他本来是可以凭借自己的科研成就去谋求一些职位的,但那些职位要不就是被人捷足先登了,要不就是根本没有人想到过他。1898年年初,巴黎大学物理化学的讲座主讲教授萨莱去世了,于是他的教席便出现了空缺,皮埃尔去申请了这个教席,遗憾的是没有成功。这次失败的申请让皮埃尔有些失落,他认为自己以后都与升迁无缘了。但是到了1900年3月,他受聘担任巴黎高等综合工艺学校辅导教师一职,在这个职位上,他工作了半年时间。
1900年夏天,一个意外的好消息传到了我们耳中,日内瓦大学聘请皮埃尔担任他们物理学讲座的教授。日内瓦大学校长用诚挚又友好的态度向皮埃尔抛出了橄榄枝,并特别表示,他以能请到皮埃尔这样一位非常有名的科学家前来他们大学任教而深感荣幸,而且一定会为他的到来做出最大的努力。校长声称,等皮埃尔入职之后,他们会给他优质的待遇,还将为他建立一个物理实验室,让他心无旁骛地从事科研事业,不仅如此,他们还会聘请我去这个实验室工作。对于这样美好的建议,自然值得我们好好考虑一番。于是,我们便去日内瓦大学参观了一下,在那里,我们受到了师生们的热烈欢迎。
对于我们而言,下定决心前往日内瓦大学一事关系重大。日内瓦大学向我们提供的物质待遇可谓雪中送炭,而且那里环境很不错,风景如画,就像生活在美好的田园里。这一切都很合皮埃尔的心意,然而最后他还是婉言谢绝了,因为他考虑到,正是镭研究的关键时刻,他担心镭研究会因为环境发生了变化而被迫中断。
正是在这个时候,巴黎大学P.C.N.[1]课程的物理课教席出现了空缺,皮埃尔便提出了申请。因为巴黎的亨利·普安卡雷不希望皮埃尔离开法国,在他的鼎力相助下,皮埃尔终于获得了这个教席。与此同时,我也收到了一份聘书,即将前往塞弗尔女子高等师范学校讲授物理课。
就这样,我们一起留在了巴黎,而且都有了可观的收入。然而投入工作之后,我们的研究却受到了很大的影响。当时皮埃尔接受了两处教学任务,而且P.C.N.的课都是大课,学生众多,需要花费巨大的精力来备课。我也同样要准备塞弗尔女子高等师范学校那边的备课,以及组织同学们做实验,以提高她们的操作能力。这些都是非常耗费时间的。
皮埃尔在巴黎大学获得了新职位,却没有获得相应的实验室,他依然只有一间小小的办公室和一间供他讲课的大教室。这间大教室在居维埃街十二号的巴黎大学的一幢附属建筑物里。但皮埃尔肯定还是需要独自进行研究。他担任了巴黎大学的新职后,便可以挑选出一些学生来,对他们进行研究指导,让他们成为他的助手,因为当时放射性研究已经有了非常大的进展。于是,他开始四处奔走,希望可以争取到一个适合做实验的地方。如果是做过这类申请的人,一定非常明白其中的艰难,你将面对各种各样的阻碍,如行政审批、财政困难之类。为了达到自己的目的,你将不得不一次又一次地写信,一次又一次地奔走,请求这个,拜托那个,这个漫长的过程实在让人厌烦又疲惫。皮埃尔本来就最讨厌做这样的事情,但又迫于无奈,所以经常被折磨得筋疲力尽,垂头丧气。除此之外,他还要在P.C.N.和我们一直占用的物理和化学学校的木棚实验室之间奔走往来,关心实验的一切。
另外,在当时的情况下,我们的研究工作还必须用工业手段来处理原材料,不然就没有办法取得进展。好在我们施展了一些权宜之计,而且获得了一些自愿者的相助,这个问题最后总算得到了解决。
早在1899年的时候,皮埃尔就组织了第一次工业处理实验。实验非常成功,他使用的是一种临时装置,由化学品研究中心提供,他和该中心曾因制作精密天平一事有过友好的联系。德比埃纳曾对用工业方法提炼镭的实验,在技术上做过深刻的研究,所以我们的正式实验取得了很理想的效果。当然,做这种化学实验必须特别细心和精准,所以急需培养出一批专业的人才。
我们的研究工作起了带动作用,国外也开始进行一些类似的研究实验。对于这一现象,皮埃尔表现出了大公无私的态度,他那绝对的宽广心胸让人感动。在与我进行商议之后,他决定不利用我们的发现获取任何的物质利益。所以,我们没有申请任何专利,而且还将我们所有的研究成果及提炼镭的方法毫无保留地公布于世。除此之外,我们还可以为那些对这项实验感兴趣的人提供帮助,给他们所需的全部书面资料。我们的决定对于制镭工业来说,可谓受益良多,因此,制镭工业在法国,继而在国外都能得到迅速蓬勃的发展,为科学家和医生提供了他们迫切所需的产品。一直到今天,制镭工业依然还在沿用我们曾运用的那种提炼方法。[2]
虽然,我们用工业处理原材料的方法获得了较为理想的效果,但毕竟我们的能力是有限的,很难再继续进行下去。法国企业家阿尔梅·德·里斯勒对这一项研究实验表示很感兴趣,1904年的时候,他有了兴建一座大型制镭工厂的想法,希望可以向医生们提供这种镭产品,因为当时已经有很多文章介绍镭在生物和治疗上的效用,几乎吸引了所有医生的目光。这样的想法在当时的情况下还是非常冒险的,但由于他雇用的是一些已经在我们实验室受过培训的人——由奥德潘和达纳带头,专门负责这种精细的工作,以至于他能够非常迅速地成功实行计划。于是,镭正式在市场上开始销售,不过售价也确实十分昂贵[3],这一方面是因为原材料的价格水涨船高,另一方面则是需要相当复杂的制作过程。
在此,我想特别感谢阿尔梅·德·里斯勒,是他主动为我们提供了帮助,不仅让我们无偿使用他工厂的一小块地用来做研究实验,还资助了一部分经费给我们。其余的启动资金则来源于我们的自筹和一些补助,其中最大的一笔经费是由科学院提供的,在1902年时,我们的实验室获得了他们补助的两万法郎。
这样一来,我们便可以对之前积累的铀沥青矿进行提炼了,有了一定数量的镭之后,再进行研究实验。当时,工厂里已经可以从原矿石中提炼含镭的钡盐,而我只需要负责在实验室里精炼和部分结晶的工作。到1902年的时候,我已经提炼出了一克重量的纯氯化镭,于是便成功获得了镭元素的光谱。而且,我第一次测出了镭元素的原子量,它的数值远远超过了钡的原子量。就这样,镭在化学上正式被确立了,它成为一种新的元素,再也不会有人对此产生异议。
鉴于此,我在1903年完成了我的博士论文。
后来,我们实验室提炼的镭的数量越来越多。1907年时,我对镭的原子量做了第二次测定,这一次的结果相比从前更加精确,测出的结果为255.35,而现在所采用的镭原子量数值为226。我还和德比埃纳一起合作提炼出了纯金属镭。我一共提炼出来的镭大约是一克多一点,和皮埃尔商量后,我们决定把这些镭全部投放到实验研究中。
通过实验,我们惊喜地发现,纯净镭的放射能力远远超出了我们之前的预测。在同样的重量下,纯净镭的放射能力居然比铀的放射能力高出了一百万倍。如果以此类推,用比例换算的话,那么铀沥青矿石中所含的镭和铀大约是三分克比一吨。而且,镭和铀是有着密切关系的两种物质,在提炼矿石时,我们总能同时看到它们的身影。到了今天,我们已经得知,矿石中的镭正是由铀衰变而形成的。
对于皮埃尔来说,在P.C.N.任教的那几年时光是一段非常艰难的岁月。他必须同时兼顾繁多的事务,每天都忙得不可开交,而他通常只有在集中精力完成一个固定目标的情况下才会觉得开心。因为课程太多,又要操劳实验,他的体力和心力都受到了极大的损耗,所以,他经常觉得心力交瘁,不堪重负。
在这种情况下,皮埃尔迫切需要减轻教学任务,从而保存体力和精神,让身体健康起来。所以,当巴黎大学矿物学讲座教授的位置出现空缺时,他便决定去申请这一教席。当时我们都一致认为,他完全有资格胜任,因为他在这方面有着深刻的造诣和经验,而且还在晶体物理方面发表过的重要的文章。但是,他最后并没有获得委任。
然而在这样艰难的情况下,他竟然用自己的勤奋和努力完成并发表了好几项研究,其中有他单独完成的,也有和朋友合作完成的。主要有这些:感应放射性研究(一部分和德比埃纳合作,一部分和达纳合作);镭射线与X射线在电解质液体中引起的导电性研究;镭射气的衰减律,以及镭射气与它的沉淀物的放射性的常数研究;镭对释放热量的发现(和拉波德合作);镭射气在空气中漫射的研究(和达纳合作);温泉气体的放射性研究(和拉波德合作);镭射线的生理影响的研究(和亨利·贝克菜尔合作);镭射气的生理效应的研究(和布萨尔与巴尔塔扎尔合作);决定磁性常数仪器的简介(和什纳沃合作)。
上述对放射性进行的种种研究,其实都是涵盖面非常广泛的基础研究,而且其中有好几项都是研究镭射气的。这种气体是镭产生的一种特殊的气体,正因为有它的存在,镭才具备强烈的放射性。皮埃尔通过深刻的研究实验证实了这种镭射气可以自行衰变,继而消逝,而且它的衰变过程是按照自己的规律产生的,与外界的影响没有任何关系。从科技的角度来看,相比直接用镭来治疗疾病,用镭射气要更加方便。到了今天,我们一般都选择用细小的玻璃瓶来收集镭射气,医生们将用它们来治疗病痛,但是医生们如果要使用镭射气,就必须查阅数学图标,了解它们每天的衰减情况,因为尽管镭射气被密封在细小的玻璃瓶中,它依然会产生一定的衰减。有一些温泉因为能治疗疾病而颇具名气,也是因为温泉中含有少量的镭射气。
皮埃尔在他的研究过程中发现了一个惊人的现象,那就是镭可以产生热量。在通常情况下,镭的表面不会有什么变化,但它每小时所产生的热量已经足够将一块与它本身重量相等的冰块融化掉。如果把它所产生的热量聚集起来,不让热量消散的话,那么它本身就会出现10℃左右的温度,远远超过了它周围空气的温度。而这种现象,却完全不同于当时的科学实验数据。
最后,关于镭的生理效用的各种实验研究,我也必须提及一下,因为它有明显的消肿效果。
为了对吉塞尔刚刚发表的这项研究结果进行验证,皮埃尔主动伸出了自己的手臂,让镭照射了几个小时。结果,他的手臂皮肤受到了明显的伤害,就像是被火灼伤一样,并且是一个向四周扩展的状态,经过好几个月的时间才完全康复。而且亨利·贝克莱尔将一支装着镭盐的玻璃管放在西服背心的口袋里,结果也被意外地灼伤了。他赶紧跑过来告诉我们,他被镭盐伤害了,然后他一半惊喜一半愤怒地大声说道:“它真是让我又是喜爱又是痛恨啊!”
皮埃尔对镭的生理效应进行过亲身验证之后,他便开始着手与医生们一起合作,用动物来进行实验。这些实验研究见证了镭疗方法的起步。皮埃尔提供了实验之初所需要的镭,他希望可以用这样的方法来治疗狼疮及其他的皮肤病。于是,在他们的努力下,镭疗法——医疗中的一个重要分支就诞生了。在法国,这种疗法通常被称为“居里疗法”。后来,通过一些法国医生——如丹洛斯、威克汉姆、多光尼西、德格莱等人的研究,这一疗法更是得到了更深远的发展。[4]
与此同时,国外也在大力发展放射学研究,不断有新发现的消息传来。有很多科学家都是依照我们所发明的新型化学分析法寻找其他的放射性元素,他们态度积极,劲头很足。于是,人们很快就发现了那些医学上经常使用的由大型工厂制造出来的新钍,以及放射性钍、镤、锕等物质。到了现在,我们发现的放射性元素已经达到了三十多种,其中有三种是射气。在这三十多种放射性元素中,镭依然有着最重要的位置,因为它的放射性极其强大,而且它的衰减蜕变相对比较缓慢,通常需要几年的时间才有变化。
1903年,对于放射学这门新学科的发展而言,这是尤为重要的一年。这一年,在法国,对镭的研究刚刚完成,皮埃尔又发现了一种令人震惊的现象,那就是这种新元素可以自行散发热量,而且是在表面没有任何损伤的情况下散发的。在英国,拉姆塞和索迪也发布了一个重大现象:通过观察,他们发现镭可以持续不断地释放氦气,由此可见,原子应该是可以变化的。假设我们把镭盐加热到它的熔点,接着将它密封在完全真空的玻璃管里,然后再次加热,让它释放部分的氦气,我们便可以使用光谱仪来检验氦气是否存在。我们反反复复地做着这个重要的实验,最后得出的结论就是,镭确实可以释放氦气,这个论断得到了有力的证实,而且,我们也得到了原子可以发生变化的第一个例证。虽然我们无法掌控这种变化,但之前“原子不可改变”的理论显然被推翻了。
综合以上情况及我们之前所发现的情况,吕特福和索迪将其进行了一次全面的概括,并提出了一种放射蜕变的理论,到今天,这种理论已经被大家接受。根据这一理论可以得出,无论是哪一种放射性元素,即使它表面上没有任何变化,它的内部都在自行蜕变,而且速度越快,放射性就越强。[5]
一个放射性原子有两种蜕变方式:一是α射线,即原子自身发射出的速度飞快且带有正电荷的粒子;二是β射线,即原子自身发射出的我们在现代物理学中已经熟知的电子。在普通速度的情况下,电子的质量是原子量的一千八百分之一,但如果电子的速度处于光速的情况下,它的质量就会急剧增加。无论哪一种放射性原子,也无论它是用哪一种方式在蜕变,剩下的原子都不再是原来的原子了。而且,剩下的原子还会继续产生蜕变,一直蜕变到不具备任何放射性,而是成为一个稳定的原子为止。非放射性元素就是这种稳定的原子。
所以说,α射线和β射线都是从原子中分裂而来的。γ射线则跟α射线和β射线都不相同,它是原子蜕变时所产生的一种辐射,类似于光。这几种射线的穿透性能都非常强大,这些年来,它们一直被医疗事业所青睐。[6]
所以说,放射性元素可以分成好几族,每一族中的放射性元素皆是它的前一个元素蜕变产生的,镭和钍正是每一族中的原始元素。我们做了一个特别的证实,镭是由铀产生的,钋是由镭产生的。如果说每个放射性元素都有产生它的母体,而它又可以自行发生蜕变再产生其他的放射性元素,那么,这些元素和它的母体共同存在时,它们的数量就一定在固定的比例之内。也是因为这样的原理,在原始矿石中,镭与铀的数量的比例还从来没有发生过波动。
放射性元素是按照规律进行自行蜕变的,这个规律被称之为“指数定律”。这个定律中有一个“半衰期”,即每一个放射性元素减少到它原来重量的一半所需要的时间。因为每一个放射性元素的半衰期都是不会发生变化的,所以,只要知道了一个元素的半衰期,就可以确定出这个元素是哪一种元素,这一点绝对不会存在失误。每一个元素的半衰期都不相同,测定的方法也都不一样。铀的半衰期是几十亿年。镭的半衰期大约是一千六百年,而它的射气的周期仅仅不到四天,在那些由镭射气直接蜕变产生的元素中,有些元素的半衰期甚至都不到一秒钟。这种哲学意义深远的指数定律可以证明,蜕变是按照概率规律产生的。但是,一直到现在,决定蜕变的原因还是一个没有解开的迷,我们还不知道,是因为原子外的偶然情况造成的,还是因为内部的不稳定性产生的。总而言之,一直到现在,无论用外在的什么因素来干预,这种变化都不会产生任何影响。
我们之前所熟知的物理学和化学所遵循的各种科学观念都被这些新发现推翻了。刚开始的时候,这些发现还受到了不少质疑,但后来很多科学家都大方承认了它们的可信性。与此同时,皮埃尔在法国和国外都获得了一定的名望。早在1910年,法国科学院就授予他一座拉卡兹奖。1902年,曾经多次支持皮埃尔的马斯卡尔鼓励他去竞选法国科学院院士,但这让皮埃尔很是为难,因为他认为竞选就必须四处活动,要去拜访所有在巴黎的院士们,而这些正是他不愿意去做的。但是,经过马斯卡尔和好友们的一再相劝,特别是科学院的物理所早就有过全体同人一致推荐他成为院士的声明,所以,他勉为其难地交上了自己的申请。但他没有竞选成功。一直到1905年,他才终于被接纳为院士。然而就在他成为院士不到一年的时候,他不幸遭遇车祸身亡。
1903年期间,英国皇家学会邀请皮埃尔和我一同前往英伦,去做一个关于镭的报告,我们受到了热烈的欢迎。在伦敦,能够见到开尔文爵士让皮埃尔感到很高兴。一直以来,开尔文爵士对皮埃尔都有着深厚的情义,当时,他虽然年事已高,但始终保持着对科学界的关注。这位威望极高的科学家经常把皮埃尔送给他的装着镭盐的玻璃瓶拿出来展示,他觉得是一件非常自豪的事情。我们还见到了其他的一些有名的科学家,如克鲁克斯、拉姆塞以及德瓦等。皮埃尔还与德瓦合作发表过一篇研究报告,关于镭在低温条件下放出的热量及镭盐产生的氮气。
几个月后,伦敦皇家学会为皮埃尔和我授予了戴维奖章。差不多也是在这个时候,我们夫妻与贝克莱尔共同获得了1903年度的诺贝尔物理奖。因为考虑到我们的健康问题,我们没有去参加十二月份在斯德哥尔摩的颁奖仪式。一直到1905年6月,我们才去瑞典首都领取这个奖项,皮埃尔在颁奖仪式上发表了演讲。我们在那里受到了热烈的欢迎,当时正逢夏季,我们还参观了瑞典的秀丽风光。
对于我们来说,能够获得诺贝尔奖是一件非同寻常的人生大事,因为这个新成立的诺贝尔基金会(成立于1901年)威望非常崇高。而且单从经济方面来说,就算只是一半的奖金,也有很大的一笔数额。在此之后,保尔·朗之万就替代了皮埃尔在物理和化学学校里的教学任务。朗之万是皮埃尔的一名学生,也是一位非常有才华的物理学家。[7]为此,皮埃尔还专门聘请了一位教辅人员,帮助朗之万做研究实验。
然而,这件幸福的大事却让我们不堪重负,因为媒体的大肆宣扬让我们既不习惯又缺乏心理准备。我们每天都要接待不断到来的访客,而且还会收到雪片一般的信件,以及各种各样的约稿和做报告的邀请。我们每天都应接不暇,不仅耗费了时间,又让自己累得人仰马翻。皮埃尔又是一个性格随和的人,通常都不会一口拒绝别人的请求,但是他也明白,这样下去可不是长久之计,不仅他的身体会吃不消,而且还会扰乱头脑的清醒和研究的思绪。在一封信写给纪尧姆的信中,他这样写道:“他们总是卯足劲头地让我写文章,请我做报告,但如果年复一年都是这样的话,就算是那些请我写文章、做报告的人也会感到惊讶,我居然一直在虚度年华,什么事情都没有做成。”
同一时期,在写给古伊的几封信里,他也有过同样的感叹;这些信是古伊转交给我的,对此,我想应该向古伊致以诚挚的谢意:
正如您看到的,这一刻,我们被幸运眷顾了。但是,这幸福的到来给我们带来了无尽的烦忧。我们还从来没有像现在这样生活不宁过。有些日子里,我们居然忙得连歇口气的时间都没有。要知道我们可都是曾经梦想远离人群,去荒郊野外生活的人呀。
1902年3月20日
亲爱的朋友:
我早就想给您写信了。请您原谅我拖延了这么久。可您要是看到我现在过的生活是如此荒唐如此愚蠢,您应该就不会责怪我了。如您看到的,现在,镭成了热门话题。而我们也因此获得了种种幸运,以及远播的声名,以至于世界各国的记者和摄影师都在追踪报道我们:他们甚至在炒作我女儿和保姆的谈话,就连我们家的黑白花猫都成了新闻明星。除此之外,还有很多人邀请我们捐款。前来索要签名的人,一些势利的人,上流社会的人,甚至包括一些科学家,他们全都找上门来了,导致我们洛蒙街的家也没有了家的味道了。而且,就算是躲进实验室里,我们也是没有办法安心工作的。每天晚上,我们都要回复大量的来信。我真的已经烦不胜烦了,每天都是头昏脑涨。如果说经过这样的一番闹腾,可以让我获得大学的一个教席和一间实验室,那我倒可以忍受。但说一句实在话,教席的事情尚在计划之中,而在短期内,实验室绝对是子虚乌有的事。对于我个人来说,我倒是情愿先获得一间实验室的,但里亚德院长希望趁这个机会先建立一门与法兰西学院相似的新课程,而且先不要将大纲确定下来。然而如此一来,我每一年都要编写教材,那将给我增添许多的麻烦。
1904年1月22日
我不得不放弃瑞典之行了。您都看到了吧,我们已经完全违反了瑞典科学院的规定。实际上,我的身体状况太差了,稍微劳累一些就会受不了。我妻子的健康状况也和我差不多。我现在都不敢去想过去那些繁忙的工作时光。
提起研究工作,我现在什么也没做了。每天都在讲课,指导学生,安装仪器设备,还有应付那些上门来拜访我却又没什么重要事的人,我感觉是在虚度年华,一件有意义的事情都没有做。
1905年1月31日
我亲爱的朋友:
非常遗憾,您今年没能来我们家,希望十月份能与您见一面。如果经常不见面,一个人最终就会失去自己最要好、最亲密的朋友。然后就只能去见其他无关紧要的人,因为最大的原因就是与他们见面非常容易。
我们依然每天都在忙碌着,只是没有做任何有意义的事。我已经有一年多的时间没有进行研究工作了,然而我还是没有一星半点属于自己的时间。显然,我的时间已经被弄得支离破碎了,而我一直没有找到防止的办法。可我们必须找到它。理性一点地说,这可是一个关乎生死存亡的大问题。
1905年7月24日
我要讲授的课程明天正式开始,但实验室还没有准备充分,所以我心里不是很舒适。我上课的地方在巴黎大学院内,但实验室在居维埃街。除此之外,还有几门其他的课程也在我们上课的教室进行,对于我来说,在这间教室里,我只有一个上午的时间用来好好备课。
尽管还没有到卧床不起的程度,但我的健康状况也是很不好的了,总是感觉四肢无力,就连实验研究都不能进行。我妻子倒不一样,她浑身充满了活力。除了照顾两个女几,她还要去塞弗尔女子高等师范学校去教课,另外,还要到实验室做实验,真是非常的忙碌。她每天有大半天的时间待在实验室里,指导学生做实验,或者是自己做实验,比我强多了。
1905年11月7目
总的来看,虽然饱受外界各种各样的干扰,但通过我们共同的努力,我们的生活依然和从前一样,离群索居,过着简单的日子,和我们来往的朋友很少,不过,皮埃尔的父亲一直和我们住在一起。在接近1904年年底的时候,我们家又增添了一名成员,我的二女儿艾娃·德尼斯在我们克勒尔曼大街的寓所里出生了。
大女儿在慢慢成长,开始可以与她父亲做朋友了。对于她的培养和教育,皮埃尔也非常关心,他一有空闲,就会带她去散步,尤其是在节假日的时候。他经常和她进行严谨的交谈,还会回答她提出的所有问题,看着她越来越聪明的样子,他感到非常高兴。如果在童年时,孩子们就获得父亲的温柔关爱,那真是美好的事情。皮埃尔在这一点上从来都是孜孜不倦的,他试图了解孩子们,因为他想让她们获得最好的成长环境。
有一个不争的事实,皮埃尔在国外的声望越来越高了,所以,尽管法国对他的崇敬姗姗来迟,但也总算是到来了。四十五岁时,他已经在法国科学家中名列前茅,但是在数学岗位上,他依然地位低微,这是一种不正常的状态,公众都在反对。迫于舆论的力量,巴黎科学院院长里亚德提出,要在巴黎大学创建一个新的教席。在1904到1905年里,皮埃尔被巴黎大学理学院授予正教授的教席。一年后,他正式离开了物理和化学学校,他的学生保尔·朗之万接替了他的教职。
巴黎大学为皮埃尔新设了教席,但在开始时还是困难重重。开始的计划是只开设讲座而没有实验室。皮埃尔觉得,如果接受了这个新职位,就会失去他现在所使用的实验室,而巴黎大学这边又没有新的实验室给他,那么他无法接受。于是,他决定写信告诉上级,不接受新职,要求依旧留在P.C.N.。他的态度非常坚决,最后他获得了成功。因为上级除了为他创立了一个新教席,还给他资助了经费,用来创建新的实验室和聘请相关人员。当时实验室的编制由一名主任、一名助教和一名实验室杂务组成,我担任实验室主任,皮埃尔对这样的安排感到很是满意。
虽然我们在物理和化学学校条件艰难,却在那里度过了很多幸福的做研究实验的日日夜夜。现在马上要离开了,也难免在心底生出恋恋不舍的情绪。特别是我们的那间木棚实验室,最让我们难以割舍。那座木棚又存在了几年,但还是日益破损了,有时,我们还会去看看它。后来,为了修建物理和化学学校的新校舍,那间木棚就只能拆掉了,不过,我们还是为它保留了几张照片。记得拆毁的那一天,忠实的佩蒂跑来通知我,唉!我独自一人前去为它送行。那时,黑板上还留存着这个木棚的灵魂人物的笔迹,每一个角落也都留有他的痕迹,然而已经物是人非,就像是做了一场噩梦一样。我真想再次看到那个高大的身影,希望他出现在我的面前,我可以再次听到他熟悉的话语。
尽管创办新讲座的决议已经在大学委员会上通过了,但是他们并没有打算同时创建一个实验室。然而要对放射性这门新科学进行深入的研究,就必须有实验室。皮埃尔依然保留着P.C.N.那边的小实验室,并借用了学校里一个独立的大教室,然后又在院子里搭建了一个两间小屋和一个工作间。
一想到这是法国对皮埃尔的最后的关怀,就不免让人感到伤感。一个二十岁便崭露头角的法国一流的科学家,实际上却没有一个可供实验研究的好实验室,这听起来简直无法让人相信的。当然,如果他可以多活几年,他迟早会获得让自己满意的工作环境,但是,当他四十八岁英年早逝时,依然没能如愿,这真是一件让人痛心的事情。一个为了伟大的事业而无私奉献的科学家,因为条件有限而不能实现自己的科学梦想,怎不让他遗憾终生呢?他是这个国家的优秀子民,他的才华、毅力和勇气都是这个国家的奇珍异宝,可是,就这么不可挽回地浪费了,现在回想起来,真是让人好生悲痛!
在皮埃尔的心里,他一直渴望拥有一座好的实验室。1903年,当他盛名所归时,他的领导们在舆论的压力下,只能要求他接受荣誉骑士团勋章。但他坚持自己的原则,婉言谢绝了这件事。就像上次写信给物理和化学学校校长,谢绝接受教育棕榈奖章一样,他又写信谢绝了荣誉骑士团勋章。他的态度自始至终都没有变过。我在这里引述一段他在信中说过的话:
请代为向部长诚挚致谢,并请相告部长先生,我不需要任何的奖赏,只想要一个我所急需的实验室。
皮埃尔被聘为巴黎大学教授之后,需要准备开设一门新课程。讲课的内容范围广泛,可以让他自己确定,所以他有充分的自由选择教材。对于他来说,这是一次良好的机会,他可以回到自己所喜爱的课题上来,便选定对称性定律、矢量和张量场研究作为一部分的教材内容,并在晶体物理学中运用了这些概念。他希望可以充实自己的讲课内容,让他的这门课程成为晶体物理学里面一个完整的课程,因为在法国,这一课题还没有人涉及,所以更有意义和用处。除此以外,他还讲授放射性,向学生们阐释这一新领域里的科学发现,以及这些发现会给科学带来什么革命性的影响。
皮埃尔备课非常繁忙,身体又不太健康,但是他依然在实验室里进行工作。实验室的组织管理渐渐完善了起来。由于扩大了场地,他可以同时接收几名学生一起研究。他与拉波尔德合作,针对矿泉水及泉水中释放的气体的放射性进行了深入研究,并且发表了研究报告,这也是他生命中的最后一份研究报告。
这个时候,他的才华已经登峰造极,无与伦比了。他对物理学理论那些深刻精辟的见解,以及他中肯的演绎和对基本原理透彻的理解,都值得我们由衷钦佩。对于观察大自然的种种现象,他似乎天生就拥有一种超凡的能力,再加上他一生都在从事实验研究,所以他总能说出那么多令人叹服的独特见解。对待他试制的精密仪器,他永远都不知道疲倦,就像一位艺术家在欣赏自己的作品。因此,我有时也会开玩笑地说,他如果半年还没有做出一台新仪器的话,就会受不了自己的心痒。他充满好奇心,又拥有丰富的想象力,这也是他可以同时涉足不同领域及得心应手地改变研究课题的原因,而其他人就不容易做到。
要发表研究报告的时候,他都是非常真诚、严谨、一丝不苟的。就算旁人看来他的研究报告已经非常完美了,他还是要用更严厉的审视的目光字斟句酌地修改,如果有看上去不够清楚的地方,他势必要修改得无可挑剔才肯放手。下面的引述就是他在这一点上的说法:
在进行未知现象的研究中,我们可以先做一些普通的假设,然后根据实验去一点一点地向前推进。这种循序渐进而又稳妥可靠的办法自然效果缓慢。相反,我们也可以在大胆假设的情况下,先行确定现象的机理。这种方法的优点是可以设想一些实验,尤其对推论很有利,让它通过一种图像变得接近具象。相反,通过实验结果来确定一个复杂的理论,那是难以想象的。精准的假设虽然存在一些真理,但也必然会存在着一些错误。而这一些真理即便存在的话,也不过是一些普通的见解,有一天还是要返回来再次进行审核。
当然,皮埃尔也会毫不犹豫地提出一些假设来,但是,只要是没有经过精准无误的证实,他就绝对不会提前发表。他很不喜欢匆忙地发表研究报告,他喜欢先进行讨论,邀请很少的几位研究人员,大家平心静气地发表意见。当放射性研究形成了热潮的时候,他考虑的却是,想要暂时放下这方面的研究,重新拾起他之前中断的晶体物理学研究。除此之外,他还希望可以分析研究一些不同的理论问题。
皮埃尔在讲课的时候力求精益求精,认真负责。他认为,无论是对课程的普通要求,还是对讲课的方法,都应该多接触实验和大自然,这是最基本的标准。当学院教授委员会成立时,他希望所有同人都能接受自己的观点,并发表了一份声明:“科学教育应该是男子中学和女子中学的主修课程。”但他又说:“像这样的提议,应该是不会获得通过的。”
这是皮埃尔生命中成果丰收的时期,可惜,已经到了落幕的时候。就在他期盼着今后的工作不会再像从前那么举步维艰时,他璀璨夺目的科学生涯却戛然而止了。
1906年,皮埃尔因为过度劳累而出现了身体不适的情况,于是,我们决定带着两个孩子一起去什弗勒兹山谷度假,在那里过复活节。这是美好又温情的两天假期,阳光非常温暖,还可以在亲人们的身边得到休息,皮埃尔的心情非常放松和舒畅,他带着两个女儿在草地上嬉戏,也和我谈论当前与未来的一些事情。
回到巴黎,他出席了物理学会的一次会议和晚餐会。席间,他坐在亨利·普安卡雷的身边,他们一起讨论了很长时间的教学方法。当我们走路回到家的时候,他依然热情不减地谈论着他理想中的文化,我很赞同他的看法,他非常开心。
第二天,也就是1906年4月19日,他出席了巴黎大学理学院教授委员会的会议。在会议上,他诚恳地与那些教授讨论了委员会应采取的措施。会议结束后,他正要穿过多菲纳街,当时一辆运货马车刚好从新桥方向驶过来,把他撞倒在地上,车轮碾过他的头部,致使他脑骨碎裂,当场死亡。一个如此优秀的人就这样溘然离世了,人们寄存在他身上的科学希望也随之破灭了。在他的书房里,他从乡间采摘回来的水毛茛还在生机勃勃地怒放着,而书房的主人却永远不会再回来了。
注释
[1]“物理、化学和博物学”的缩写。
[2]在我最近去美国的一次访问中,美国妇女界慷慨地赠送了一克镭给我。布法罗自然科学协会则送了一本会刊给我,用来纪念我们之间的友谊。这本刊物叙述了美国工业发展的情况,里面还将皮埃尔回复美国工程师们的一封信的影印件刊登了出来。在那份信里可以看到,皮埃尔对他们所提出的问题都一一做了详尽的回答。这件事发生在1902年到1903年之间。——原作者注
[3]一毫克镭元素的价值在七百五十法郎左右。——原作者注
[4]这些颇具名望的医生都曾接受过企业家阿尔梅·德·里斯勒的鼎力支持,后者向他们赠送了用来做实验的最不可缺少的镭。除此之外,在1906年,他还创建了一座临床医学实验室,储备着必不可少的镭,而且还资助创办了一家名为《镭》的专业杂志,以研讨放射学及其应用为核心理念。由达纳担任该杂志的主编。这可谓是企业家自愿支持科学的典范,这样的情况即便是放在今天也不多见。希望这样的支持可以越来越普遍,从而让企业家与科学家在合作中获益良多。——原作者注
[5]关于放射性与原子变化的假设及其他的一些假设,在吕特福和索迪证买之前,皮埃尔和我就已经有过预料(参见1900年的《科学杂志》,居里夫人著)。——原作者注
[6]最近,吕特福在试验中利用α射线的内在能量击碎了某些原子,比如氰原子。——原作者注
[7]保尔·朗之万发表过两篇关于皮埃尔的生活与事业的长文,一篇刊登于《物理和化学学校校友联谊会年鉴》(1904年),另一篇刊登于《当月》杂志(1906年)。——原作者注
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