомная масса радия равна 225. Соль радия испускала голубоватое свечение и тепло. Это фантастическое вещество привлекло внимание всего мира. Признание и награды за его открытие пришли к супругам Кюри почти сразу.

Завершив исследования, Мари наконец написала свою докторскую диссертацию. Работа называлась «Исследования радиоактивных веществ» («Researcher on Radiactive Substances») и была представлена Сорбонне в июне 1903 г. В нее вошло огромное количество наблюдений радиоактивности, сделанных Мари и Пьером Кюри во время поиска полония и радия. По мнению комитета, присудившего К. научную степень, ее работа явилась величайшим вкладом, когда-либо внесенным в науку докторской диссертацией.

В декабре 1903 г. Шведская королевская академия наук присудила Нобелевскую премию по физике Беккерелю и супругам Кюри. Мари и Пьер Кюри получили половину награды «в знак признания... их совместных исследований явлений радиации, открытых профессором Анри Беккерелем». К. стала первой женщиной, удостоенной Нобелевской премии. И Мари, и Пьер Кюри были больны и не могли ехать в Стокгольм на церемонию вручения премии. Они получили ее летом следующего года.

Еще до того, как супруги Кюри завершили свои исследования, их работы побудили других физиков также заняться изучением радиоактивности. В 1903 г. Эрнест Резерфорд и Фредерик Содди выдвинули теорию, согласно которой радиоактивные излучения возникают при распаде атомных ядер. При распаде (испускании некоторых частиц, образующих ядро) радиоактивные ядра претерпевают трансмутацию – превращение в ядра других элементов. К. не без колебаний приняла эту теорию, так как распад урана, тория и радия происходит настолько медленно, что в своих экспериментах ей не приходилось его наблюдать. (Правда, имелись данные о распаде полония, но поведение этого элемента К. считала нетипичным). Все же в 1906 г. она согласилась принять теорию Резерфорда – Содди как наиболее правдоподобное объяснение радиоактивности. Именно К. ввела термины распад и трансмутация.

Супруги Кюри отметили действие радия на человеческий организм (как и Анри Беккерель, они получили ожоги, прежде чем поняли опасность обращения с радиоактивными веществами) и высказали предположение, что радий может быть использован для лечения опухолей. Терапевтическое значение радия было признано почти сразу, и цены на радиевые источники резко поднялись. Однако Кюри отказались патентовать экстракционный процесс и использовать результаты своих исследований в любых коммерческих целях. По их мнению, извлечение коммерческих выгод не соответствовало духу науки, идее свободного доступа к знанию. Несмотря на это, финансовое положение супругов Кюри улучшилось, так как Нобелевская премия и другие награды принесли им определенный достаток. В октябре 1904 г. Пьер был назначен профессором физики в Сорбонне, а месяц спустя Мари стала официально именоваться заведующей его лабораторией. В декабре у них родилась вторая дочь, Ева, которая впоследствии стала концертирующей пианисткой и биографом своей матери.

Мари черпала силы в признании ее научных достижений, любимой работе, любви и поддержке Пьера. Как она сама признавалась: «Я обрела в браке все, о чем могла мечтать в момент заключения нашего союза, и даже больше того». Но в апреле 1906 г. Пьер погиб в уличной катастрофе. Лишившись ближайшего друга и товарища по работе, Мари ушла в себя. Однако она нашла в себе силы продолжать работу. В мае, после того как Мари отказалась от пенсии, назначенной министерством общественного образования, факультетский совет Сорбонны назначил ее на кафедру физики, которую прежде возглавлял ее муж. Когда через шесть месяцев К. прочитала свою первую лекцию, она стала первой женщиной – преподавателем Сорбонны.

В лаборатории К. сосредоточила свои усилия на выделении чистого металлического радия, а не его соединений. В 1910 г. ей удалось в сотрудничестве с Андре Дебирном получить это вещество и тем самым завершить цикл исследований, начатый 12 лет назад. Она убедительно доказала, что радий является химическим элементом. К. разработала метод измерения радиоактивных эманаций и приготовила для Международного бюро мер и весов первый международный эталон радия – чистый образец хлорида радия, с которым надлежало сравнивать все остальные источники.

В конце 1910 г. по настоянию многих ученых кандидатура К. была выдвинута на выборах в одно из наиболее престижных научных обществ – Французскую академию наук. Пьер Кюри был избран в нее лишь за год до своей смерти. За всю историю Французской академии наук ни одна женщина не была ее членом, поэтому выдвижение кандидатуры К. привело к жестокой схватке между сторонниками и противниками этого шага. После нескольких месяцев оскорбительной полемики в январе 1911 г. кандидатура К. была отвергнута на выборах большинством в один голос.

Через несколько месяцев Шведская королевская академия наук присудила К. Нобелевскую премию по химии «за выдающиеся заслуги в развитии химии: открытие элементов радия и полония, выделение радия и изучение природы и соединений этого замечательного элемента». К. стала первым дважды лауреатом Нобелевской премии. Представляя нового лауреата, Э.В. Дальгрен отметил, что «исследование радия привело в последние годы к рождению новой области науки – радиологии, уже завладевшей собственными институтами и журналами».

Незадолго до начала первой мировой войны Парижский университет и Пастеровский институт учредили Радиевый институт для исследований радиоактивности. К. была назначена директором отделения фундаментальных исследований и медицинского применения радиоактивности. Во время войны она обучала военных медиков применению радиологии, например, обнаружению с помощью рентгеновских лучей шрапнели в теле раненого. В прифронтовой зоне К. помогала создавать радиологические установки, снабжать пункты первой помощи переносными рентгеновскими аппаратами. Накопленный опыт она обобщила в монографии «Радиология и война» («La Radiologie et la guerre») в 1920 г.

После войны К. возвратилась в Радиевый институт. В последние годы своей жизни она руководила работами студентов и активно способствовала применению радиологии в медицине. Она написала биографию Пьера Кюри, которая была опубликована в 1923 г. Периодически К. совершала поездки в Польшу, которая в конце войны обрела независимость. Там она консультировала польских исследователей. В 1921 г. вместе с дочерьми К. посетила Соединенные Штаты, чтобы принять в дар 1 г радия для продолжения опытов. Во время своего второго визита в США (1929) она получила пожертвование, на которое приобрела еще грамм радия для терапевтического использования в одном из варшавских госпиталей. Но вследствие многолетней работы с радием ее здоровье стало заметно ухудшаться.

К. скончалась 4 июля 1934 г. от лейкемии в небольшой больнице местечка Санселлемоз во французских Альпах.

Величайшим достоинством К. как ученого было ее несгибаемое упорство в преодолении трудностей: поставив перед собой проблему, она не успокаивалась до тех пор, пока ей не удавалось найти решение. Тихая, скромная женщина, которой досаждала ее слава, К. сохраняла непоколебимую верность идеалам, в которые она верила, и людям, о которых она заботилась. После смерти мужа она оставалась нежной и преданной матерью для двух своих дочерей. Она любила природу, и, когда был жив Пьер, супруги Кюри часто совершали загородные прогулки на велосипедах. Любила К. и плавать.

Помимо двух Нобелевских премий, К. была удостоена медали Бертело Французской академии наук (1902), медали Дэви Лондонского королевского общества (1903) и медали Эллиота Крессона Франклиновского института (1909). Она была членом 85 научных обществ всего мира, в том числе Французской медицинской академии, получила 20 почетных степеней. С 1911 г. и до смерти К. принимала участие в престижных Сольвеевских конгрессах по физике, в течение 12 лет была сотрудником Международной комиссии по интеллектуальному сотрудничеству Лиги Наций.

Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия: Пер. с англ.– М.: Прогресс, 1992.
© The H.W. Wilson Company, 1987.
© Перевод на русский язык с дополнениями, издательство «Прогресс», 1992.