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Préparateur à la création
de l’EPCI (1882), il y est chef de travaux, puis professeur de physique
jusqu’en 1905, un an avant sa mort. “Je désire rappeler ici que nous
avons fait toutes nos recherches à l’Ecole de physique et de chimie
de la ville de Paris»… « Les professeurs de l’Ecole de physique
et de chimie et les élèves qui en sortent, constituent un milieu bienfaisant
et productif qui m’a été très utile » aime-t-il rappeler. Méthodique,
rigoureux et inventif, il monte des expériences délicates permettant
de mesurer avec une grande précision des quantités physiques extrêmement
faibles. Il construit ou perfectionne lui-même les instruments qu’il
utilise.
Découverte
de la piézoélectricité
En 1880, Pierre Curie travaille avec
son frère Jacques qui prépare une thèse au laboratoire de minéralogie
de Charles Friedel à la Sorbonne. Ils découvrent la «piézoélectricité »,
propriété du quartz de développer une polarisation électrique sous
l’effet d’une pression mécanique. Le sonar, développé par Paul Langevin,
est l’application la plus connue de la piézoélectricité dans le domaine
maritime. De l’horlogerie à l’océanographie, de la téléphonie à l’automobile,
les applications de la piézoélectricité sont omniprésentes tant dans
la vie quotidienne que dans la recherche fondamentale et dans l’industrie.
Les lois de symétrie
C’est au long de ses promenades dans
la forêt avec son père pendant lesquelles il avait appris à observer
la nature et dans ses recherches sur les cristaux, que le jeune Pierre
aurait trouvé la source d’inspiration pour ses travaux sur les symétries
des lois physiques
Ses réflexions théoriques ont abouti
à deux grands articles publiés le premier en 1884, le second en 1894.
Une
thèse sur le magnétisme
Grâce à une étude systématique des propriétés
magnétiques des corps menée entre1891 et 1895, Pierre Curie détermine la dépendance en température du paramagnétisme,
la loi de Curie. Il définit
la température de transition au-dessus
de laquelle les corps ferromagnétiques se comportent comme les corps
paramagnétiques (température de Curie).
Le 26 juillet 1895, il se marie
avec Marie Sklodowska.
La radioactivité
A l’été 1897, Pierre Curie propose à
Marie d’entreprendre un travail de recherche sur les « rayons
de Becquerel » en utilisant les instruments de mesure qu’il a
mis au point. C’est alors que l’histoire se précipite, entraînant
le couple dans une aventure déterminante pour la science du siècle
à venir.
Les rayons de Becquerel
Un heureux hasard est à l’origine de la
découverte de Becquerel, le 26 février 1896. Il découvre qu’un sel
d’uranium émet spontanément un
rayonnement qui impressionne des plaques photographiques. Un an plus
tard Pierre Curie décide d’étudier avec Marie ce phénomène. Il pensait
que ce rayonnement nouveau devait être mesuré avec précision pour
identifier son origine, en utilisant des instruments forts précis
qu’il avait mis au point depuis 1880 :
• Un électromètre à quadrants dérivé d’un modèle inventé
par Lord Kelvin.
• Un générateur de charges électriques à quartz piézo-électrique.
A l’automne
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Marie Curie entreprend ses recherches équipée
de ces instruments, associée à une chambre d’ionisation fort rudimentaire.
En 1895, Schützenberger le directeur de l’ESPCI,
avait autorisé Marie Curie à travailler avec Pierre. En 1897, son
successeur Charles Lauth avait attribué un inconfortable hangar de
l’École Municipale de Physique et Chimie Industrielles de la Ville
de Paris à Pierre et Marie, devenu le cadre légendaire de cette
recherche. Dès les premiers résultats, Pierre abandonne ses recherches
en cours, et se consacre avec Marie
à ces mesures. En une année, ils séparent deux premiers éléments radioactifs, le polonium,
puis le radium.
Les instruments des Curie
Marie Curie doit mesurer un courant très faible produit dans la
chambre d’ionisation. L’électromètre de Pierre Curie utilise l’accumulation
des charges portées par le courant pour produire un effet électrostatique
mesurable. Le générateur à quartz piézo-électrique permet un étalonnage
précis des charges mesurées. Ces instruments ont été commercialisés
par la Société Centrale de Produits Chimiques, puis à partir de 1910
et pendant un demi-siècle, par les Etablissements Ch. Beaudouin.
L’expérience
retrouvée
Le dispositif a été reconstitué
pour l’ESP par Bernard Pigelet avec des instruments d’époque (le quartz
et l’électromètre), ou bien des répliques récentes à l’identique (la
chambre d’ionisation et les coaxiaux). Les instruments originaux utilisés
par les Curie, exposés à l’ESPCI, restent légèrement contaminés et
poseraient des problèmes de sécurité pour les expérimentateurs.
Pierre Curie : quelques dates
Janvier 1878 Pierre Curie effectue son premier travail
de recherche sur la détermination des longueurs d'onde des
" rayons calorifiques obscurs " (les actuels rayons infrarouges).
1878-1882 Charles Friedel présente à l'Académie
des sciences le 2 août 1880 une Note de Jacques et Pierre Curie
sur l'apparition de l'électricité polaire quand des
variations de pression sont imposées à des cristaux
hémièdres à faces inclinées. Les deux
frères viennent d'identifier la piézo-électricité.
1891 Pierre Curie commence ses travaux expérimentaux
sur le magnétisme, en vue d'une thèse de doctorat. Pendant
trois ans et demi, il étudiera les propriétés
magnétiques de vingt corps différents, de la température
ambiante à 1370 °C.
Janvier 1894 Pierre Curie publie le " principe
de symétrie " que l'on peut résumer par "
les éléments de symétrie des causes doivent se
retrouver dans les effets produits "
1894-1895 Pierre Curie établit la loi dite
de Curie et montre qu'il existe une certaine température critique,
appelé aujourd'hui point de Curie, au-dessus de laquelle les
propriétés magnétiques disparaissent ou sont
fortement diminuées.
26 juillet 1895 Pierre Curie et Marya Sklodowska
se marient à la mairie de Sceaux.
18 juillet 1898 Dans une Note aux Comptes rendus
de l'Académie des sciences, Pierre et Marie Curie annoncent
la découverte d'un nouvel élément radioactif,
dont l'activité est quatre cent fois supérieure à
celle de l'uranium, qui présente des propriétés
analytiques voisines de celles du bismuth. Il est appelé polonium,
en l'honneur du pays d'origine de Marie.
19 décembre 1898 Pierre et Marie Curie et
Gustave Bémont annoncent la découverte d'un nouveau
corps radioactif, appelé radium. C'est à cette occasion
que Marie Curie proposera le nom de radioactivité pour définir
la propriété de certains éléments d'émettre
des rayonnements.
14 novembre 1903 L'Académie des sciences de
Stockholm a remarqué la grande qualité des travaux sur
la radioactivité naturelle de l'équipe française
composée de Marie et Pierre Curie et de Henri Becquerel et
a décidé de leur décerner le prix Nobel de physique,
dont une moitié revient aux Curie, à parts égales,
et l'autre à Becquerel.
1904 Pierre Curie collabore avec des médecins,
les professeurs Charles Bouchard et Victor Balthazard, sur l'action
physiologique de l'émanation du radium (radon) sur des souris
et des cobayes.
6 juin 1905 C'est Pierre Curie, au nom de sa femme
et au sien, qui présente la " Conférence Nobel
". Il termine sa conférence par " Je suis de ceux
qui pensent, comme Nobel, que l'humanité tirera plus de bien
que de mal des découvertes nouvelles ".
Jeudi 19 avril 1906 Pierre Curie meurt écrasé
par un fiacre.
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