Marie Curie

Cuộc đời

Những năm đầu đời

Maria Skłodowska sinh ngày 7 tháng 11 năm 1867 tại Warszawa, Vương quốc Ba Lan thuộc Đế quốc Nga, là con thứ năm và là con út của hai giáo viên nổi tiếng Bronisława (nhũ danh Boguska) và Władysław Skłodowski. Các anh chị của Maria (biệt danh Mania) là Zofia (sinh năm 1862, biệt danh Zosia), Józef Skłodowski (sinh năm 1863, biệt danh Józio), Bronisława (sinh năm 1865, biệt danh Bronia) và Helena (sinh năm 1866, biệt danh Hela).

Ở cả bên nội và bên ngoại, gia đình đã mất tài sản và của cải do sự tham gia của người yêu nước vào các cuộc nổi dậy của quốc gia Ba Lan nhằm khôi phục nền độc lập của Ba Lan (gần nhất lúc ấy là Khởi nghĩa Tháng Giêng giai đoạn 1863–65). Điều này làm cho thế hệ tiếp theo (kể cả Maria và các anh chị của bà) phải chật vật bươn chải để vươn lên trong cuộc sống. Ông nội của Maria, Józef Skłodowski từng là hiệu trưởng trường tiểu học Lublin mà Bolesław Prus theo học, về sau trở thành nhân vật hàng đầu trong nền văn học Ba Lan.

Władysław Skłodowski dạy toán và vật lý (những môn học mà Maria theo đuổi sau này), đồng thời là giám đốc của hai trường trung học (cơ sở) cho nam sinh ở Warszawa. Sau khi chính quyền Nga bỏ hướng dẫn phòng thí nghiệm khỏi các trường học ở Ba Lan, ông đã mang nhiều thiết bị từ phòng thí nghiệm về nhà và hướng dẫn các con cách sử dụng. Cuối cùng ông bị những giám sát viên người Nga của mình sa thải vì tình cảm thân Ba Lan và buộc phải nhận những vị trí được trả lương thấp hơn; gia đình cũng thua lỗ vì một khoản đầu tư tồi và sau cùng chọn bổ sung thu nhập bằng cách cho trai ở trọ. Mẹ Maria, bà Bronisława từng điều hành một trường nội trú nữ sinh danh tiếng ở Warszawa; bà từ chức sau khi Maria chào đời. Bà mất vì bệnh lao vào tháng 5 năm 1878, lúc Maria mới 10 tuổi. Chưa đầy ba năm trước, chị cả của Maria là Zofia cũng tử vong vì sốt phát ban lây từ một người khách trọ. Cha Maria là một người vô thần, còn mẹ bà là một tín đồ sùng đạo Công giáo. Cái chết của mẹ và em gái làm cho Maria từ bỏ Công giáo và trở thành tín đồ bất khả tri.

Năm lên 10 tuổi, Maria bắt đầu theo học trường nội trú do Jadwiga Sikorska điều hành; kế đến bà theo học một trường trung học cho nữ sinh, rồi tốt nghiệp vào ngày 12 tháng 6 năm 1883 với một tấm huy chương vàng. Sau khi suy sụp tinh thần (có thể do u sầu), bà dành năm tiếp theo sống ở nông thôn với họ hàng bên nội, và năm sau nữa thì sống cùng cha và làm gia sư ở Warszawa. Do không thể đăng ký nhập học vào một cơ sở giáo dục đại học thông thường vì là phụ nữ, bà và chị gái Bronisława đã tham gia vào Đại học Bay bí mật, một tổ chức giáo dục đại học yêu nước của Ba Lan tiếp nhận các nữ sinh.

Maria thỏa thuận với chị gái Bronisława rằng bà sẽ hỗ trợ tài chính cho chị trong thời gian Bronisława học y khoa ở Paris, nhằm đổi lấy hỗ trợ tương tự vào hai năm tiếp theo. Liên quan đến việc này, đầu tiên Maria đảm nhận vị trí gia sư tại nhà ở Warszawa, sau đó làm phó mẫu trong hai năm ở Szczuki với một gia đình địa chủ (nhà Żorawskis, họ hàng của cha bà). Khi làm việc cho nhà Żorawskis, bà đã phải lòng con trai họ là Kazimierz Żorawski, một nhà toán học lỗi lạc trong tương lai. Cha mẹ từ chối cho ông kết hôn với người họ hàng không một xu dính túi, và Kazimierz không thể phản đối họ. Việc Maria đánh mất mối quan hệ với Żorawski là một bi kịch cho cả hai người. Ông sớm lấy bằng tiến sĩ và theo đuổi sự nghiệp học thuật với tư cách nhà toán học, trở thành giáo sư và làm hiệu trưởng của Đại học Kraków. Tuy nhiên, lúc đã lớn tuổi và làm giáo sư toán học tại Đại học Công nghệ Warszawa, ông vẫn ngồi suy tư trước bức tượng Maria Skłodowska được dựng vào năm 1935 trước Viện Radi do bà thành lập năm 1932.

Đầu năm 1890, Bronisława mời Maria đến Paris sống chung với mình và người chồng mới cưới. Bronisława đã kết hôn với Kazimierz Dłuski, một bác sĩ và nhà hoạt động chính trị xã hội người Ba Lan, vài tháng trước đó. Maria từ chối vì không đủ khả năng chi trả học phí đại học; bà phải mất một năm rưỡi nữa để có được số vốn cần thiết. Bà được cha mình giúp đỡ, khi ông có thể chắc suất một vị trí đãi ngộ tốt hơn một lần nữa. Trong suốt thời gian ấy, bà tiếp tục tự học, đọc sách, trao đổi thư từ và được kèm cặp. Đầu năm 1889, bà trở về nhà với cha mình ở Warszawa. Bà tiếp tục làm phó mẫu và ở đó cho đến cuối năm 1891. Bà đi làm gia sư, theo học tại Đại học Bay và bắt đầu thực tập khoa học thực tế (1890–91) trong phòng thí nghiệm hóa học tại Bảo tàng Công nghiệp và Nông nghiệp ở số 66 đường Krakowskie Przingmieście, gần phố cổ Warszawa. Phòng thí nghiệm do anh họ của bà là Józef Boguski điều hành (ông từng là trợ lý cho nhà hóa học người Nga Dmitri Ivanovich Mendeleev ở Sankt-Peterburg).

Cuộc sống ở Paris

Cuối năm 1891, bà rời Ba Lan đến Pháp. Tại Paris, Maria (hay Marie, tên của bà ở Pháp) tìm được nơi trú ẩn ngắn hạn cùng chị gái và anh rể trước khi thuê một căn gác xép gần trường đại học, nằm ở Khu phố Latinh rồi tiếp tục nghiên cứu vật lý, hóa học và toán học tại Đại học Paris, nơi bà nhập học vào cuối năm 1891. Bà cố tồn tại dựa vào nguồn sống ít ỏi của mình, giữ ấm trong mùa đông lạnh giá bằng cách mặc mọi quần áo mà mình có. Bà tập trung vào việc học đến nỗi đôi khi quên cả ăn. Skłodowska học vào ban ngày và đi gia sư vào buổi tối, hầu như không kiếm được tiền đủ sống. Năm 1893, bà được trao tấm bằng vật lý và bắt đầu làm việc trong phòng thí nghiệm công nghiệp của Gabriel Lippmann. Trong khi đó, bà tiếp tục theo học tại Đại học Paris và với sự hỗ trợ của học bổng, bà đã có thể lấy được tấm bằng thứ hai vào năm 1894.

Skłodowska bắt đầu sự nghiệp khoa học của mình ở Paris với nghiên cứu tính chất từ tính của nhiều loại thép, do Hiệp hội Khuyến khích Công nghiệp Quốc gia ủy thác. Cùng năm ấy, Pierre Curie bước vào đời bà: chính mối quan tâm chung với khoa học tự nhiên đã làm họ hấp dẫn nhau. Pierre Curie là giảng viên tại Viện giáo dục đại học Vật lý và Hóa học công nghiệp thành phố Paris (ESPCI Paris). Họ được giới thiệu nhau bởi nhà vật lý người Ba Lan Józef Wierusz-Kowalski, sau khi ông biết rằng bà đang tìm kiếm một không gian phòng thí nghiệm lớn hơn, nơi mà Wierusz-Kowalski thấy rằng Pierre có thể tiếp cận. Mặc dù Curie không có phòng thí nghiệm lớn, song ông có thể tìm một số chỗ cho Skłodowska để bà có thể bắt đầu công việc.

Niềm đam mê khoa học chung đã làm họ ngày càng gần gũi hơn và họ bắt đầu nảy sinh tình cảm với nhau. Cuối cùng, Pierre ngỏ lời cầu hôn, nhưng lúc đầu Skłodowska không nhận lời vì bà vẫn đang có ý định trở về quê hương của mình. Tuy nhiên, Curie tuyên bố rằng ông sẵn sàng cùng bà chuyển đến Ba Lan, ngay cả khi điều đó đồng nghĩa với việc phải dạy tiếng Pháp. Trong khi đó, vào kỳ nghỉ hè năm 1894, Skłodowska trở lại Warszawa để đến thăm gia đình. Bà vẫn đang làm việc với ảo mộng rằng mình có thể làm việc trong lĩnh vực mình chọn ở Ba Lan, song bà bị từ chối một suất vào Đại học Kraków vì phân biệt giới tính trong học viện. Một lá thư của Pierre đã thuyết phục bà trở lại Paris để theo đuổi bằng tiến sĩ. Trước sự cương quyết của Skłodowska, Curie viết xong nghiên cứu về từ tính và nhận bằng tiến sĩ của riêng mình vào tháng 3 năm 1895; ông cũng được thăng chức giáo sư tại trường. Một câu châm ngôn đương thời gọi Skłodowska là "khám phá lớn nhất của Pierre".

Ngày 26 tháng 7 năm 1895, họ kết hôn ở Sceaux; bất chấp không muốn theo nghi lễ tôn giáo. Bộ trang phục màu xanh đậm của Curie (mặc thay cho váy cô dâu) sẽ làm trang phục của bà trong phòng thí nghiệm trong nhiều năm. Họ có chung hai thú tiêu khiển: những chuyến đi xe đạp dài ngày và du lịch nước ngoài, đưa họ đến gần nhau hơn. Ở Pierre, Marie tìm thấy một tình yêu mới, một người bạn đời và một cộng tác viên khoa học mà bà có thể trông cậy.

Những nguyên tố mới

Năm 1895, Wilhelm Röntgen phát hiện ra sự tồn tại của tia X, mặc dù chưa nắm rõ cơ chế tạo ra chúng. Năm 1896, Henri Becquerel phát hiện ra rằng muối urani phát ra chùm tia giống tia X về khả năng xuyên thấu. Ông chứng minh rằng bức xạ này không giống hiện tượng lân quang, không phụ thuộc vào nguồn năng lượng bên ngoài mà dường như phát sinh tự phát từ chính urani. Bị ảnh hưởng bởi hai khám phá quan trọng này, Curie quyết định xem xét tia urani thành một lĩnh vực nghiên cứu khả thi cho một luận án.

Bà sử dụng một kỹ thuật đột phá để nghiên cứu các mẫu. 15 năm trước, Pierre và anh của ông đã phát triển một phiên bản của điện kế, một thiết bị nhạy cảm dùng để đo điện tích. Nhờ sử dụng điện kế của chồng, bà phát hiện ra rằng các tia urani tạo ra không khí xung quanh một mẫu để dẫn điện. Nhờ sử dụng kỹ thuật này, kết quả đầu tiên của bà là phát hiện ra rằng hoạt động của các hợp chất urani chỉ phụ thuộc vào lượng urani hiện diện. Bà giả định rằng bức xạ không phải là kết quả từ một số tương tác giữa các phân tử mà phải đến từ chính nguyên tử. Giả thuyết này là một bước quan trọng nhằm bác bỏ giả định rằng các nguyên tử không thể phân chia được.

Năm 1897, cô con gái Irène của bà chào đời. Nhằm hỗ trợ gia đình, Curie bắt đầu giảng dạy tại École Normale Supérieure. Nhà Curie không có phòng thí nghiệm chuyên dụng; hầu hết các nghiên cứu của họ được thực hiện trong một nhà kho được tân trang bên cạnh ESPCI. Nhà kho (trước đây là phòng mổ của trường y) thông gió kém và thậm chí không chống thấm được. Họ không hay biết về những tác động có hại của tiếp xúc bức xạ đối với việc tiếp tục nghiên cứu các chất phóng xạ mà không được bảo vệ. ESPCI không tài trợ cho nghiên cứu của bà, nhưng bà sẽ nhận được trợ cấp từ các công ty luyện kim và khai thác mỏ cũng như từ các tổ chức và chính phủ khác nhau.

Những nghiên cứu có hệ thống của Curie gồm hai khoáng chất urani, pitchblende và torbernite (còn được gọi là chalcolite). Điện kế của bà chỉ ra rằng pitchblende hoạt động mạnh gấp 4 lần urani và còn chalcolite hoạt động gấp đôi. Bà kết luận rằng, nếu các kết quả trước liên hệ hàm lượng urani với hoạt động của nó là đúng, thì hai khoáng chất này phải chứa một hàm lượng nhỏ chất khác hoạt động mạnh hơn urani rất nhiều. Bà bắt đầu tìm kiếm một cách có hệ thống các chất bổ sung phát ra bức xạ, và đến năm 1898, bà phát hiện ra rằng nguyên tố thori cũng mang tính phóng xạ. Pierre Curie ngày càng bị hấp dẫn bởi nghiên cứu của vợ. Đến giữa năm 1898, ông đã đầu tư vào nghiên cứu ấy đến mức quyết định bỏ việc nghiên cứu pha lê và tham gia cùng bà.

[Reid viết] ý tưởng [nghiên cứu] là của chính bà; không ai giúp bà xây dựng nó, và dù cho bà đưa nó cho chồng để xin ý kiến, bà đã xác định rõ quyền sở hữu nó. Sau đó bà ghi lại sự thật hai lần trong tiểu sử về chồng mình để đảm bảo rằng không có bất kỳ sự nhập nhằng nào. [Dường như] ngay từ giai đoạn đầu sự nghiệp, [bà] nhận ra rằng... nhiều nhà khoa học thấy khó mà tin được một phụ nữ có thể thực hiện nghiên cứu nguyên bản mà mình tham gia.

Bà nhận thức sâu sắc về tầm quan trọng của việc nhanh chóng công bố những khám phá của mình và do đó xây dựng quyền ưu tiên của mình. Nếu không phải vì cách đó hai năm Becquerel đã trình bày khám phá của mình cho Académie des Science vào ngày sau khi ông thực hiện nó, thì thay vào đó việc ghi công khám phá ra phóng xạ (và thậm chí là giải Nobel) sẽ thuộc về Silvanus Thompson. Curie đã chọn cùng một phương tiện xuất bản nhanh chóng. Bài báo của bà (trình bày ngắn gọn và đơn giản về nghiên cứu của mình) đã được giáo sư cũ Gabriel Lippmann thay mặt bà trao cho Académie vào ngày 12 tháng 4 năm 1898. Mặc dù vậy, giống như Thompson từng bị Becquerel đánh bại, Curie cũng bị đánh bại trong cuộc chạy đua kể về phát hiện thori phát ra các tia giống như urani; hai tháng trước, Gerhard Carl Schmidt đã công bố phát hiện của mình ở Berlin.