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居里夫人自传

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第44章 最初的研究 (6)

书籍名:《居里夫人自传》    作者:玛丽·居里
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  His  return  to  experimental  research  is  marked  by  a  profound  study  of  the  \"direct  reading  periodic  precision  balance  for  least  weights.\"  (,  ,  .)  In  this  balance,  the  use  of  small  weights  is  suppressed  by  the  employment  of  a  microscope  by  means  of  which  one  reads  a  micrometer  attached  to  the  extremity  of  one  of  the  arms  of  the  balance.  The  reading  is  made  when  the  oscillation  of  the  balance  is  arrested,  which  can  occur  very  rapidly,  thanks  to  the  use  of  pneumatic  dampeners  conveniently  constructed.  This  balance  marks  a  considerable  advance  over  old  systems.  It  has  shown  itself  particularly  valuable  in  laboratories  for  chemical  analysis,  where  the  rapidity  of  the  weighings  is  frequently  a  test  of  precision.  We  can  say  that  the  introduction  of  the  Curie  balances  marks  an  epoch  in  the  construction  of  these  instruments.  The  work  done  in  this  field  was  far  from  empirical;  it  comprised  a  study  of  the  theory  of  damped  movements  and  the  construction  of  numerous  curves  established  with  the  aid  of  some  of  his  students.

  It  was  toward    that  Pierre  Curie  began  a  long  series  of  investigations  on  the  magnetic  properties  of  bodies  at  divers  temperatures(from  the  normal  up  to  ℃).  These  investigations,  covering  years,  were  presented  as  a  Doctor's  thesis  before  the  Faculty  of  Sciences  of  the  University  of  Paris  in  .  In  it  he  stated  precisely  in  the  following  few  words  the  object  and  results  of  his  work:

  \"From  the  point  of  view  of  their  magnetic  properties,  bodies  may  be  divided  into  two  groups:  diamagnetic  bodies,  bodies  only  feebly  magnetic,  and  paramagnetic  bodies.  At  firstsight  the  two  groups  seem  entirely  separate.  The  principal  aim  of  this  research  has  been  to  discover  if  there  exist  transitions  between  these  two  states  of  matter,  and  if  it  is  possible  to  make  a  given  body  pass  progressively  through  them.  To  determine  this  I  have  examined  the  properties  of  a  great  number  of  bodies  at  temperatures  differing  as  much  as  possible,  in  magnetic  fields  of  varying  intensities.

  \"My  experiments  failed  to  prove  any  relation  between  the  properties  of  diamagnetic  and  those  of  paramagnetic  bodies.  And  the  results  support  the  theories  which  attribute  magnetism  and  diamagnetism  to  causes  of  a  different  nature.  On  the  contrary,  the  properties  of  ferro-magnetic  bodies  and  of  bodies  feebly  magnetic  are  intimately  united.\"

  This  experimental  work  presented  many  difficulties,  for  it  necessitated  the  measuring  of  very  minute  forces  (of  the  order  of  \/  of  a  milligramme  weight)  within  a  container  where  the  temperature  could  attain  ℃.

  As  Pierre  Curie  well  understood,  the  results  he  obtained  are,  from  a  theoretic  point  of  view,  of  fundamental  importance.  The  Curie  law,  according  to  which  the  coefficient  of  magnetization  of  a  body  feebly  magnetized  varies  in  inverse  ratio  to  the  absolute  temperature,  is  a  remarkably  simple  law.  It  is  quite  comparable  to  the  Gay-Lussac  law  relating  to  the  variation  of  the  density  of  a  perfect  gas  with  the  temperature.  In  his  well  known  theory  of  magnetism  P.  Langevin,  in  ,  took  into  account  the  Curie  law  and  arrived  again,  theoretically,  at  the  difference  between  the  origins  of  diamagnetism  and  paramagnetism.  His  work,  as  well  as  the  important  investigations  of  P.  Weiss,  demonstrated  the  accuracy  of  Pierre  Curie's  conclusions,  as  well  as  the  importance  of  the  analogy  that  he  perceived  between  the  intensity  of  magnetization  and  the  density  of  a  fluid  --  the  paramagnetic  state  being  comparable  to  a  gaseous  state,  and  the  ferro-magnetic  state  to  the  state  of  condensation.

  In  connection  with  this  work,  Pierre  Curie  spent  some  time  in  the  search  for  unknown  phenomena  whose  existence  did  not  seem,  a  priori,  impossible  to  him.  He  sought  for  bodies  strongly  diamagnetic,  but  found  none.  He  tried  to  discover,  too,  if  there  were  bodies  that  acted  as  conductors  of  magnetism,  and  if  magnetism  can  exist  in  a  \"free  state,\"  like  electricity.  Here  also  the  result  was  negative.  He  never  published  any  of  these  investigations,  for  he  had  the  habit  of  thus  engaging  in  the  pursuit  of  phenomena,  often  with  little  hope  of  success,  solely  for  the  love  of  the  unforeseen,  and  without  ever  thinking  of  publication.

  Because  of  this  entirely  disinterested  passion  for  scientific  research  the  presentation  of  a  doctor's  thesis  which  would  give  an  account  of  these  early  investigations  had  never  appealed  to  him.  He  was  already  thirty-five  years  old  when  he  decided  to  gather  together,  in  such  a  thesis,  the  results  of  his  beautiful  work  on  magnetism.

  I  have  a  very  vivid  memory  of  how  he  sustained  his  thesis  before  the  examiners,  for  he  had  invited  me,  because  of  the  friendship  that  already  existed  between  us,  to  be  present  on  the  occasion.  The  jury  was  composed  of  Professors  Bonty,  Lippmann,  and  Hautefeuille.  In  the  audience  were  some  of  his  friends,  among  them  his  aged  father,  extremely  happy  in  his  son's  success.  I  remember  the  simplicity  and  the  clarity  of  the  exposition,  the  esteem  indicated  by  the  attitude  of  the  professors,  and  the  conversation  between  them  and  the  candidate  which  reminded  one  of  a  meeting  of  the  Physics  Society.  I  was  greatly  impressed;  it  seemed  to  me  that  the  little  room  that  day  sheltered  the  exaltation  of  human  thought.