史上最危險的論文|混亂博物館

2021-01-13 大象公會

在人類科學探索的漫長徵途中,似乎總是少了女性的身影,但這並不意味著女性與此無緣——居裡夫人,第一個女性諾貝爾獎得主,兩項諾貝爾獎得主,第一個雙領域諾貝爾獎得主,索爾維會議上唯一的女性,用自己的一生,證明了女性在科學事業中的無限力量。

然而另一方面,居裡夫人的一生又是科學史上最慘痛的教訓:由於對電離輻射的危害缺乏認識,居裡家族兩代人都付出了生命的代價,甚至殃及無辜,在20世紀早期帶來了更大範圍的危害。

作為一期歷史題材的節目,希望這能給觀眾們帶來溫故知新的裨益。


-文字稿-

1895年,28歲的波蘭留學生瑪麗·斯克沃多夫斯卡嫁給了皮埃爾·居裡,改名瑪麗·居裡,夫妻伉儷,投身在物理和化學的研究中去。

第二年,法國物理學家亨利·貝可勒爾(Henri Becquerel,1852-1908)發現含鈾的物質能發出一種肉眼看不見的「光」,使保護在黑紙裡的照片底片感光——許多人認為這與剛發現的X射線有關,但居裡夫婦因此覺察到事情沒有這麼簡單,他們發現這種輻射的強度僅取決於鈾元素的含量,與鈾的任何存在形式都無關,必然是一種鈾原子內部深處的機制,而這將否定千古以來原子不可分割的信條。夫婦於是決定全力投入這種研究,卻沒有預料到這是在用生命獻祭。

1897年,兩人的女兒剛剛誕生,居裡夫人為了養家在巴黎高師兼職,借用醫學院一間廢棄的解剖室作實驗,她發現將瀝青鈾礦中已知的放射性元素鈾和釷分離出去之後,殘餘物的放射性反而更強了,這意味著瀝青鈾礦中還有比鈾放射性更強的元素。她們在第二年7月宣布分離出了這種元素,為了紀念被三國瓜分的祖國波蘭,居裡夫人將這種元素命名為釙。

隨後,她又分離出了具有放射性的含雜質鋇鹽,在焰色反應中發現了又一種天然放射性元素,於是在同年12月將這第二種新元素命名為鐳,意思就是「放射」。

為了明確這項發現,居裡夫人需要製取更純的鐳,由於缺乏經費,她就只能不斷給瀝青鈾礦溶解蒸發再結晶,這是一項異常艱辛的工作,直到1902年,她們才從整整1噸瀝青鈾礦中提取了100毫克的氯化鐳結晶,在黑暗中發出冤魂般的青光。

4年間,居裡夫婦聯合及單獨發表32篇科學論文,只因她是女性,就無權公開發表報告,一直由丈夫代勞。可幸在1903年,因為這一系列的重大發現,夫婦與亨利·貝可勒爾一同分享了1903年的諾貝爾物理學獎,這是女性第一次獲得諾獎。

但是夫婦拖了兩年才去斯德哥爾摩領了獎,因為他們都陷入了怎樣休息都無法恢復的渾身乏力——他們不知道,這就是常年暴露在核輻射下的初期症狀,當時的人還不知道核輻射的威力,兩人四年來的輻射實驗從來沒有採取過任何防護,所有實驗樣品就隨身揣著、徒手拿著。

同時,基於鐳的新產業開始獲得商業利潤,但居裡夫人為了不妨礙鐳的科研,放棄了一切專利,反而將大部分獎金贈送給了家人朋友和助手——她後來的摯友愛因斯坦曾說,居裡夫人大概是世上唯一不為名利腐蝕的人。

1906年,丈夫皮埃爾·居裡死於車禍,在接下來的歲月裡,居裡夫人一方面在1910年分離除了鐳的金屬單質,榮獲1911年的諾貝爾化學獎,成為史上第一個兩項諾獎得主,第一個雙領域諾獎得主,另一方面遭受了更大劑量的輻射,仍渾然不知。倒是在一戰期間,她轉向研究臨床價值更大的X射線,親自趕往法國前線,給傷員拍攝X光片,篩查殘留體內的彈片。

她甚至還將自己的少量金屬鐳貢獻出來,用衰變出的放射性氣體氡給受傷的前線戰士消毒。

戰後,居裡夫人奔走四海,為核物理的研究募集資金,包括在1921年前往美國為研究爭取經費,成功喚起了媒體的支持,全美女性集資為她購買了一克純鐳用於研究,由沃倫總統親自贈與給她。

在為他人和科學無私奉獻的同時,數十年的輻射積累悄悄讓居裡夫人患上了沉重的慢性疾病,連雙眼都幾乎失明,1934年7月4日,她因再生障礙性貧血,在法國帕西溘然長逝,次年12月,她的長女伊雷娜·約裡奧-居裡因為在人工放射性研究中的傑出貢獻,榮獲諾貝爾化學獎。1995年,夫婦的屍骨移葬先賢祠,與盧梭、伏爾泰等法國歷史上最偉大的人並尊,更堪稱人類科學史上千古以來最偉大的女性。

但時至今日,居裡夫人一生中最關鍵的1890年代的遺物,包括發現放射性的論文手稿,至今仍無法整理——因為這些紙張都因為居裡夫人毫無節制不加防護的放射性研究而沾染上了強烈的放射性,不得不封裝在鉛核裡嚴加保管,誰要參閱這些珍貴的文獻,必須全身包裹厚重的防護服,當之無愧是史上最危險的論文。

到此為止,核物理、放射性與女性的堅忍犧牲,這個坎坷的故事才剛剛展開。

本文系網易新聞·網易號「各有態度」特色內容


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