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Pierre Curie (15 de mayo de 1859 – 19 de abril de 1906) fue un físico francés, reconocido por su labor en radioactividad, magnetismo y piezoelectricidad. Él y su esposa, Marie Curie, fueron pioneros en el estudio de las radiaciones (radiación corpuscular natural) y recibieron la mitad del Premio Nobel de Física en 1903 (la otra mitad fue otorgada a Henri Becquerel) «en reconocimiento a los servicios extraordinarios que prestaron por su esfuerzo conjunto en la investigación de los fenómenos de las radiaciones descubiertas por el profesor Henri Becquerel»
Infancia y primera educación
Pierre Curie fue el hijo de un médico protestante, Eugène Curie (1827-1910), y de Sophie-Claire Depouilly (1832-1897). Tuvo un hermano mayor, Jacques Curie (1856-1941), con quien descubrió la piezoelectricidad.
El abuelo de Pierre Curie, Paul Curie (1799-1853), doctor en medicina homeopática, fue un humanista malthusiano comprometido y casado con Augustine Hofer, hija de Jean Hofer y bisnieta de Jean-Henri Dollfus, grandes industriales de Mulhouse de la segunda mitad del siglo XVIII y la primera parte del siglo XIX.
A través de su abuela paterna, Pierre Curie también resulta ser un descendiente directo del científico y matemático de Basilea, Jean Bernoulli (1667-1748), al igual que Pierre-Gilles de Gennes, premio Nobel de física 1991.
Pierre Curie no asistió ni a la escuela ni al instituto, ya que la educación se hizo obligatoria en Francia a partir de 1881 (leyes Ferry). Su formación fue proporcionada por sus padres y luego por un amigo de la familia, M. Bazille, quien le enseñó matemáticas elementales y especiales, lo que desarrolló las capacidades mentales de Pierre, quien tenía un claro interés por esta ciencia. A los 16 años, en noviembre de 1875, aprobó su examen de bachillerato en ciencias.
Primeros pasos en la ciencia
Se inscribió en la Facultad de Ciencias de París y en noviembre de 1877, a la edad de 18 años, aprobó brillantemente su licenciatura en Ciencias Físicas. Posteriormente, en enero de 1878, ocupó el puesto de preparador-adjunto en el laboratorio de enseñanza de física de Paul Desains, uno de los dos profesores del curso de física de la facultad. Dos años después, fue nombrado preparador y llevó a cabo uno de los primeros estudios de radiación del cuerpo negro.
En el laboratorio de Charles Friedel, Pierre Curie estudió, en colaboración con su hermano mayor Jacques, las propiedades de los cristales. En 1880, descubrieron el efecto piezoeléctrico y estudiaron sus características.
Escuela Municipal de Física y Química Industrial de la Ciudad de París
En 1883, Pierre Curie se convirtió en preparador y luego en jefe de trabajos en la nueva Escuela Municipal de Física y Química Industrial de la ciudad de París, bajo la dirección del profesor Fernand Dommer. Allí, estudió el efecto piezoeléctrico inverso y diseñó el dinamómetro piezoeléctrico. También emprendió un estudio teórico de la simetría en cristalografía y física.
En su tesis para el doctorado en ciencias físicas, presentada el 6 de marzo de 1895 en la Facultad de Ciencias de la Universidad de París, en la que se trataba de las propiedades magnéticas de los cuerpos a diferentes temperaturas, Pierre Curie enunció la ley de Curie y definió el punto de Curie, temperatura por encima de la cual algunos materiales pierden sus propiedades magnéticas.
En marzo de 1895, Pierre Curie fue nombrado para un nuevo puesto como profesor encargado de la parte teórica del curso de electricidad y magnetismo, junto con Édouard Hospitalier. Como responsable del laboratorio de física de la escuela desde 1882 hasta su muerte, Pierre Curie se encargó de la organización de la enseñanza de la física. Como profesor, formó a numerosos físicos (entre ellos, André-Louis Debierne, Georges Urbain, Paul Delorme o Paul Langevin) con los que colaboró en sus investigaciones. Pierre Curie también entabló amistad con el físico suizo Charles Édouard Guillaume y con Georges Sagnac, Paul Langevin, Jean Perrin y André-Louis Debierne, quienes llegaron a ser íntimos de la familia Curie.
Pierre conoce a Marie
En 1895, Pierre Curie se casó con una joven polaca, María Sklodowska, quien había llegado para continuar sus estudios científicos en la Facultad de Ciencias de París en 1892. Ella se interesó por los descubrimientos de Wilhelm Röntgen sobre los rayos X y por los de Henri Becquerel, quien descubrió la radioactividad en 1896. Pierre Curie dejó de lado entonces sus investigaciones sobre el magnetismo y trabajó con su esposa en el uranio.
Con un financiamiento inesperado, trajeron una tonelada de pechblenda de Joachimsthal, en Bohemia, a su laboratorio de París. Mediante etapas de refinamiento precisas y peligrosas, aislaron sucesivamente las sales radiactivas de la roca cruda.
En 1898 publicaron sus primeros resultados y anunciaron el descubrimiento de dos nuevos radioelementos: el polonio y el radio. Utilizaron por primera vez el término «radioactividad». Su trabajo, incluyendo la famosa memoria de doctorado de Marie, se basó en un electrómetro piezoeléctrico preciso construido por Pierre y su hermano Jacques. Pierre y André-Louis Debierne realizaron el primer descubrimiento de la energía nuclear, identificando la emisión continua de calor por partículas de radio. Estudiaron también las emisiones de sustancias radioactivas por radiación y, usando campos magnéticos, mostraron que algunas emisiones eran positivas (rayos alfa, beta +), otras negativas (beta-) y otras neutras (rayos gamma).
Hasta 1902, Pierre y Marie intentaron extraer una cantidad suficiente de radio para determinar su masa atómica, intento exitoso en 1902. Como resultado de esta investigación, Pierre y Marie compartieron juntos la mitad del Premio Nobel de Física en 1903 «en reconocimiento a los extraordinarios servicios prestados por sus investigaciones conjuntas sobre los fenómenos de radiación descubiertos por el profesor Henri Becquerel». Ese mismo año, ambos fueron galardonados con la Medalla Davy.
Etapa en la Facultad de Ciencias de la Universidad de París
El 2 de marzo de 1900, Pierre Curie fue nombrado profesor auxiliar de Física en la École polytechnique. Presentó su renuncia en octubre siguiente tras su nombramiento como profesor de la Facultad de Ciencias de la Universidad de París para impartir un curso complementario de Física para el Certificado de Estudios de Física, Química y Ciencias Naturales (año preparatorio para los estudios de medicina) en octubre de 1900, con un sueldo anual de 6.000 francos, para sustituir a Lucien Poincaré. En octubre de 1904, tras la obtención del Premio Nobel, fue nombrado profesor titular de una nueva cátedra de Física General en la Facultad y se obtuvo la construcción de un laboratorio en el patio anexo de la Facultad dedicada al certificado PCN ubicada en 12, rue Cuvier. Marie Curie obtuvo el puesto de jefe de trabajos de la cátedra con un salario anual de 2.400 francos en noviembre de 1904. Fue elegido miembro de la Academia de Ciencias en 1905.
Aportes a la ciencia y a la química de Pierre Curie
Pierre Curie hizo contribuciones innovadoras al campo de la radioactividad junto a su esposa, Marie Curie. Juntos descubrieron los elementos polonio y radio, y Pierre también desarrolló el concepto de la radioactividad como una propiedad de la materia. Además, Pierre hizo avances significativos en el campo del magnetismo, descubriendo el fenómeno del paramagnetismo y desarrollando la temperatura de Curie, un punto crítico en el cual ciertos materiales pierden sus propiedades magnéticas. El trabajo de Pierre Curie sentó las bases para numerosos avances futuros en física y química, y sus contribuciones a la ciencia continúan siendo reconocidas y celebradas hoy en día.
Curie investigó la radiación de cuerpo negro midiendo la longitud de onda emitida por los cuerpos negros llevados a diferentes temperaturas en el laboratorio del profesor Paul Desains. Estos trabajos iniciaron el estudio empírico de Friedrich Paschen y los trabajos de Wilhelm Wien, que le valieron el Premio Nobel de Física en 1911.
En el año 1880, Pierre y su hermano Jacques Curie descubrieron el fenómeno piezoeléctrico de ciertos cristales como el cuarzo, la turmalina o la pechblenda. Establecieron las condiciones de simetría necesarias para su producción en los cristales y determinaron las características de la descarga eléctrica. Explicaron el fenómeno, así como la piroelectricidad estudiada por Charles Friedel, adivinando la existencia de una polarización eléctrica primordial de las moléculas.
Tras la publicación de un artículo de Gabriel Lippmann en 1881, los dos hermanos demostraron el efecto piezoeléctrico inverso aumentando los pequeños desplazamientos de los cristales sometidos a un campo eléctrico mediante un amplificador de palanca observado bajo el microscopio. Diseñaron el dinamómetro piezoeléctrico para medir pequeñas masas o determinar cantidades muy pequeñas de electricidad estática.
Pierre Curie incorporó las herramientas teóricas desarrolladas en cristalografía por Auguste Bravais y Arthur Moritz Schoenflies en el estudio de la física. Introdujo los conceptos de planos de simetría rotatoria y translación. Completó las definiciones introducidas por Woldemar Voigt de vectores polares (para describir el campo eléctrico) o axiales (para describir el campo magnético) y tensores (para describir las tensiones mecánicas elásticas sobre un cuerpo sólido). Enunció un gran número de teoremas generales para estudiar las simetrías en física teórica, incluyendo el principio de Curie.
Durante su tesis doctoral, Pierre Curie investigó las propiedades magnéticas de materiales ferromagnéticos y diamagnéticos a diferentes temperaturas. Observó que la susceptibilidad magnética de un material paramagnético es inversamente proporcional a la temperatura y midió la temperatura de Curie de transición de fase entre sus estados ferromagnético y paramagnético para varios materiales. La ley de Curie fue explicada teóricamente utilizando conceptos de física estadística por Paul Langevin, quien fue estudiante de Pierre Curie en la École supérieure de physique et de chimie industrielles en París.
Después del descubrimiento de la radioactividad natural por parte de Henri Becquerel, Pierre y Marie Curie estudiaron las propiedades de radiación de sustancias radioactivas como el uranio, y lograron aislar dos metales altamente radioactivos, el polonio19 y el radio, en colaboración con Gustave Bémont. Junto con André-Louis Debierne y Jacques Danne, descubrieron la radioactividad inducida20 y midieron la carga eléctrica de la radiación emitida por sustancias radioactivas.
Durante su carrera cientifica, Pierre Curie demostró una importante actividad en el diseño de instrumentos científicos. Desarrolló el cuarzo piezoeléctrico, diseñó electrometros de alto rendimiento (el electrometro aperiodico y el electrometro bilame de cuarzo) y una balanza de precisión de brazos desiguales capaz de medir hasta la centésima de un miligramo.
Fallecimiento
El 19 de abril de 1906, junto con Paul Langevin y Joseph Kowalski, participó en una reunión de profesores en París en la casa de Jean Perrin, a la que salió a las 14 horas para dirigirse a la librería Gauthier-Villars, quai des Grands-Augustins, para revisar las pruebas de su último artículo. Al llegar a la esquina de la calle Dauphine, intentó cruzar la calle para llegar al quai de Conti, pero, mientras corría para evitar un carruaje que se dirigía hacia el pont Neuf, se estrelló contra el caballo izquierdo de un carro tirado por caballos que iba en dirección opuesta, que llevaba cerca de cuatro toneladas de equipo militar. Pierre Curie resbaló sobre el piso mojado y cayó frente al carro, a pesar de los esfuerzos inmediatos del conductor, Louis Manin, para detener a sus caballos, la rueda trasera lo alcanzó fatalmente en la cabeza. Sus funerales tuvieron lugar dos días después en Sceaux, en un ambiente familiar privado, siendo el único personaje oficial presente en la ceremonia el ministro de Instrucción Pública, Aristide Briand.
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