Пьер Кюри был еще очень молод, когда он стал студентом физического отделения. Он слушал курсы и участвовал в практических занятиях в Сорбонне и, кроме того, имел доступ в лабораторию профессора Леру, в Фармацевтическом институте, где он был помощником ассистента по кафедре физики. В то же время он привыкал к лаборатории, работая с братом Жаком, тогда лаборантом по кафедре химии у Риша и Юнгфлейша.
Пьер Кюри получил степень лиценциата физики в восемнадцать лет. Во время своих занятий он обратил на себя внимание Дезена, директора лаборатории Высшего исследовательского института, и Мутона, помощника директора той же лаборатории. Благодаря им он был назначен в 1878 году, девятнадцати лет, ассистентом Дезена на факультете естествознания Парижского университета, и ему поручен был практикум со студентами по физике; он занимал эту должность пять лет и тогда же сделал свои первые экспериментальные работы.
Приходится сожалеть, что из-за своего материального положения Пьер Кюри был вынужден занять должность ассистента с девятнадцати лет, вместо того чтобы беспрепятственно продолжать занятия еще два или три года. Поглощенный служебными обязанностями и своими исследованиями, он должен был отказаться от слушания курса высшей математики и не сдавал больше экзаменов. Но зато он был освобожден от военной службы согласно тогдашней льготе для молодых людей, работающих по народному просвещению.
Пьер Кюри был в то время высоким и стройным молодым человеком, с каштановыми волосами, застенчивым и сдержанным; отпечаток интенсивной внутренней жизни выступает на молодом лице, если судить по хорошей фотографии, снятой с семейной группы, состоящей из доктора Кюри, его жены и двух сыновей. Голова склонена на руку, поза мечтательная и непринужденная, и невольно поражает выражение больших, продолговатых, ясных глаз, как будто следящих за каким-то внутренним видением. Рядом с ним его брат представляет собой поразительный контраст со своими черными волосами, живым взглядом и решительной манерой.
Оба брата нежно любили друг друга и жили дружно, работая вместе в лаборатории и вместе же гуляя в свободные часы. У них было несколько друзей детства, с которыми они и впоследствии сохранили дружеские отношения (Луи Депуйи, их кузен, впоследствии доктор медицины; Луи Вотье, точно так же ставший врачом; Альбер Базилль, который сделался инженером почт и телеграфов).
Пьер Кюри делился со мной своими воспоминаниями о каникулах, проведенных в Дравейле на берегу Сены, где он с братом Жаком совершал длинные прогулки, купался и нырял: оба брата были прекрасными пловцами. Они могли также ходить пешком целыми днями, рано привыкнув бродить по окрестностям Парижа. Иногда Пьер Кюри предпринимал экскурсии в одиночестве и тогда предавался размышлениям. В таких случаях он иногда забывал о времени и крайне переутомлялся. Погружаясь в восхищенное созерцание окружающего, он не хотел думать о материальных затруднениях.
На страницах дневника, написанных в 1879 году[2], он так говорит о спасительном влиянии на него деревенской жизни: «О! Как хорошо провел время в этом благодатном безлюдье, вдали от множества досадных мелочей, терзающих меня в Париже. Нет, я не жалею о своих ночах в лесу и днях, проведенных в одиночестве. Будь у меня свободное время, я дал бы себе волю рассказать о множестве разнообразных грез, каким я предавался там. Хотелось бы мне описать мою прелестную долину, благоухающую ароматами растений, красивый бор, густой и влажный, пересеченный речкой Бьевр, дворец фей с колоннами, затянутыми хмелем, скалистые холмы, все красные от вереска, где было так приятно посидеть. Да, постоянно, с глубокой благодарностью я буду вспоминать о лесе; из всех знакомых уголков это мой самый любимый, и в нем я чувствовал себя наиболее счастливым. Я уходил туда нередко вечером и шел моей долиной, и оттуда я возвращался с двумя десятками разнообразных мыслей в голове…»
Итак, у Пьера Кюри ощущение счастья, испытанного на лоне природы, связывалось с возможностью спокойного размышления. Текущая жизнь, с обязанностями и разнообразными отвлекающими от дела обстоятельствами, не позволяла ему сосредоточиваться в себе самом, и это служило причиной страдания и беспокойства. Пьер Кюри чувствовал себя предназначенным для научных исследований. У него была настоятельная потребность углубляться и понимать явления, чтобы дать для них удовлетворяющую его теорию. Но когда он пытался сосредоточить свой ум на какой-нибудь проблеме, его постоянно отвлекали всевозможные мелочи, что мешало его размышлениям и повергало в отчаяние. Под заглавием «День, каких много» он описывал в своем дневнике пустые события, наполнявшие его день, не оставляя времени для полезной работы. Он заключает так: «Вот мой день; я ничего не сделал. Почему?» Дальше он возвращается к этому предмету и пишет, взяв заглавием строчку из известного автора:
«Одурять бубенчиками ум, который хочет мыслить»[3].
«Чтобы я, человек слабый, не пустил свою голову гулять на все четыре стороны, по воле малейшего встречного ветерка, необходима полная неподвижность всего вокруг меня, или же мне надо самому завертеться так, как крутится гудящий волчок, и тогда уже само движение сделает меня невосприимчивым к окружающим вещам.
Если же я, стараясь закрутить себя волчком, сначала начинаю кружиться медленно, то в это время какой-нибудь пустяк — одно слово, чей-нибудь рассказ, газета, гость — останавливают меня и не дают мне стать волчком и могут отодвинуть или задержать навсегда ту минуту, когда я, получив достаточную скорость, мог бы, несмотря на окружающее, сосредоточиться в себе самом.
Нам надо есть, пить, спать, лениться, любить, то есть касаться самых приятных вещей в этой жизни, и все же не поддаваться им. Но, делая все это, необходимо, чтобы те противные нашему естеству мысли, которым мы посвятили себя, оставались господствующими и продолжали свое бесстрастное движение в нашей бедной голове; надо из жизни создавать мечту, а из мечты — реальность».
Этот острый анализ, удивительный по своей ясности у двадцатилетнего юноши, прекрасно изображает обстановку, необходимую для наиболее высоких проявлений мысли; он делает возможным истинное образование, которое (если бы это поняли) облегчило бы дорогу мечтательным умам, способным открыть для человечества новые пути.
Сосредоточенность мысли, к которой стремился Пьер Кюри, нарушалась не только профессиональными и общественными обязанностями, но и его собственными вкусами, увлекавшими его к широкому литературному и художественному образованию. Как и отец, Пьер Кюри любил чтение и не боялся скучных литературных сочинений; когда их критиковали, он обычно отвечал; «У меня нет ненависти к скучным книгам». Он был увлечен исканием истины, хотя бы в дурном изложении. Он также любил живопись и музыку и охотно отправлялся смотреть картины или слушать концерт.
В его бумагах остались отрывки стихов, переписанных его рукой.
Но все эти занятия были второстепенными в сравнении с тем, что он считал своим истинным призванием, и, когда его научное воображение не было вполне деятельно, он чувствовал себя как-то не по себе. В эти краткие периоды подавленного настроения его беспокойство выражалось в потрясающих словах, вдохновленных страданием. «Что станется со мной впоследствии? — писал он. — Я очень редко предоставлен самому себе; обычно часть моего Я спит. Бедный мой ум, неужели ты так слаб, что не можешь воздействовать на мое тело? О мои мысли! Значит, вы так ничтожны! Я больше всего надеялся на свое воображение, что оно вытащит меня из колеи, но я очень боюсь, как бы оно не умерло».
Несмотря на колебания, сомнения и потерянное время, юноша мало-помалу нашел свой путь и укрепил свою волю; он решительно занялся плодотворными научными исследованиями в том возрасте, когда многие будущие ученые бывают лишь учениками.
Его первая работа, в сотрудничестве с Дезеном, относится к определению длин тепловых волн с помощью термоэлектрического элемента и сетки из металлических нитей. Такой прием, тогда совершенно новый, с тех пор часто употреблялся при изучении этого вопроса.
Затем Пьер Кюри начал работу о кристаллах в сотрудничестве со своим братом, который, сдав экзамены, был ассистентом Фриделя при минералогической лаборатории Сорбонны. Эта работа молодых физиков завершилась большим успехом — открытием нового явления «пьезоэлектричества», которое заключается в электрической полярности, получающейся при сжатии или растяжении кристаллов, лишенных центра симметрии. Открытие не было случайным; оно было вызвано размышлениями о симметрии кристаллического вещества, позволившими братьям предвидеть возможность этой полярности. Первая часть работы была сделана в лаборатории Фриделя. С экспериментальной ловкостью, редкой для их возраста, молодым физикам удалось всесторонне изучить новое явление; они установили условия симметрии, необходимые для его появления в кристаллах, дали замечательно простые количественные законы и их абсолютные величины для некоторых кристаллов. Многие очень известные заграничные ученые (Рентген, Кундт, Фойхт, Рике) занимались исследованиями в этой новой области, открытой Жаком и Пьером Кюри.
Вторая часть той же работы, значительно более трудная по выполнению с экспериментальной точки зрения, посвящена явлению деформации, которое испытывают пьезоэлектрические кристаллы, подвергаясь действию электрического поля. Существование этого явления, предугаданное Липпманном, было доказано братьями Кюри. Трудность исследования заключалась в ничтожности деформаций, подлежавших наблюдению. Дезен и Мутон предоставили в распоряжение братьев комнату в физической лаборатории, где они могли довести до конца свои тонкие опыты.
Из этих исследований, в равной мере теоретических и практических, они извлекли практический результат в виде нового прибора — пьезоэлектрического кварца, который служит для измерения в абсолютных единицах небольших количеств электричества, а также и слабых электрических токов. Этот прибор позже оказал большие услуги в исследованиях по радиоактивности[4].
Во время своих исследований над пьезоэлектричеством братья Кюри должны были пользоваться электрометрическими установками. Не довольствуясь квадратным электрометром, известным в ту эпоху, они изобрели новый тип этого прибора, лучше приспособленный для их работы, впоследствии широко распространившийся во Франции под именем электрометра Кюри.
Годы сотрудничества двух братьев, всегда интимно близких друг другу, были счастливыми и плодотворными. Их дружба и страсть к науке служили им стимулом и поддержкой. Во время совместной работы живость и энергия Жака были драгоценной помощью для Пьера.
Но это прекрасное близкое сотрудничество длилось лишь несколько лет. В 1883 году Пьер и Жак Кюри принуждены были расстаться; Жак уехал в Монпелье как руководитель практических занятий по минералогии. Пьер тогда только что был назначен руководителем практических занятий в Институте физики, основанном городом Парижем по настоянию Фриделя и Шютценбергера, который был назначен его первым директором.
За замечательные работы над кристаллами Жаку и Пьеру Кюри (правда, значительно позже, в 1895 году) была присуждена премия Планте.
Глава III