局里和居里夫人
1956-08-16黄纯初
黄纯初
在繁华的巴黎,有一间简陋潮湿的小木板屋。从1898年到1902年,成百吨的水、煤炭、矿物和化学菜品被送进了这个小屋子。屋子里看不到什么人,只有一个三十来岁的妇女,穿着满是灰尘和油渍的工作衣,把矿物一块一块地放进大锅里,冒着刺鼻的浓烟,用大铁棒不断地搅动大锅中沸腾了的溶液。另外,还有一个中年男子,聚精会种地站在桌旁忙碌着,桌上放满了盛着溶液的瓶子、钵子、仪器,也有厨属里的用具。他们像勇士,又像疯子,日以继夜地呆在这个小木板屋里,不是一天两天,也不是一月两月,而是整整四年,1500个日子。
他们是谁?他们在干什么?
他们就是居里夫妇一皮埃尔·居里和玛丽·居里。他们就是在这小木板屋里从矿渣中寻找谁也没有看到过的放射性元素——镭。
“我将成为什么样的人?”
皮埃尔·居里在1859年5月15日生在巴黎的一个医生家庭里。他从来没有进过中学和大学,他的全部知识都是在他父亲指导下刻苦自学和向别人补习得到的。他从小沉默寡言,但是善于观察事物、刻苦钻研问题。他常常到巴黎郊区林中和原野采集动植物标本,一看到青蛙、田螺、蜻蜒,总是想法拿到手里仔细观察。散步回来,常常采折几束野花。因而他很熟悉哪一季度有些什么动植物,可以在那里找到,它们的特征和习性怎样。
十八岁,居里达到了大学毕业的程度,第二年,在巴黎大学物理实验室担任助理员工作。当时,他发生了一个非常苦恼的问题:无法深入进行科学研究工作。原因有两方面:没有学完高等数学,工作有困难;没有努力方向,思想不集中。他的兴趣很广泛,既爱好数学、物理学,也爱好阅读文艺作品、绘画和音乐,还写过一些诗歌。
“我将成为什么样的人?”他为此犹豫、苦闷。“正是我年青有为的时候,可是我什么事情也没有做出来。”
他展开了激烈的思想斗争。他要求建立自己的奋斗目标。他在1879年的日记中这样写道:“我们必须吃、喝、睡觉,必须玩乐、恋爱,接触生活中最甜蜜的东西,但是不应该受它们的支配。同时,除出这些以外,在我们可怜的头脑中占优势的,必须是一个终身全力追求的崇高理想。必须有生活的萝想,并把这个萝想变成现实。”
他终于坚强起来,确定了自己的努力方向:实现“科学梦”。
他在工作中补习了以前学得不够的地方,开始对晶体进行深入的科学研究工作,后来,这项研究得到了国家的科学奖金。1883年,居里转到巴黎市立理化学校担任物理实验室主任。在那里,他开始做物质的磁性研究,到1894年,找到温度对各种物质的磁化的影响,这就是有名的“居里定律”。正好在这一年,这位科学家认识了玛丽;第二年他们结成了夫妇。
永远不能学到什么了吗?1867年11月7日,玛丽·斯克拉多夫斯卡娅诞生在华沙。父亲是严正的中学教员。她从小生活很苦,靠父亲教书的薪水过活。十岁时,母亲又害肺病死去了,只是由于父亲的爱护,才能够进中学读书。1883年,十六岁上,她在中学毕业,当时父亲已经实在无力供给她继续念书,她就独自到乡下给有钱人做家庭教师,希望积些钱再上大学。
她一面教书,一面苦心自学数学和物理学等书。困难很多,没有教师指导,没有实验的机会,连参考的书也不多,只能从一些过时的粗浅的书水中寻找她想要得到的知识。有时她失望了,把书仍在一边,悲叹自己永远不能学到什么了。她甚至不大想到前途,只希望能够跟父亲住在一起,过一些安静的日子。但是努力上进、为祖国科学贡献力量的心,终于支持她继续学习下去。
就这样,玛丽过了四、五年的家庭教师的生活,也刻苦地自学了好几年。
有什么东西比支配字宙的规律更吸引人?
当时,波兰受着沙皇俄国的残暴统治,女子没有
受高等教育的权利。玛丽不能在国内上大学,在1891年靠着她在法国的姐姐的帮助,坐着四等火车到了巴黎;用自己做家庭教师时一个一个地积累起来的钱,取得了巴黎大学物理系听课的权利。
她把全副精力都放在课堂、图书馆和实验室里。上课的时候,人们可以发现一个衣服朴素的青年女子,永远是到得最早,永远是坐在教室的第一排,眼睛连眨也不眨一下地听着教授的演讲。——这就是玛丽。
初到巴黎的时候,她住在做医生的姐姐家里。不久,她发现那里时常有病人进出,影响学习,离学校也较远,来回很费时间,就搬到靠近学校的拉丁区跟三、四个波兰籍穷学生一起住。
玛丽的物质生活非常苦。家里只能寄给她不多的钱,学校又不能免费,她不得不靠着省吃俭用来对付衣食住行、书籍文具和学费的支出。为了节省房租,她住在又小又矮的顶楼上,那里只有一个斜开的老虎窗,向外只能看到一小方天空。冬天来了,天气很冷,但是玛丽生不起火。在这又冷又暗像个冰窖的阁楼里,晚上凉得简直叫人睡不着,她只得把所有衣服都穿在身上再上床;有时还得把椅子也拖过来压在被头上,才觉得暖和些。
因为在外而吃饭太贵,玛丽必须每天自己用煤油炉烧饭。但是她宁愿多读几页书,不愿为吃饭花费太多的时间,所以,她常常一连几星期,路天都只吃两块牛油面包,顶多有时再加两个鸡子。
她从住所到学校,来来去去,也只能靠两只脚跑路。住所内有一盏煤油灯,不过不常点亮它。因为不多的灯油费,对她来说,也是一种沉重的负担。天一黑,她就带着书,跑到又明亮又暖和的图书馆,一面读到晚上十点钟关门才走。
就这样,玛丽在巴黎大学学习了四年,也就是说,英勇地搏斗了四年。她一点也不为此感到痛苦,相反地,她认为,这是她非常值得回忆和骄傲的四年。她不了解怎么会有人觉得科学是枯燥无味的东西,有什么东西比支配宇宙的规律更引人入胜的呢?她在自传里说:“啊!这个女学生的青年时期过得多么苦……烟没在人海中默默无闻,但是她丝毫也不感到黯谈和凄凉。”
在贮藏室的破房间里
1896年,居里夫人以第一名成绩结束了大学学习生活。次年,她发表了两篇很有实用价值的论文。以后,她就开始研究放射性物质。
当时,巴黎天然博物院贝克莱尔教授已经发现一种叫铀的物资有穿透物质的放射性。这一种新奇的现象立刻引起了年青的居里夫妇的注意。他们想研究:除了铀以外,宇宙中还有没有其他物质也具有放射性呢?
这是前人从来没有解决过的问题,必须付出巨大的劳动和毅力,因为除出贝克莱尔的简单报告外,根本没有什么其他材料。不过年青人不怕这些,他们正准备在科学上付出毕生的精力。唯一成问题的是必须进行种种突验,但是,实验室在哪儿呢?
皮埃尔·居里当时已经是很有名的科学家,但是他的工作条件仍然不好,生活很苦,没有一间可以供他专用的实验室。政府从来没有想到给科学家的研究创造条件。经过皮埃尔向理化学校校长一再请求,好容易才得到一个原来是贮藏室的破房间,里面一无所有,又寒冷,又潮湿。
找不到别的更好的地方,居里夫妇就在这个房间里装起了他们自己省钱购买的一些简单仪器,开始了研究工作。
一定要把它找出来
居里夫人为了检查其他物质有没有放射性,决定逐一地检查所有已知的元素、化合物和各种矿物。但是,哪儿来这么多的标本呢?自己没有钱买,有的就是有钱也很难买到。只好硬着头皮再问学校去借,其中自然又费了不少周折。
经过细心检查和研究,玛丽发现了一种非常奇怪的现象:沥青铀矿的放射性,竟比纯粹的铀强烈得多。
“也许弄错了吧?”玛丽自己怀疑。她忍受着寒冷和潮湿,在这可怜的实验室中小心地重复检查做过的实验,一次又一次,结果总是一样。这才使她不能不相信一个新的事实:这种矿物,除出合铀以外,一定有放射性比铀还强烈的新元素。果然,经过再三研究,居里夫妇肯定有一种放射性比铀强900倍的新元素,他们叫它为镭。
但是,镭还只是存在于居里夫妇的理论中。镭是怎么样的,什么颜色,什么重量,谁也不知道,包括居里夫妇在内。
“把镭拿给我们看看,我们才能相信你的话。”科学家们说。
居里夫妇决定把镭从矿物中找出来。
小木板屋——一个提炼“镭”的工厂
可是提炼镭,首先,必须有大量的沥青铀矿,因为镭在矿中含量非常非常少,只有百万分之一,而沥青铀矿很贵重,当时只有澳地利才有,居里夫妇是万万买不起的。他们想了又想,决定利用沥青铀矿的残查,那里铀被提炼了,镭还存留着:而价钱很便宜。他们就积了一笔钱,买了几吨。
有了矿渣,提炼的地方又在哪儿呢?提炼镭是一件十分复杂的工作,一克镭的化合物要用800吨水、400吨矿物、100吨液体化学药品和90吨固体化学药品才能提炼出来。他们向设备完善的巴黎大学借,学校当局看不出居里夫妇会做出什么贡献,竟然拒绝了。他们又只好在皮埃尔教书的理化学校想办法。在他们“实验室”的对面,有一间无用的小木板屋,没有地板,也不能挡风,遇着雨天,雨滴不断从屋顶滴下来。屋内只有两张断脚破面的桌子,一块黑板,一个生火的旧炉子。他们就把这个小木板屋借来作为他们提炼镭的工厂。
居里夫妇开始提炼工作了。两人作了分工:玛丽担任烧火、溶解沥青铀矿矿渣的工作,皮埃尔对溶液进行精细的分析研究,就像文章开头所说那样。不但如此,居里夫人必须把盛满溶液的有四十斤重的容器端进端出,用铁棒搅动溶液,一次就要连续几小时之久。除出繁重的劳动以外,他们还得忍受种种物质上的痛苦。屋内地方很小,几乎没有迥转的余地。终日烟雾腾腾,刺激着他们的眼睛和喉咙,有时简直不能工作。冬天,冷风夹着雨雪,呼呼地从外面吹进来,他们四肢陈僵了,仍然不放下工作,有时吃杯热茶暖和暖和。中饭是早上从家里带来的,非常简单。直到他们实在筋疲力尽了,才只好手挽着手离开实验室去休息,脸上还有依依不舍的神情。
闪闪发光,黑夜的星星啊……
一天又一天,一年又一年,他们就这样辛勤地劳动着。使他们高兴的是,镭的浓缩溶液终于提炼出来了,再提炼,就会变成镭的结晶体。这些溶液具有很强的放射性,对人体有伤害作用,但是没有隔离器具,他们只好把它一瓶一瓶地盛起来,放在破桌上。甚至盛的器具也没有,他们把厨房用的玻璃钵子也拿来盛了溶液。
但是困难还未完结。要把溶液变成结晶体,得做一番细巧的工作,要用贵重精密的仪器。然而他们什么也没有。居里感到很为难,有一次对玛丽说:“我们停一停吧,等环境好一些再继续提取纯镭吧!”不过他们终于不愿这样做。为了买仪器,使工作能继续下去,居里不得不除出在理化学校教书外,再到另外一个学校去兼课,居里夫人也到一个女子高等师范学校去教物理学。
研究、教书、孩子、家务。四年,就这样过去了。
在这漫长的艰苦得无法形容的岁月里,这对夫妇在从事世界上最伟大的科学研究工作,但是很少人关心他们。他们几乎完全隔绝了外面的世界,只是靠了他们彼此之间的深厚感情,超乎常人的智力和信心,才使他们没有失掉勇气,反而在长期的难巨劳动中得到了真正的快乐和幸福。
1902年,一天晚上,他们从外面回到这间寒伧而又宝贵的工作室来。天色已晚,室内没有点灯。他们忽然看到桌上的玻璃钵子四周,闪闪发光,好像黑夜的星星。
镭!镭!一毫克(一克的千分之一)重的纯镭终于提炼出来了。居里夫人无声地在一张椅子上坐下,居里斜靠着椅,用手轻轻地抚摸夫人的头发,他们好像站在自己亲生的婴孩床前一样,欣赏着他们共同创造的新物质。
居里夫妇成了镭的父母!
活着的人总得照常工作!
镭的发现,轰动了全世界。居里夫妇受到了空前的推崇。1903年,他们和铀射线的发现者贝克莱尔共同得到了诺员尔奖金。1904年,巴黎大学充许由居里担任物理学讲座教授,第二年,他被选举为科学院院士。
可惜,正当居里壮年有为、创造力正旺盛的时候,竟遭到了致命的不幸。1906年4月19日下午二时,天下着雨,居里从教授聚会出来,撑着雨伞,在马路上走路,忽然一辆满载货物的大马车急驶过来,撞倒了他。车轮辗过了他那智慧的头颅。头骨压碎了,脑浆迸射出来。他立刻停止了呼吸。死时他只47岁。
(图片见原版面)
居里夫妇在实验室里
居里的死,破碎了居里夫人的心。她不但失去了生活上最亲密的人,更重要的是在科学研究上失去了最好的伙伴。有一段时间,她如此伤心,几乎不知道要不要活下去。
但是,她想起了居里生前说过的话:“无论发生什么事情,活着的人总得照常工作!”她勇敢地独自担任起两个人的工作:接替居里到巴黎大学讲课,继续做研究工作。
当时,社会对妇女存有很大偏见,很多人都暗中怀疑一个妇女能不能胜任讲课,学校当局也声明说只是让她“代课”。尽管她对科学作出了许多巨大的贡献,法国科学院还是对她关门,有些思想顽固的先生们还高喊:“不许妇女进学院来!”
居里夫人毫不关心这些。她坚强地工作着,研究着。她的课讲得很好,很受学生欢迎,巴黎大学不得不聘她为“实任教授”。1910年,她完成了“放射性专论”的理论巨著,第二年,她再度获得诺贝尔奖金。全世界的科学家两次获得诺贝尔奖金的,只有居里夫人一个人。
开辟了原子时代
1934年7月4日,居里夫人逝世。临终前半个月,她仍然没有离开实验室。在衰弱的暮年,她还是把全部时间贡献给她的未完成的研究工作,并诲人不倦地教导她的学生们。她的学生约里奥·居里和她的大女儿艾伦·居里(今年3月17日逝世)继承了前一代居里夫妇的事业,在原子物理学方面也有巨大发现。
居里夫妇经历了极其艰苦而光辉的生活道路。他们在科学研究上作出了划时代的贡献。特别是镭的发现,发展了放射性科学,为原子能的研究开辟了无限广阔的道路。他们第一次发现了原子内部所蕴藏的巨大能量,并且用实验测知一克镭所发出的全部热量,要比燃烧一克煤所发出的大40万倍。这个巨大的成就揭开了原子的秘密,把人类带进了日新月异的原子时代。