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第二章 婚后生活·從事研究

居里夫人自傳 作者:[法] 瑪麗·居里 著,羅偉 譯


第二章 婚后生活·從事研究

婚后,我過(guò)上了一種全新的生活,完全不同于前幾年我獨(dú)處時(shí)的生活。我們夫妻二人情投意合,不管是個(gè)人愛(ài)好還是本職工作,我們都能同步進(jìn)行,我們幾乎每天都在一起,形影不離,因此也就沒(méi)有什么信件往來(lái)。皮埃爾在教學(xué)之余,幾乎把時(shí)間都用在實(shí)驗(yàn)室的研究工作中;我也獲準(zhǔn)可以在他的實(shí)驗(yàn)室里與他一起工作。

我們住的公寓離學(xué)校很近,所以來(lái)去花不了多少時(shí)間。但是由于我們的收入比較微薄,我不得不親自處理一些家務(wù)事,尤其得準(zhǔn)備每天的飯菜,這些家務(wù)勞動(dòng)占用了我很多時(shí)間,也影響了我的學(xué)習(xí)和研究。想要妥善處理好這一矛盾,也的確不是一件容易的事。還好我的意志比較堅(jiān)強(qiáng),勉強(qiáng)把兩者的沖突處理好了。最讓我高興的是,我們的小家庭并沒(méi)有被這些家務(wù)瑣事攪亂,我們?nèi)钥蛇^(guò)著平靜溫馨的生活。

我在實(shí)驗(yàn)室工作的同時(shí),還需要學(xué)習(xí)一些課程, 因?yàn)槲冶仨毻ㄟ^(guò)一個(gè)證書(shū)考試,才能有資格去女子中學(xué)任教。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的準(zhǔn)備,終于在1896年8月,我以第一名的成績(jī)順利通過(guò)了這個(gè)考試。

在工作之余,我們主要的休閑方式就是到鄉(xiāng)間散步或騎自行車。皮埃爾非常喜歡戶外活動(dòng),對(duì)森林中的各種動(dòng)物、植物有著極大的興趣。巴黎附近大大小小的森林,沒(méi)有一處他不熟悉的。我從心底也一直向往田園生活,所以一有空閑,我們倆就騎車到郊外游玩。這樣有一個(gè)好處,那就是可以讓我們的大腦在緊張的科學(xué)研究之余得到放松和休息,使我們的心靈得以釋放。每次郊游回來(lái),我們總會(huì)帶回幾束芬芳的野花。有時(shí),我們游興正濃,竟忘卻了時(shí)間,直到深夜才回到家里。我們還定期探望皮埃爾的父母,兩位老人還為我們準(zhǔn)備了一個(gè)專用的房間。

在假期里,我們可以騎自行車到更遠(yuǎn)的地方郊游。我們的足跡踏遍奧弗涅和賽凡納的山區(qū),還到過(guò)海濱的許多地方。我們倆都酷愛(ài)這種長(zhǎng)距離的遠(yuǎn)游,每天晚上都要換一個(gè)新的地方住宿休息。如果在同一個(gè)地方待得太久,皮埃爾就會(huì)感到無(wú)聊而惦記著回實(shí)驗(yàn)室去工作。有一年假期,我們一起去喀爾巴阡山區(qū)看望了我的家人。因?yàn)檫@次波蘭之行,皮埃爾還學(xué)會(huì)了幾句波蘭話。

然而,我們把生活的重心還是放在了科學(xué)研究上。皮埃爾對(duì)他的教學(xué)工作非常認(rèn)真,我有時(shí)也會(huì)幫他搜集一些資料,以便他更細(xì)致地備課。這種幫助反過(guò)來(lái)也增加了我的知識(shí)。不過(guò),我們的大部分時(shí)間還是致力于我們的實(shí)驗(yàn)室研究。

當(dāng)時(shí),皮埃爾還沒(méi)有自己的實(shí)驗(yàn)室。雖然有學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室可以使用,但仍然不能滿足他的研究需要。為此,他將學(xué)校里一個(gè)閑置的角落開(kāi)辟成了自己的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地,那地方雖然狹小簡(jiǎn)陋,但卻可以自由自在地使用,不受約束。從這件事我也領(lǐng)悟到,一個(gè)人如果下定決心要做一件事,完全可以設(shè)法改善條件,并且心情愉快地投入工作。那段時(shí)間,皮埃爾正忙于晶體研究;我則負(fù)責(zé)研究鋼的磁性。1897年,我的這一研究結(jié)束后,我發(fā)表了一份研究報(bào)告。

這一年,我們的長(zhǎng)女艾琳娜降生了,我們的生活也隨之發(fā)生了很大的變化。幾個(gè)星期之后,皮埃爾的母親又去世了。于是,我們?cè)诎屠璩墙剂硗庾饬艘惶帋Щ▓@的房子,把他的父親接過(guò)來(lái)和我們一起生活。皮埃爾生前,我們同他的父親一直住在那里。

如何照顧好我們的小艾琳娜和我們的家,又不放棄我的科學(xué)研究工作,儼然成為一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題擺在我們面前。如果放棄科學(xué)研究,對(duì)我來(lái)說(shuō)是極其痛苦的,皮埃爾也認(rèn)為我絕不能放棄工作,他甚至從沒(méi)有這樣想過(guò)。就像他過(guò)去常說(shuō)的,上帝特地為他量身定制了我這樣一個(gè)妻子,為的是能與他分擔(dān)一切。我們倆誰(shuí)都沒(méi)有想過(guò)要中途放棄我們?nèi)绱苏湟暤目茖W(xué)研究工作。

這么一來(lái),我們就不得不請(qǐng)一個(gè)女傭了。但只要有時(shí)間,我就會(huì)親自照料女兒的一切瑣事。當(dāng)我到實(shí)驗(yàn)室工作時(shí),女兒就交由她的祖父照看。老人家非常疼愛(ài)自己的孫女,常說(shuō)孩子給他的晚年生活帶來(lái)了無(wú)盡的歡樂(lè)。有了家人們的關(guān)愛(ài)和幫助,我可以安心地投入到我的研究工作當(dāng)中,又可以兼顧女兒履行做媽媽的責(zé)任。但是遇到特殊情況時(shí),比如孩子生病,我就得徹夜不眠地照顧她,原來(lái)的生活規(guī)律也隨之打亂了。

因?yàn)槲覀儼汛蟛糠值木Χ加迷诠ぷ魃?,不希望有過(guò)多的應(yīng)酬來(lái)打擾,所以我們結(jié)交的朋友為數(shù)不多。偶爾有一兩個(gè)與我們相熟的科學(xué)家朋友來(lái)家拜訪,我們一般就在客廳或花園里交談,并且我還要一邊招呼客人一邊為女兒做些針線活兒。在親戚中,只有皮埃爾的哥哥一直與我們保持著來(lái)往,我娘家的親戚因?yàn)槎茧x得太遠(yuǎn)而很少來(lái)往了。我的姐姐和姐夫這時(shí)也已經(jīng)回到波蘭創(chuàng)業(yè)去了。

正是在這種安靜又非常符合我們意愿的生活模式下,我們才得以完成一生中偉大的事業(yè)。我們的科學(xué)研究工作開(kāi)始于1897年,其間從未中斷過(guò)。

在我決定要做博士論文的課題時(shí),亨利·貝克勒爾正在從事稀有金屬鈾鹽的實(shí)驗(yàn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)很有趣,一下就吸引了我的注意。當(dāng)貝克勒爾把鈾鹽用黑紙密封后放在照相底片上,他發(fā)現(xiàn)底片會(huì)被感光,好像受過(guò)日光照射一般。底片之所以被感光,見(jiàn)克勒爾認(rèn)為那是因?yàn)殁欫}可以放射出一種射線,而這種射線與日光有所不同,它可以穿透遮光的黑紙。除此之外,貝克勒爾通過(guò)實(shí)驗(yàn)還證明出了這種射線可以使驗(yàn)電器放電。他起初認(rèn)為鈾射線的產(chǎn)生是由于將鈾鹽暴露在日光下造成的,但實(shí)驗(yàn)表明鈾鹽在黑暗中保存了幾個(gè)月,這種特殊的射線仍舊存在。

發(fā)現(xiàn)了新射線,我和皮埃爾興奮極了,我們決定對(duì)它的性質(zhì)進(jìn)行專門的研究。要想研究它,首先得對(duì)它進(jìn)行精確的定量測(cè)量。于是,我決定利用驗(yàn)電器放電的這一特性來(lái)進(jìn)行測(cè)量,不過(guò)我沒(méi)有像貝克勒爾那樣使用普通的驗(yàn)電器,而是使用了一種更加精密的儀器。我當(dāng)初用來(lái)測(cè)量的這些設(shè)備的模型,如今陳列在美國(guó)費(fèi)城醫(yī)學(xué)院里。

很快,我們就得到了有趣的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,不管鈾鹽的物理或化學(xué)性質(zhì)如何,這種射線的放射實(shí)質(zhì)上都是由鈾元素的原子特性決定的。任何含鈾物質(zhì),只要其含有的鈾元素越多,它就越活躍,放出的射線也就越強(qiáng)。

此后,我又想進(jìn)一步地弄清楚,是不是還有其他元素也可以像鈾鹽一樣放射出同樣的射線?很快我便發(fā)現(xiàn),釷元素也有相同的特性。就在我準(zhǔn)備對(duì)鈾和釷的放射性做進(jìn)一步研究的時(shí)候,一個(gè)新的發(fā)現(xiàn)立刻又把我吸引住了。

我曾嘗試過(guò)用放射性方法檢驗(yàn)過(guò)一定數(shù)量的礦石,如果這些礦石有相同的射線產(chǎn)生,我們就可以斷定它們中含有鈾或釷。如果這些礦石的放射強(qiáng)度與礦石所含鈾或釷的成分成正比的話,自然就沒(méi)有什么可奇怪的了。但事實(shí)卻并非如此:有些礦石的放射性強(qiáng)度竟是鈾的三到四倍。我仔細(xì)地核查了這一令人驚訝的發(fā)現(xiàn),最后確定這是一個(gè)不容置疑的事實(shí)。

我推測(cè)了其中的原因,似乎只有一種解釋,那就是在這一礦物中含有一種未知的元素,它非常的活躍,而且它的放射性遠(yuǎn)強(qiáng)于鈾和釷。皮埃爾很同意我的觀點(diǎn),于是我希望能盡快找到這種假想的實(shí)質(zhì)。我認(rèn)為,只要我和皮埃爾共同努力,很快就會(huì)有結(jié)果的。但是我們誰(shuí)也無(wú)法預(yù)見(jiàn),隨著這項(xiàng)研究的展開(kāi),我們已經(jīng)走上了一條通往新科學(xué)的道路,而且,一生都在這條新的科學(xué)之路上奮斗。

一開(kāi)始的時(shí)候,我們并沒(méi)有期望這種礦石含有較多數(shù)量的新元素,因?yàn)檫@種礦石早就被他人精確地分析過(guò)了。所以我最初估計(jì),這種礦石里新元素的含量很難超過(guò)百萬(wàn)分之一。但我們研究得越深入,就越清楚地意識(shí)到,這種新的放射性元素只能以非常微小的比例存在,其真正的含量要比百萬(wàn)分之一還小得多。這同時(shí)也印證了,這種新元素的放射性極強(qiáng)。假如一開(kāi)始我們就知道這種元素含量如此微小的話,我真不知道我們能否有信心和勇氣堅(jiān)持下去,因?yàn)楫?dāng)時(shí)我們的研究經(jīng)費(fèi)非常緊張,又缺少先進(jìn)的設(shè)備。不過(guò),也幸虧那時(shí)候并不知道難度有這么大,所以才下了如此大的決心;在后來(lái)的工作中雖然困難不斷增加,但每每看到日益顯現(xiàn)的研究成果,我們就興奮得顧不上去考慮困難的多少。

經(jīng)過(guò)幾年的艱苦努力,我們終于把這種新物質(zhì)完全分離出來(lái)了,它就是今天人們眾所周知的鐳。現(xiàn)在我把我們探索和發(fā)現(xiàn)它的過(guò)程,作一簡(jiǎn)略的介紹。

起初,我們不知道這種未知元素的任何化學(xué)性質(zhì),只知道它的放射性極強(qiáng),于是我們便試圖根據(jù)這條唯一的線索展開(kāi)研究。首要的工作是對(duì)從圣約阿希姆斯塔爾運(yùn)來(lái)鈾瀝青礦,對(duì)它做進(jìn)一步的分析。除了利用通常的化學(xué)分析方法以外,我們還用皮埃爾發(fā)明的精密的電子設(shè)備對(duì)其不同部位的放射性進(jìn)行精確測(cè)量。這種方法如今已成為一種新的化學(xué)分析法的基礎(chǔ)了。后來(lái),隨著這種分析法不斷地完善,已被更多人所采用。人們利用它還發(fā)現(xiàn)了其他幾種放射性元素。

幾個(gè)星期以后,我們確信我們的預(yù)想是正確的,因?yàn)槲粗男略氐姆派湫栽谟幸?guī)律地增強(qiáng)。又過(guò)了幾個(gè)月,我們可以從鈾瀝青礦中分離出一種與鉍混合在一起的元素,它的放射性大大超過(guò)了鈾元素。這種新元素有明確的化學(xué)性質(zhì)。

1898年7月,我們向世人宣布了這種新元素的存在,我們把它命名為釙( Polonium),以紀(jì)念我的祖國(guó)波蘭。

在發(fā)現(xiàn)釙的同時(shí),我們還發(fā)現(xiàn)從鈾瀝青礦中分離出的鋇鹽中含有另一種未知的新元素。又經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的深入研究,我們分離出了第二種新元素,后來(lái)的一些實(shí)驗(yàn)證明了它比釙重要得多。1898年12月,我們正式宣布了這一發(fā)現(xiàn),命名這種新元素為鐳。

雖然我們幸運(yùn)地發(fā)現(xiàn)了兩種引人注目的新元素,但仍有大量后續(xù)工作等待著我們?nèi)ネ瓿?。我們之前主要是利用放射性的特性從鉍鹽和鋇鹽中發(fā)現(xiàn)含量極其微小的新元素,接下來(lái)要做的就是把這兩種新元素以純?cè)氐男问椒蛛x出來(lái)。我們很快便投入到了這一工作當(dāng)中。

可是,要從事這項(xiàng)工作也是困難重重,因?yàn)槲覀兊脑O(shè)備條件太差,而且還需要大量的原礦來(lái)進(jìn)行細(xì)致的化學(xué)分析。可我們沒(méi)有足夠的錢購(gòu)買這些原礦,也沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室來(lái)做分析實(shí)驗(yàn),更沒(méi)有助手來(lái)幫助我們。一切都得靠我們自己去想辦法。如果說(shuō)我姐夫曾認(rèn)為,我在巴黎早期的那段學(xué)習(xí)生活是我一生中偉大而英勇的時(shí)期的話,那我就可以毫不夸張地說(shuō),我和皮埃爾現(xiàn)在從事這項(xiàng)研究的時(shí)期才稱得上是我們倆共同生活中的最偉大最英勇的時(shí)期。

通過(guò)之前的實(shí)驗(yàn)我們了解到,在圣約阿希姆斯塔爾煉鈾廠冶煉后的鈾瀝青礦廢渣里,肯定含有鐳元素。在擁有該廠的奧地利政府的許可下,我們成功無(wú)償獲取了一定數(shù)量的廢渣。這種廢渣本身倒不值錢,但要把它們運(yùn)到巴黎卻是件頗費(fèi)周折的事。當(dāng)這些用袋子裝著的混著松葉的褐色廢渣運(yùn)到我們實(shí)驗(yàn)室門口時(shí),我真是欣喜萬(wàn)分。后來(lái),我們得知這些廢渣的放射性比原礦還要強(qiáng)時(shí),我們頗感驚訝。這種廢渣并沒(méi)有被扔到很遠(yuǎn)的地方,而是堆放在工廠外面的松樹(shù)林中,沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何處理,這對(duì)我們來(lái)說(shuō),真是太難得了。后來(lái),奧地利政府應(yīng)維也納科學(xué)院的要求,又同意我們以低價(jià)購(gòu)得了好幾噸這種廢渣。我們實(shí)驗(yàn)室中分離出的鐳,全都是從這些廢渣中提煉出來(lái)的。后來(lái),我收到的那位美國(guó)婦女贈(zèng)送的鐳,才是用別的礦石提煉出來(lái)的。

理化學(xué)校并沒(méi)有為我們提供合適的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地,幸運(yùn)的是校長(zhǎng)準(zhǔn)許我們使用一間廢棄的棚子,這個(gè)棚子曾經(jīng)做過(guò)醫(yī)學(xué)院的解剖室。木棚的玻璃屋頂,有多處裂痕,顯然不能夠很好地遮風(fēng)擋雨。而且棚子夏天潮濕悶熱,冬天則寒氣逼人。雖然可以生爐子取暖,但也只有火爐周圍才有稍許熱氣。此外,我們還得自費(fèi)去購(gòu)置一切必需的儀器設(shè)備,木棚里僅有一張陳舊的松木桌子,以及幾個(gè)爐臺(tái)和幾個(gè)氣燈。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,常常會(huì)產(chǎn)生帶有刺激性氣味的有毒氣體,我們只好把這類實(shí)驗(yàn)移到門外院子里去做。即使這樣,毒氣也常常擴(kuò)散到了我們的棚子里。我們就是在如此糟糕的條件下,夜以繼日地工作著 。

然而,我們一生中最美好、最歡樂(lè)的歲月,就是在這極為簡(jiǎn)陋的老棚子里度過(guò)的。有時(shí)候?yàn)榱吮WC實(shí)驗(yàn)不被中斷,我們就在木棚子里隨便做一頓午餐來(lái)填飽肚子。我有時(shí)得用一根與我體重不相上下的鐵棒攪拌沸騰著的瀝青鈾礦。到了傍晚工作結(jié)束時(shí),我已經(jīng)累得疲憊不堪,一動(dòng)都不想動(dòng),話都懶得說(shuō)了。有時(shí),我還得研究精密的結(jié)晶,進(jìn)行分離工作,這時(shí)我又必須待在飄浮著灰塵的室內(nèi)?;覊m會(huì)影響濃縮鐳的程序,使我無(wú)法保存好分離出來(lái)的寶貝。但唯一令我滿意的是,沒(méi)有人來(lái)打擾我們的工作,我們可以安靜、踏實(shí)地從事實(shí)驗(yàn)研究。

當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行得很順利,眼看就要獲得令人滿意的結(jié)果時(shí),我們常會(huì)興奮不已,激動(dòng)的心情簡(jiǎn)直無(wú)法用語(yǔ)言來(lái)形容。但有時(shí),我們忙了半天卻沒(méi)見(jiàn)什么成效,也會(huì)非常沮喪。不過(guò),這種情形不會(huì)持續(xù)多久,很快就會(huì)被新的設(shè)想和工作替代。工作間歇,我們倆在棚中走來(lái)走去,思考并討論著我們的實(shí)驗(yàn),我們就是在這樣的工作中度過(guò)了愉快的時(shí)光。

我們還有一個(gè)樂(lè)趣,那就是晚上去我們的工作室——木棚里。我們可以在玻璃瓶或玻璃管中觀賞到我們提煉、分離出來(lái)的寶貝,它們向四周散發(fā)出微弱的光芒,那美麗神奇的景象,令我們驚詫不已。玻璃管里隱約閃爍的奇光異彩,好似神話中的神燈發(fā)出的光芒。

一轉(zhuǎn)眼幾個(gè)月過(guò)去了,除了短暫的假期以外,我們從未中斷過(guò)實(shí)驗(yàn)研究。我們的研究越來(lái)越明確地向我們顯示,我們正一點(diǎn)一點(diǎn)地接近成功,此時(shí),我們的信心倍增。后來(lái),我們的研究得到了越來(lái)越多的人的關(guān)注。我們不僅可以購(gòu)得更多的廢渣,而且還可以在工廠中完成初步的提煉,這樣我們就有更多的時(shí)間從事精密的分離工作。

在這一階段,我致力于提煉純凈的鐳,而皮埃爾則集中精力研究新元素發(fā)出的射線的物理性質(zhì)。直到我們處理完了一噸鈾瀝青礦渣后,才得到了確切的結(jié)果:即使在含鐳最豐富的礦石中,一噸原礦中所含有的鐳還不到幾分克。

最后,我們分離出來(lái)的物質(zhì)顯示出了元素應(yīng)具備的所有屬性。這種元素有自己獨(dú)特的不同于其他元素的光譜,我們還確定了它的原子量的值遠(yuǎn)大于鋇。這些結(jié)果都是在1902年完成的。那時(shí),我們提煉出了一分克的極為純凈的氯化鐳。我們花費(fèi)了將近四年的時(shí)間才得到它所需要的證據(jù),確定了鐳是一種獨(dú)立的元素。其實(shí),如果我們?cè)O(shè)備齊全,又有足夠的資金的話,也許只需一年就可以完成它。我們嘔心瀝血所獲得的成果,奠定了放射性這門新學(xué)科的基礎(chǔ)。

過(guò)了幾年,我又提煉出幾分克絕對(duì)純凈的鐳鹽,并更加精確地測(cè)定出了它的原子量。再后來(lái),我還提煉出了純金屬鐳元素本身。然而,1902年仍然是確定鐳的存在和特性的一年。


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