کوری و رادیو اکتیویته

کشف پولونیوم توسط کوری در یک مقاله‌ی مشترک تحت عنوان «درباره‌ی یک ماده‌ی رادیواکتیو جدید درون اورانینیت» به چاپ رسید (این اولین باری بود که واژه‌ی «رادیواکتیو» مطرح می‌شد). سپس آن‌ها متوجه شدند که پولونیوم 400 بار رادیواکتیوتر از اورانیوم است. حتی با وجود این مقدار زیاد رادیواکتیویته، مقدار رادیواکتیویته‌ی موجود در اورانینیت قابل توجیه نبود. به نظر می‌رسید که یک عنصر بسیار رادیواکتیو دیگر در این کانی وجود دارد. بار دیگر آن‌ها جستجوی سوزن را در میان انبوهی کاه شروع کردند. این بار موفق شدند تا عنصر ناشناخته‌ای را در پودر باریوم پیدا کنند و اعلام داشتند: «ما دومین ماده‌ی رادیواکتیو را پیدا کرده‌ایم که از لحاظ خواص شیمیایی به کلی با عنصر اولی متفاوت است.» این عنصر را فقط به خاطر رادیو اکتیویته‌ی زیاد آن می‌شد از باریوم تشخیص داد.
آن‌ها برای روشن شدن این موضوع، از اوژن دمارکی شیمیدان کمک خواستند که در رشته‌ی جدید اسپکتروسکوپی مهارت داشت. در این روش از یک اسپکتروسکوپ استفاده می‌کنند، که نور تابیده از یک جسم را به یک طیف [یا اسپکتروم] تبدیل می‌کند. هر ماده‌ای طیف مشخص خود را دارد، که شکل خطوط آن نشانه‌ی خواص شیمیایی آن است. دمارکی با وجود آن که یک چشم خود را در یک حادثه‌ی آزمایشگاهی از دست داده بود، در خواندن خطوط پیچیده‌ی یک طیف بسیار مهارت پیدا کرده بود. حتی او هم در ابتدا نتوانست خطوط طیفی جدیدی را در نمونه‌ی باریوم پیدا کند که کوری‌ها ادعا داشتند حاوی دومین عنصر آن‌هاست. اما کوری‌ها به خاطر رادیواکتیویته‌ی شدید آن، می‌دانستند که این عنصر وجود دارد. خطوط طیف آن به طور مسلم بسیار شبیه باریم بود. دمارکی پس از کوشش‌های مکرر سرانجام توانست چند خط جدید مشابه اما کاملاً مشخص را در بین خطوط باریوم پیدا کند. کوری‌ها واقعاً یک عنصر جدید و بسیار رادیواکتیو را کشف کرده بودند که نام آن را «رادیوم» گذاشتند.
کوری‌ها تصمیم گرفتند که خواص این عنصر جدید را کشف کنند که به نظر می‌رسید به طور پیوسته جریانی از انرژی شدید آزاد می‌کند بدون آن که چیزی از آن کم شود. اما آن‌ها برای مطالعه‌ی رادیوم، مقدار زیادی اورانینیت لازم داشتند. در ابتدای کار فقط ممکن بود با استفاده از مقادیر صنعتی این کانی بتوانند به اندازه کافی رادیوم تولید کنند تا وزن اتمی آن را تعیین کرده و آن را تجزیه نمایند. اما اورانینیت به مقدار کافی کجا پیدا می‌شود؟ کوری‌ها پس از بررسی فهمیدند که یک معدن در سنت جواشیمستال در بوهیما (آن زمان بخشی از امپراطوری اطریشی-مجاری بود و اکنون در جمهوری چک واقع است) وجود دارد. در این معدن اورانیوم و نقره تولید می‌شد، اما کانی‌های زاید حاصل از استخراج اورانیوم و نقره حاوی اورانینیت بود. اطراف این معدن، توده‌هایی از کانی‌های حاوی رادیوم وجود داشت. صاحبان این معدن بسیار خوشحال بودند که از دست این ماده‌ی بی‌ارزش خلاص شوند و آن را به این دو دانشمند خُل‌مسلک فرانسوی بدهند. به شرطی که کوری‌ها مایل باشند هزینه انتقال آن را بپردازند، می‌توانستند هر چقدر می‌خواهند ببرند.
برحسب اتفاق، این معدن حدود چهل سال بعد، دوباره نقش مهمی در تاریخ علم بازی کرد. هنگامی که هیتلر در سال 1938 چکسلواکی را اشغال کرد، فهرستی از موادی اعلام شد که صادرات آن‌ها ممنوع بود. در جایی از این فهرست، اورانیوم معدن‌های بوهیما آمده بود. هنگامی که دانشمند دانمارکی نیلس بوهر این موضوع را فهمید، متوجه شد که نازی‌ها تحقیقات جدی را برای ساختن بمب اتم آغاز کرده‌اند. او آمریکایی‌ها را آگاه کرد و آن‌ها نیز بی‌درنگ به کاری دست زدند که منجر به تهیه‌ی اولین بمب اتمی شد.
برای انتقال اورانینیت از سنت‌جواشیمستال به پاریس، کوری‌ها مجبور شدند از پس‌انداز مختصر خود استفاده کنند. اما فضای لازم برای فرآوری این مقدار عظیم کانی را از کجا پیدا می‌کردند؟ این بار پی‌یر کوری برای خودش و همسرش اجازه گرفت تا انبار بزرگ و متروکی را به دست آورد که در زمین‌های دانشکده‌ی فیزیک و شیمی صنعتی بود.
این انبار پیش از این اتاق تشریح بود، اما اکنون از سقف کثیف و شیشه‌ای آن آب بر کف سیمانی‌اش چکه می‌کرد. این محل زمستانی بسیار سرد و تابستانی طاقت‌فرسا داشت. به گفته یکی از همکاران آن‌ها محلی بود شبیه «یک اصطبل یا انبار سیب زمینی».
در این جا کوری‌ها کار عظیم تبدیل توده نخاله‌های اورانینیت را به مختصری گرد رادیوم آغاز کردند. هر مرحله از این جریان به دقت در دفتر یادداشت آزمایشگاهی او ثبت می‌شد. با این حال این ستون فقط ضبط اعداد خشک و خالی یک کار طولانی و پرزحمت نبود. دستاوردهای کار با تعدادی علامت تعجب مشخص می‌شد. مانند: «مارس 14. رسوب در سلیندر 4/3!» چنین نوشته‌هایی یادداشت‌های او را زنده نموده و پرتویی از عنصر انسانی را نمایان می‌سازد. او زن تیزهوشی بود که با احساس فراوان به یک کار عاشقانه پرداخت. چنین لحظاتی خوشایند او بود.
اما این تنها کار عاشقانه‌ی ماری کوری و یا حتی تنها دفتر یادداشت او نبود. در خانه او دفتر یادداشت دیگری داشت که پر از مشاهدات علمی در مورد موضوع متفاوتی بود. در این دفتر پیشرفت دخترش ایرن را ثبت می‌کرد. با تشریفات کامل وزن و طول قد فرزندش را به طور منظم ثبت می‌کرد. حتی قطر سر او را با انبر اندازه‌گیری می‌کرد. هر مرحله جدید از این آزمایش‌ها به شیوه‌ای علمی نوشته می‌شد. مثلاً می‌خوانیم که در جولای 1898 ایرن گفت «گوگلی، گوگلی، گو.» «در 15 آگوست هفتمین دندان ایرن بیرون زد» و : «در 5 ژانویه 1899 ایرن 15 دندان دارد!».
در واقع به نظر می‌رسد که مادام کوری عاشق دفتر یادداشت بوده است. یادداشت‌های خانگی او فعالیت‌های گوناگون خانواده کوری را ثبت می‌کند؛ از جمله دستور تهیه مربای خارتوت، پیش‌نویس یک نامه به فرهنگستان علوم (و مطلع ساختن آن‌ها را کشف رادیوم)، گزارشی در مورد آواز خواندن ایرن، و یک لیست طولانی و منظم از حساب‌های خانگی. به واسطه‌ی این یادداشت‌ها از هزینه‌ی پارچه برای پیراهن پی‌یر، هزینه‌ی انتقال اورانینیت از جواشیمستال و دستمزد خدمتکار مراقب کودک اطلاع پیدا می‌کنیم.
حقوق پی‌یر به عنوان رییس آزمایشگاه در دانشکده فیزیک و شیمی صنعتی زیاد نبود و کوری‌ها دست کم در پنج سال اول ازدواج مجبور بودند برای گذران زندگی به شدت تقلا کنند. شرایط آن‌ها آن قدرها هم روبه‌راه نبود، بر خلاف داستان‌هایی که می‌خواهند خلاف آن را باور کنیم. کوری‌ها در انباری که آزمایشگاه شده بود، ساعات طولانی و سختی را کار می‌کردند، و در خانه هم آرامش نداشتند. با این حال می‌توانستند در تعطیلات آخر هفته در اطراف شهر دوچرخه‌سواری کنند (در حالی که خانواده پی‌یر از ایرن مراقبت می‌کردند). آن‌ها هم مانند بقیه معمولاً در فصل مگس‌آلود تابستان از خیابان‌های داغ و بوی‌ناک پاریس فرار می‌کردند و تعطیلات طولانی‌شان را در روستا می‌گذراندند که زندگی سهل و ارزانی بود. یک فاصله‌ی سه ماهه در یادداشت‌های آزمایشگاهی کوری در سال 1898 دیده می‌شود. این هنگامی است که آن‌ها به تعطیلات طولانی در اوورن رفته بودند. در این جا شراب محلی مانند آب جاری است، پنیر بز فرای این جهان است و رودخانه‌های آن در دره‌های کوهستانی دوردست پیچ می‌خوردند، و حوضچه‌های آب پنهانی که وجود دارد به قدری پاک است که می‌توان کودکی را که اندازه جمجمه‌اش دقیقاً 4/12 سانتیمتر است در آن شستشو کرد. (پیش از رفتن به این تعطیلات کوری‌ها پولونیوم را کشف کرده بودند. وقتی هم که از تعطیلات بازگشتند، رادیوم را کشف کردند) برای بعضی‌ها چنین «شرایط رو به‌راهی» جزء آرزوهاست.
علی‌رغم فراوانی علایم تعجب در یادداشت‌های آزمایشگاهی ماری کوری، کار استخراج مقدار جزیی رادیوم از کوهی از اورانینیت کار آسانی نبود. روشی را که سرانجام ماری کوری به کار برد طولانی، مشکل و دقیق بود. در واقع از همان ابتدا و واقعاً یک‌تنه فرایند صنعتی را برای تهیه رادیوم به کار گرفت. (در حقیقت شیوه‌ای را که ماری کوری ابداع کرد، همانی بود که بعدها در صنعت به کار رفت) نخاله‌های اورانینیت در کیسه‌هایی پر از گرد قهوه‌ای‌رنگ مخلوط با برگ‌های سوزنی کاج از معدن می‌رسید. (توده‌های نخاله اطراف معدن در جنگل‌های کاج قرار داشت) این گرد سپس در محلول کلر حل می‌شد؛ باریوم دارای رادیوم به شکل کلرور رسوب می‌کرد که می‌شد آن را از صافی گذراند. کلرور رادیوم کمتر از باریوم محلول است؛ بنابراین مخلوط هر دو کلر را به طور پیاپی متبلور می‌کردند که در هر مرحله از تبلور، رادیوم با غلظت بیشتری به دست می‌آمد.
او می‌نویسد: «من مجبور بودم هر بار به اندازه 20 کیلوگرم از ماده استفاده کنم، به طوری که انبار پر از ظروف بزرگی بود که حاوی رسوبات و مایعات بودند. انتقال این ظروف به اطراف، انتقال مایعات و به هم زدن مواد جوشان در ظروف چدنی هر بار برای ساعت‌ها با یک میله‌ی آهنی، کار خسته‌کننده‌ای بود.» از طرفی دیگر تبلور جزء به جزء کار ظریفی بود. «کار ظریف آخرین تبلور در آزمایشگاه بی‌نهایت مشکل بود، زیرا حفاظت از خود در برابر غبار آهن و زغال‌سنگ ناممکن بود».
بایان حال روزهای طولانی کار در کنار پی‌یر در «انبار» دورانی خوش و خاطری آسوده بود. «با وجود شرایط مشکل کار، ما خیلی خوشحال بودیم.» آن‌ها «ناهار ساده دانشجویی»شان را در میان دستگاه‌ها می‌خوردند. «آرامش عظیمی در انبار کهنه و فقیرانه ما حاکم بود. ما قدم‌زنان در مورد کار فعلی و آینده خود گفتگو می‌کردیم. هنگامی که سردمان می‌شد، یک فنجان چای گرم در کنار بخاری می‌نوشیدیم و حال‌مان بهتر می‌شد. اشتغال ذهنی ما چنان کامل بود که گویی در رؤیا زندگی می‌کنیم.»
همکاری کوری‌ها چنن تنگاتنگ بود که جدا کردن نقش‌های متفاوت آن‌ها غالباً ناممکن است. شاید دقیق‌ترین انعکاس این که چه کسی دقیقاً چه کاری می‌کرد در یادداشت‌های آزمایشگاهی دیده می‌شود. این یادداشت‌ها نشان می‌دهد که در راه کشف رادیوم (و پولونیوم) نقش آن‌ها قابل تعویض بود. دست‌خط تمیز ماری با دست‌خط جوهری و خرچنگ‌قورباغه پی‌یر مخلوط است. پس از کشف دو عنصر جدید، آن‌ها هم‌چنان به کار در کنار هم، اما بر روی دو پروژه جداگانه، ادامه دادند. ماری نقش شیمیدان برای جدا کردن رادیوم را به عهده گرفت، در حالی که پی‌یر با استفاده از فیزیک به بررسی ماهیت رادیواکتیویته پرداخت، اما همان‌طور که خواهیم دید، حتی در این مرحله نیز نقش آن‌ها کاملاً از همدیگر جدا نبود.
هرگونه کوشش برای تعمیم روان‌شناسانه‌ی ناپخته در مورد همکاری کوری‌ها بسیار بی‌جاست. در این مرحله مسلم است که پی‌یر کارهای انتزاعی «مردانه»تر را به عهده داشت؛ و ماری خود را با کارهای عملی‌تر پختن رادیوم در آشپزخانه جهنمی سرگرم می‌کرد. اما چنین دیدگاه جنس‌گرایانه در مورد کوری‌ها به ناگزیر بسیار سطحی است.
تا پیش از این تقسیم به آقای رادیواکتیویته و خانم رادیوم، چیزها بسیار متفاوت به نظر می‌رسیدند. ماری نشان داده بود که در ریاضیات برتر از پی‌یر است و اختراع ابزار ظریف کوارتز برای اندازه‌گیری پیزوالکتریک توسط پی‌یر مهارت‌های عملی عالی او را ثابت کرده بود. واضح است پس از آن که ماری کوشش یک‌تنه‌ی خود را برای جداسازی رادیوم آغاز کرد، احتمال نمی‌رود که پی‌یر دست‌های خود را با به هم زدن دیگ‌ها و ظروف چدنی آلوده کرده باشد. اما اگر چه او به کارهای ماری کمکی نمی‌کرد و یا کمکش ناچیز بود، عکس آن مطمئناً درست نبود.
پس از این که هر روز ایرن کوچولو را حمام می‌کرد و وزن و قدش را اندازه می‌گرفت و او را در رختخواب می‌گذاشت، هنوز کوری‌ها شب را فرصت داشتند تا با همدیگر بگذرانند؛ و مثل همیشه موضوع جالب مکالمه، کارشان بود (عجیب نیست که مهمانان خانه ساده کوری‌ها بسیار نادر بودند). چیز زیادی در مورد کارهای روزانه ماری نبود که بتوان درباره‌اش سخن گفت. (رسوب بلوری 3/2!) از سوی دیگر کارهای پی‌یر درست همان چیزهایی بود که پیش از این درباره‌اش، به عنوان همتای یکدیگر، صحبت می‌کردند و به یکسان در حل آن سهیم بودند. حین این کارها، پی‌یر (و ماری) کوری پیشرفت‌های مهمی را در آستانه‌ی کشف علمی انجام دادند. پی‌یر آزمایشی را انجام داد که در آن، اشعه رادیواکتیو از حوزه مغناطیسی عبور می‌کرد. او متوجه شد که اشعه به سه اشعه‌ی مختلف تقسیم می‌شود: اشعه آلفا، اشعه بتا، و اشعه گاما (آن چنان که آن‌ها را می‌نامیدند).
هم‌زمان با پی‌یر کوری، بکرل و فیزیک‌دان نیوزیلندی ارنست راذرفورد (که مسئول نام‌گذاری این اشعه‌ها بود) نیز همان کار را به طور جداگانه انجام می‌دادند. این پی‌یر کوری بود که کشف کرد اشعه‌ی بتا بار منفی دارد، در حالی که راذرفورد ثابت کرد که بار اشعه آلفا مثبت و بار اشعه گاما خنثی است.
همان‌طور که می‌بینیم کاری که کوری‌ها جداگانه، اما با هم انجام می‌دادند در کارهایی انعکاس داشت که راذرفورد و دیگران به طور جداگانه، اما با هم انجام می‌دادند. همه شرکت‌کنندگان در این پژوهش احساس می‌کردند که کار مهمی است، با این حال هیچ کس کاملاً نمی‌دانست که معنی این اکتشافات قابل‌ملاحظه چیست؟ فهم آن فقط با نگرش به گذشته ممکن است. در این مرحله پی‌یر کوری نیز کشف کرد که چیزی به نام «رادیواکتیویته القایی» وجود دارد. هنگامی که یک ماده بسیار رادیواکتیو مانند رادیوم با یک ماده غیررادیواکتیو تماس پیدا می‌کرد، به نظر می‌رسید که این ماده این رادیواکتیویته «القاء‌شده» را به خود می‌گیرد. ابزارهایی را که در آزمایش با رادیوم به کار می‌برد، پس از پایان آزمایش و دورکردن رادیوم به مدت‌های طولانی رادیواکتیو باقی می‌ماند.
پی‌یر به مقایسه یادداشت‌هایش با بکرل پرداخت، که سال‌ها او را می‌شناخت. بکرل پس از کشف رادیواکتیویته اکنون از بن‌بست خویش درآمده و پیشرفت‌های آزمایشگاهی مهمی کرده بود. او متوجه شد که وقتی حتی به مقدار ناچیزی مواد رادیواکتیو را در جیبش می‌گذارد، سبب سوختگی پوستش می‌شود. پی‌یر مقدار جزیی از رادیوم ماری را به کار برد و همان نتیجه را گرفت. او سپس آزمایش‌های بیشتری انجام داد و کشف کرد که یک گرم رادیوم 140 کالری در ساعت ایجاد می‌کند-که برای جوشاندن آب کافی است. نه تنها رادیوم منبع انرژی بسیار قوی بود، بلکه کاربردهای این انرژی بسیار هیجان‌انگیز بود. طبق گزارش کوری: «اتم هر جسم رادیواکتیو، مانند یک منبع انرژی دائمی عمل می‌کند ... که به معنی این است که در اصل بقای انرژی باید تجدید نظر شود.» (هنگامی که چند سال بعد این خبر انتشار یافت، عنوان روزنامه چنین بود «کوری‌ها حرکت دائمی را کشف می‌کنند!» و از نظر علمی آن‌ها درست می‌گفتند.)
هیچ‌کس نمی‌دانست چه دارد می‌گذرد. هیچ کس علت همه این پدیده‌ها را نمی‌دانست. همین‌طور هیچ‌کس تأثیر این‌ها را نمی‌دانست؛ و این امر نتایج فاجعه‌آوری دربر داشت. مجاورت رادیوم با پوست سبب سوختگی در اثر تشعشع شده بود. «رادیواکتیویته القایی» که او در ابزارهای آزمایشگاهی خود کشف کرده بود همان آلودگی با مواد رادیواکتیو بود که امروزه این‌قدر از آن می‌ترسیم. همانند اشعه‌ی x، سال‌ها گذشت تا خطرات رادیواکتیویته شناخته شد. طی چهار سالی که پی‌یر و ماری در «انبار» خیابان لوموند با همدیگر کار می‌کردند، هیچ کدام به این فکر نیفتادند تا در برابر رادیواکتیویته کم‌ترین محافظتی را از خود به عمل آورند. دفترچه‌های یادداشت ماری به حدی آلوده به مواد رادیواکتیو بود که دست زدن به آن حتی هم‌اکنون هم بسیار خطرناک است ... با این که اشعه در آن وقت، ظاهراً تأثیر کمی روی ماری داشت، اما این تأثیر همین طور نماند.
رادیواکتیویته دانش را به دوران جدیدی هدایت می‌کرد. فیزیک کلاسیک، آن چنان که نیوتون آن را خلاصه کرده بود، باور داشت که عالم اصولاً به شیوه‌ای مکانیکی کار می‌کند. آن چه برای این جهان‌بینی ضرورت داشت، مفهوم ماده بود. دموکریتوس فیلسوف یونان باستان این نظریه را ارائه داده بود که ماده در نهایت از «اتم‌های» غیر قابل شکستن تشکیل شده است. (اتم در زبان یونانی به معنای غیر قابل شکستن است) اما چنین دیدگاه مادی برای قرن پنجم پیش از میلاد بسیار پیشرفته بود و به زودی توسط فلاسفه‌ی بزرگی مانند افلاطون و ارسطو رد شده و بدین ترتیب به مدت دو هزار سال به فراموشی سپرده شد. اما در نهایت حقیقت آشکار می‌شد. در قرن هفدهم میلادی مفهومی شبیه اتم دموکریتوس بازگشت دیرهنگام خود را آغاز می‌کرد. اگر چه اولین باری که وارد فیزیک کلاسیک شد، واژه «اتم» برای آن به کار برده نمی‌شد. نیوتون این مفهوم را که از هر نظر شبیه اتم، به جز نام بود چنین توصیف کرد «ذرات جامد، جرم‌دار، نفوذناپذیر و متحرک ... و با این حال بسیار سخت، گویی که هیچ گاه از بین نمی‌رود و به اجزایی شکسته نمی‌شوند». تصور می‌شد که این اتم‌ها مانند توپ‌های بیلیارد رفتار می‌کنند.
در پایان قرن نوزدهم که کوری‌ها بر روی رادیواکتیویته کار می‌کردند، این دیدگاه کاملاً جا افتاده بود. با این وجود یک مکتب علمی (و فلسفی) موجهی وجود داشت که وجود همین اتم‌ها را مورد سوآل قرار می‌داد. طبق این مکتب، علم توسط تفکر علمی جدی و با پشتوانه شواهد تجربی پیشرفت می‌کند. همگام با این شیوه تجربی دقیق، یک فیزیکدان نظری اهل وین به نام ارنست ماخ اعتقاد داشت که در نهایت تمامی معرفت از اطلاعات حسی حاصل می‌شود. علم چیزی جز تجربه خالص نیست. به نظر او علم مقدار مشخصی بار تاریخی به میراث برده است که با این استانداردها نمی‌خواند. از بین آن، مفهوم اتم را می‌توان نام برد. چه کسی تا به حال اتم را دیده است؟ دانش نیازی ندارد که به توپ‌های بیلیارد نامریی (و در واقع غیر قابل شکستن) باور داشته باشد تا آن چه را که در واقعیت می‌گذرد توصیف کند. مفهوم اتم، مفهومی است که علم از شیوه غیر علمی گذشته به میراث برده است.
بیشتر دانشمندان آن زمان دیدگاه ماخ را با کمی تردید پذیرفته بودند. علم چیزی بیشتر از اطلاعات تجربی بود و همیشه به نوعی از مفاهیم نیاز داشت. واقعیت این بود که اتم با مفهوم علمی دیگری سازگاری داشت که چنین بود: اگر مفید است، آن را به کار بگیر. نظریه‌ها نیز می‌توانند نتیجه تولید کنند، و البته می‌توانند به طور تجربی آزمایش شوند. به نظر می‌رسید که‌اتم به عنوان ماهیت نهایی ماده واقعیت دارد. اتم پیشرفت اندیشه را در زمینه‌ی فیزیک و شیمی یاری می‌بخشید. استفاده از مفهوم اتم به کشف مسایل کمک کرد، و در ایجاد نظریه‌ها و بسیاری چیزهای دیگر موثر بود. در سال 1871 دیمیتری مندلیف روس، هنگامی که جدول تناوبی عناصر را منتشر ساخت، در واقع شیمی را دوباره اختراع کرد. در این جدول تمام عناصر شیمیایی برحسب جرم اتمی و ظرفیت‌شان (قدرت ترکیب با عناصر دیگر) تنظیم شده بودند. به نظر نمی‌رسد که این واقعیت زیاد نگرانش کرده باشد که او هیچ گاه یک اتم را ندیده بود.
اما این پرسش‌های ماخ بود که اولین شکاف را در مفهوم اتم‌ها هم چون توپ بیلیارد وارد آورد. به هنگامی که کوری‌ها در پاریس روی رادیواکتیویته تحقیق می‌کردند، راذرفورد فیزیکدان و سادی شیمیدان همان کار را در سوی دیگر اقیانوس اطلس در کانادا انجام می‌دادند. راذرفورد نیوزیلندی آدمی رک و وزنه خوبی در مقابل سادی بود که سرگرمی‌اش تبلیغ یک اقتصاد جهانی جدید بود که در آن پول از میان رفته است. این همکاری کوتاه مدت به کشف مهمی منجر شد. رویکرد راذرفورد و سادی تئوریکی‌تر از کوری‌ها بود. در سال 1902 راذرفورد و سادی مقاله‌ای با عنوان «علت و ماهیت رادیواکتیویته» منتشر کردند. در این مقاله بر تفاوت اساسی بین اشعه‌ی x و رادیواکتیویته تأکید شده بود که تا آن زمان به نظر می‌رسید بسیار شبیه هم باشند. اشعه‌ی x هنگامی تولید می‌شد که یک ماده بمباران می‌شد، در حالی که رادیواکتیویته به طور خود به خودی ایجاد می‌شد. راذرفورد و سادی عقیده داشتند که رادیواکتیویته به طور قطعی یک پدیده‌ی اتمی است. به نظر می‌رسید که یک شکل از تجزیه اتمی باشد که طی آن بعضی‌اتم های ناپایدار و سنگین به اتم‌های پایدارتر و سبک‌تر تجزیه می‌شدند. نتیجه‌ی معروف آن‌ها در مورد رادیواکتیویته این بود: «این تغییرات باید درون اتم رخ بدهند.» دیدگاه توپ جامد بیلیارد در هم شکست. دوران فیزیک کلاسیک جایش را به عصر جدید فیزیک هسته‌ای می‌داد (که به «هسته» اتم یعنی ذرات کوچک‌تر از اتم می‌پردازد). راذرفورد و سادی نظریه‌ی بنیادینی را ارائه کرده بودند که بر طبق آن اتم‌ها می‌توانستند تغییر یابند. کوری‌ها نشان داده بودند رادیواکتیویته یک منبع انرژی عظیم، و ظاهراً مداوم انرژی است. (در واقع در مورد اخیر کمی در اشتباه بودند) اما هنوز هیچ کس واقعاً نمی‌دانست که جریان چیست.
دومین گام بزرگ در این جهت چند سال بعد برداشته شد. یک فیزیکدان آماتور گمنام سوئیسی که در اداره پتنت برن کار می‌کرد یک نظریه کاملاً انقلابی ارائه داد. اینشتین در سال 1905 مقاله خود را در مورد نظریه نسبیت خاص منتشر ساخت. این کار باعث شد تا مشهورترین فرمول ریاضی پس از قضیه فیثاغورس را ارائه کند:
e=mc2
به عبارت دیگر مقدار جزیی ماده m می‌تواند به مقدار عظیمی انرژی e تبدیل شود، ثابت c چیزی جز سرعت نور نبود (حدود 300 میلیون متر در ثانیه!). اکنون می‌دانیم که به این ترتیب است که رادیواکتیویته ایجاد می‌شود. آن چه را که بکرل و کوری کشف کرده بودند روزی به انرژی هسته‌ای (و بمب‌های هسته‌ای) منتهی می‌شد.
در اوایل سال 1902 ماری کوری سرانجام موفق شده بود مقداری رادیوم تولید کند. این مقدار به فرآوری بیش از یک تن (1000 کیلوگرم) از نخاله اورانینیت به میزان 20 کیلوگرم در هر بار نیاز داشت. تبلور و تبلور دوباره می‌باید هزاران بار تکرار می‌شد؛ و در پایان او توانسته بود یک دهم گرم رادیوم به دست آورد (هم چنان که این فرآیند ادامه می‌یافت، ردیف‌های علامت تعجب در دفترهای یادداشت آزمایشگاهی ماری به تدریج کاهش می‌یافت، و فقط در خاتمه به شدت دوباره ظاهر می‌شد). این مقدار جزیی برای دمارکی کافی بود تا طیف رادیوم را مشخص کند و وزن اتمی آن را پیدا کند-و بدین ترتیب یک بار و برای همیشه تمام تردیدهای دائمی در مورد عنصر بودن رادیوم را دور افکند. در پایان ماری کوری در حدود ده تن نخاله اورانینیت را در انبار خود فرآوری کرده بود-که سرانجام توانست از آن یک گرم رادیوم به دست آورد.
با وجود همه‌ی این کوشش‌ها و امکانات تجارتی عظیم رادیوم، ماری کوری از به ثبت رساندن روش تهیه رادیوم از اورانینیت خودداری کرد. کوری‌ها بی‌اعتنا به فقر خود با همدیگر تصمیم گرفتند که منافع رادیوم را در دسترس جهانیان قرار دهند. چنین حق ثبت اختراعی می‌توانست ثروت فراوانی برای آنها به همراه بیاورد، اما ماری کوری خصوصیات استثنایی داشت که فقط به توانایی‌های علمی او محدود نمی‌شد. افسوس که زندگینامه نویسان بعدی او اصرار به اختراع چند خصوصیت بیشتر برای او کردند (و از بعضی از ضعف‌های او نیز چشم پوشی کردند) -تا این افسانه‌ها این موجود انسانی را از نظرها پنهان کرد. هم چنان که خواهیم دید، ماری کوری چهره‌ای افسانه‌ای نبود: او همیشه اساساً یک انسان باقی ماند.
در سال 1903 ماری کوری کوشش‌های قهرمانانه خود را برای اجرای یک پروسه تولید صنعتی یک تنه آغاز کرده بود. البته دستیاران آزمایشگاهی وجود داشتند، و با کسانی مانند بکرل و دمارکی در مورد مسایل مربوط به رشته‌شان مشورت می‌شد. ولی بیشتر کار توسط یک ماده 36 ساله انجام می‌شد که اصرار داشت شب‌ها دخترش را حمام کند، و پس از شام هم از چیزی بیشتر از این لذت نمی‌برد که چند تا از مسایل نظری شوهرش را حل کند.
تز دکترای ماری کوری اولین درجه تحقیقاتی عالی را به او داد که تا آن زمان به زنی در فرانسه در هر رشته‌ای اعطا شده بود. شایستگی استثنایی او به سرعت در سراسر جهان انعکاس پیدا کرد. در اواخر همان سال ماری و پی‌یر کوری همراه با هنری بکرل جایزه نوبل در فیزیک را دریافت کردند.
طعنه‌آمیز این که پژوهش‌های ماری کوری در رشته شیمی بود. طبقه‌بندی نادرست از این دست آن قدرها هم که انتظار می‌رود از چنین سازمان علمی عظیمی مانند کمیته نوبل کم نیست، که توسط یک شبکه جهانی از مشاوران متخصص پشتیبانی می‌شود. شاید بدترین نوع این جایزه به هنری کیسینجر، وزیر امور خارجه آمریکا به هنگام جنگ ویتنام داده شد که جایزه ادبیات نوبل بود (اگر چه وینستون چرچیل توصیه کرده بود که به او جایزه صلح بدهند، اما در عوض کمیته به او جایزه ادبیات داد.)
پیر و ماری نتوانستند در مراسم اعطای جوایز نوبل توسط پادشاه سوئد در استکهلم شرکت جویند. پی‌یر به تازگی چندین واحد تدریس به عهده گرفته بود، که کمک مهمی به درآمد خانواده بود و وقت نداشت تا برود و جایزه نوبل را بگیرد. از طرف دیگر ماری کمی بیمار بود و قصد نداشت تا دخترش را به دست کسی بسپارد که نمی‌دانست چگونه او را حمام کند، چه برسد به این که اندازه دور سرش را بگیرد. متأسفانه این بیماری ماری به طور یقین اولین علامت بیماری تشعشع بود.
منبع:
استراترن، پل؛ (1389) شش نظریه‌ای که جهان را تغییر داد، ترجمه‌ی دکتر محمدرضا توکلی صابری و بهرام معلمی، تهران، انتشارات مازیار، چاپ چهارم.