دراسات ومكتشفات “بيار كوري”

2013 الرمل والسيليكون

دنيس ماكوان

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزياء

لدراسة الكهرباء الحرارية والكهرضغطية، كان على بيار كوري أن يقيس شحنات كهربائية صغيرة، الأمر الذي يتم عادة بواسطة مقياس الشحنة.

ومن التجارب الإيضاحية في صفوف الفيزياء، توليد الشحنة الكهربائية بواسطة حك قطعة قماش على قضيب من خشب الأبنوس وجعل القضيب يلامس بعد ذلك مقياس شحنة ذهبي الورقة يتألف من زوج أوراق ذهب معلقتين عند تماس معدني مركزي، فتنحني الورقتان بعيداً عن بعضهما بسبب انتقال الشحنة من القضيب إلى التماس وانتقال الشحنة إلى الورقتين حيث تتدافع الشحنات المتماثلة. وتمثل المسافة بين الورقتين قياساً لكمية الشحنة.

طور بيار كوري مقياس شحنة أكثر محساسية اعتمد على ما يعرف بميزان الفتل. يتم قطع قرص معدني على شكل ربعي قرص متقابلين ومعلقين بواسطة ليف من الكوارتز.

يوضع ربعا القرص بين صفائح أربعة مكثفات تترسب دائرياً، فيتولد نتيجة الفرق بين الشحنات غير المعروفة على مكثفتين متقابلتين والشحنات المعروفة على المكثفتين الأخريين عزم يسبب دوران القرص وفتل ليف الكوارتز.

وتعمل مرآة على الليف على عكس حزمة ضوئية حيث تنحرف الحزمة المنعكسة مع فتل الليف مما يسمح بقياس تغيرات طفيفة في الشحنة بواسطة انحراف الحزمة المنعكسة (Barbo et al. 2004).

خلال السنوات القليلة اللاحقة، درس بيار كوري عدداً كبيراً من بلورات مختلفة أنماط التناظر واستنتج وبرهن على العلاقة بين تناظر البلورة واستجابتها الكهرضغطية.

وفي عام 1882، انتقل بيار من السوربون إلى المدرسة العليا للفيزياء والكيمياء الصناعية في باريس (ESPCP) حيث بدأ في نطاق أطروحته دراسة الخواص المغناطيسية للمواد بدلالة درجة الحرارة، واكتشف أن المواد المغناطيسية تفقد مغناطيسيتها عند تسخينها إلى درجة فوق درجة حرارة حرجة. وتسمى هذه الدرجة الآن درجة حرارة كوري.

بعد ثلاث سنوات من البحث، كتب بيار أطروحته ومُنح درجة الدكتوراه في آذار عام 1885. وخلال هذه الفترة، كان يدرِّس في المدرسة، وافتُتِن على الخصوص بفتاة بولونية شابة اسمها ماري سكلودوفسكا (Marie Sklodowska)، التي كانت إحدى طالباته.

وعندما حصل على درجة الدكتوراه وأصبح لديه مورداً مستقراً، أحس بيار أنه يمكنه القيام بأعباء عائلة وطلب منها الزواج وكان ذلك في 26 تموز 1885، مما شكّل بداية واحدة من أكثر تجارب التعاون شهرة ونجاحاً بين زوج وزوجته في تاريخ العلوم.