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【國際愛心人物】


居禮夫人


──謙虛奉獻的最偉大女科學家(2)


                                                                                                      ■侯忠貞 編譯


斯巴達式生活──一個月四十盧布


瑪麗此後要過著她喜愛的單獨生活。她一個月僅有四十盧布(一百法郎)可支用,生活非常清苦。她在學校附近租了一個七樓的小閣樓,月租金十五到二十法郎,沒有暖氣、燈光和水。寒風刺骨的日子 ,她就把所有衣服穿上,蜷縮在房間角落,咬牙唸書。為了省油費,她總是在圖書館讀書,直到半夜才回家。她吃的東西往往只有麵包、牛油和櫻桃。


營養不良和睡眠不足,使她身體虛弱。終於有一天,她在學校昏倒。原來從前一天晚上開始,她只細嚼過一包蘿蔔、半磅櫻桃,熬夜讀到三點,只睡四小時就去上課。


杜魯斯基把小姨子帶回他家,姊姊準備了一大塊牛排、一盤炸馬鈴薯。瑪麗不久雙頰就呈現了血色,逐漸恢復氣力。


回到小閣樓後,瑪麗又常以空氣為生。她沉浸於研讀,陶醉於自己的進步。她上了數學、物理、化學等課後,慢慢熟諳科學實驗的技巧和精細的觀察。她對實驗室裡那專注和寧靜的氛圍,有著無比的熱愛。


這時的瑪麗決心要拿兩個學士學位:物理和數學。她喜愛這兩門學科,沒時間交友和戀愛。男同學對她獻殷勤,總是被她的好友蒂迪恩絲卡所擋駕。


她開始接近一些教授和法國科學界未來的領導者,和他們討論自己的學習研究情形。1893年,瑪麗以第一名取得物理學士學位,她沒有辜負父親的期望。


回波蘭後,她因沒有回巴黎的旅費而困惱,一度想放棄。這時,奇蹟出現了!那位常替她擋駕的蒂迪恩絲卡小姐,幫她向波蘭政府申請到一筆六百盧布的獎學金,可讓瑪麗在巴黎生活十五個月。


瑪麗不必再過三餐不繼的苦日子,搬到一個年租金一百八十法郎的房間。她僅用一年就以第二名的成績拿到數學學士。


認識居禮──一見鍾情


1894年初春,瑪麗因為實驗室太小,無法進行法國工業振興協會委託她做的有關各種鋼鐵磁性的研究。她的好友克拉伐斯基正好到法國度蜜月,就介紹物理學家皮耶居禮(Pierre Curie)和她見面相識。


瑪麗日後描述他們相見時的情景說:「……他雖已三十五歲,但看起來很年輕。我被他那清澈的眼神、修長的外表、磊落不羈的神態所傾倒……。我們交談後,變得親近而友善。話題都是我們喜歡聽的,有關他對某些科學問題的看法。」


這位物理學家對瑪麗的聰慧深感驚嘆。他竟然可以用專門術語和複雜的公式,對一位女子敘說他自己愛好的工作。他們彼此產生愛慕之意,一見鍾情。


皮耶‧居禮比瑪麗年長八歲,父親是醫生。他深具夢想的心靈,不能適應制式的課業。父親起初親自教導他,後來託給一位傑出的教師,使皮耶對數學、物理、化學產生濃厚的興趣。他十六歲獲高中文憑,十八歲取得理學士學位。


1883年,二十四歲的皮耶,獲聘為巴黎市立物理暨化學工業學校實驗室主任。他發明並製造了科學天平──居禮天平;後來從事磁性研究,發現「居禮定律」。


皮耶淡泊名利,特立獨行。學校有人提名他遞補出缺的教授,他卻對「此種為追求崇高地位而敗壞操守的行為極為不慣」。他要使他的心靜如止水,「不隨風飄蕩」。


幾個月交往下來,幾次誠懇的求婚,終於得到瑪麗的點頭。1895726,二十八歲的瑪麗成為 居禮 夫人。簡單的婚禮,沒有白禮服、金戒子,沒有喜筵,沒有公證人;只有兩輛他們用結婚禮金買的自行車。


婚姻生活 清苦甜蜜


居禮夫婦婚後過著他們喜愛的清苦生活,卻是甜蜜而充滿詩情畫意的。空閒時,他們就騎著珍愛的自行車,到處尋幽訪勝。1895年那一次結婚漫遊,更是甜蜜無比。他們把車子放在租住的農家屋舍,只帶了羅盤和水果,漫步在幽林中,盡情享受大自然。山林的幽靜,培養了兩個天才心智的共同思考,使他們更緊密結合為一體。


結婚三個月後,這對恩愛夫婦定居在哥拉西爾街的一間公寓。家裡只有書架、桌椅和一張雙人床。一年後,瑪麗以第一名通過中學教師甄試。18979月,女兒伊蓮(Irène Curie)誕生。


瑪麗從未想在家庭和科學之間作抉擇。她決心愛情、母職、科學三者兼顧。伊蓮出生後幾天,皮耶的母親因癌症去世。皮耶的父親在傷心之餘,結束診所業務,搬去和兒媳同住,幫忙照顧伊蓮。


居禮夫婦各自在研究方面獨立發展,相互尊重彼此的興趣和研究,相輔相成。瑪麗寫信告訴布蘭妮雅:「我的丈夫是世界上最好的丈夫……他是上帝賜給我的最好禮物。」


窮追神秘光源


產後康復,瑪麗重回皮耶當主任的實驗室。她計畫攻讀博士學位。


十九世紀到二十世紀初,是物理學和化學發展的黃金時代。德國科學家倫琴1895年發現X射線,引起瑪麗的注意。一個月後,專門研究磷光的法國物理學家亨利‧柏克勒爾也發現:在沒有光的照射下,磷光物質鈾鹽竟然也能發出不知名的光線;鈾鹽發出的光線與X射線一樣,能穿透非金屬物體,也能使周圍的空氣變成導體而使驗電器放電。


跟皮耶討論過後,瑪麗決定以尋找這種射線的來源作為博士論文的題目──「有關放射能物質之研究」。她興奮的說:「我們就用『輻射線』或『放射線』來稱呼這種射線吧!」


倫琴和柏克勒爾提供一個全心的主題和方向,讓瑪麗一頭栽進去。她要探究鈾為何有輻射性?其輻射線如何產生?其他物質是否擁有相同或類似的能量?


瑪麗在物理暨化學學校樓下一個簡陋的小木棚進行研究。她從許多礦石一一測試,出乎意料的發現釷元素也具也相同的能量,和鈾一樣具有輻射性。此種令人驚異的現象,不是鈾獨有的特性,居禮夫人提議命名為「釷」,凡具有此種特殊射光的化學元素,吾人稱之為「放射性元素」。


發現新元素


大自然中還有其他新元素具有放射能,瑪麗朝向那不可測和無人知曉的領域。


她從瀝青鈾礦的化合物中將鈾提煉出來後,發現剩餘的殘渣居然還測得到輻射線的存在,且其輻射性比鈾和釷還要強。


這令瑪麗感到困擾。和皮耶研究討論後,瑪麗突然若有所思,靈機一動大膽假設說:「我猜,這些礦物裡必定還有其他元素,放射性強過鈾和釷,且沒有被列在元素表。」


居禮夫人向法國科學院提出這項研究報告。雖然釷具有放射性不是她最早發現,但她的研究預見自然界還存在著放射性比鈾和釷更強的元素,這是一大貢獻。也是發現鐳的第一步。


皮耶放下正在進行的晶體實驗,全力協助瑪麗研究放射性,要揭開這塊科學界的神秘面紗。


居禮夫婦繼續從瀝青鈾礦中探尋未為人知的新元素,進行各種礦渣的分離工作。他們先用化學分析法抽離礦渣中的各種化合物,然後用儀器測量化合物的放射性,再用蒸餾法和結晶法使成分更純化,一步一步縮小研究範圍。


柏克勒爾也加入研究行列。隨著瀝青鈾礦的所有成分逐漸分離出來,他們驚訝的發現,原來瀝青鈾礦中含有放射能的未知元素,竟然有兩個。


18987月,居禮夫婦確切宣稱發現這兩個元素中的一個。瑪麗把這個元素命名為「釙(polonium)」,「以表示對我的祖國波蘭的敬意」。


189812月,居禮夫婦正式宣布發現新元素──(radium),震撼了科學界。


漏屋過最幸福年月


釙與鐳特性之發現,推翻了科學家幾百年來深信不疑的基本理論。但是物理學家們和化學家們都抱持保留態度,他們堅持「沒有原子量就沒有鐳,給我們一些鐳看看,我們就相信你」。


這個偉大的發現還得不到世人的接受,為了要把釙和鐳顯示給這些不相信的人看,居禮夫婦又艱苦工作了四年。他們已知道抽離此一金屬元素的方法,但瀝青鈾礦中鐳的含量極為微小,必須有大量的天然原料才能進行抽離。他們面臨三大難題:礦石、處理場地、資金。


居禮夫婦透過奧籍同事蘇斯教授和維也納科學院的協助,奧國政府決定贈送一噸礦渣給這兩位認為它有用處的「法國瘋子」。


物理暨化學工業學校提供一處小木棚讓他們做實驗。小木棚天雨漏雨,大熱天燠熱難熬,冬天冷得向雪屋,空氣潮濕又骯髒。在簡陋寒傖得可憐的木棚裡,他們卻度過了「生涯中最美好的幸福年月」。他們每天攪拌大量的沸騰物質,晚上回到家總是筋疲力盡。


發著螢光似的夜晚


他們分工合作,皮耶負責分析鐳的特性,瑪麗負責處理礦渣。她穿著一身污垢和被酸性污染的工作服,煙燻刺眼入喉。她拿著一根和她一樣高的鐵棒連續幾週(每天幾個小時)攪拌煮沸的礦渣,體力負擔非常吃重。灰塵、煤屑污染了她細心純化好的產品,使她工作許久的成果毀於一旦。


瑪麗一度想放棄實驗。她向皮耶哭訴,如果他們之中有一個死去了,他們怎能失去一方而活在世上呢?瑪麗的崩潰,喚醒了皮耶的科學精神。他安慰瑪麗,不管發生什麼事,即使一個人變成沒有軀殼的靈魂,也應該堅定的工作下去。兩人又振作起來。


1902年,經過數千次的蒸餾、抽離、濃縮、結晶,居禮夫人從近十噸礦渣中提煉出零點一公克的鐳,並鑑定出它的原子量是二五五。那些主張要眼見為憑的科學家,不得不向這位偉大的女性低頭。這時是發現鐳的四十五個月之後。


事情似乎有預感。當天晚上他們回家後,瑪麗總是心神不寧,她突然說:「皮耶,我們再到那兒看一下好嗎?」鐳,呼喚著他們回到它的居所。


來到實驗室門前,瑪麗告訴皮耶「不要開燈」。門打開後,黑漆漆的木棚裡,閃爍著一道淡淡的藍光。珍貴的一點點鐳,被裝在玻璃瓶內自個兒發出光芒。瑪麗永遠記得這個魔幻般,發著螢光似的夜晚。


第一次諾貝爾獎


居禮夫婦總須走出實驗室,面對現實的生活。皮耶在工業學校年薪六千法郎,家裡又多了父親和傭人,生活拮据。因此夫婦相繼謀職,經濟尋找來源。


190010月,皮耶換了待遇較好的工作,離開工業學校教職,到索本大學附屬之物理化學自然科學學校(醫科大學資格考試的預備學校)任職。瑪麗也在賽維爾女子高等師範學校擔任講師。


1902年,正值實驗的關鍵時刻,瑪麗的父親病危,趕回後沒能見到父親的最後一面。要求開棺後,她向父親告別,並請求寬恕。回巴黎後,瑪麗的第二個孩子出生不久就夭折了。


1903年,居禮夫婦總算否極泰來。首先是瑪麗通過博士學位考試,成為法國有史以來第一位女博士。更重大的是,居禮夫婦與亨利‧柏克勒爾(Henri Becquerel),由於放射能的發現,共同獲得諾貝爾物理獎。瑪麗成為歷史上第一位諾貝爾獎女得主。


一半的獎金七萬法郎,大大減輕他們的經濟負擔。皮耶終於可以辭去物理暨化學工業學校的授課,他們自己雇用一名實驗助手,不再枯等大學的合作。


對放射性的研究和新元素的發現,使居禮夫婦名聞遐邇,卻也干擾了他們的平靜生活。他們被信件、攝影記者和新聞採訪所淹沒。瑪麗寫給哥哥的信裡說「使人真想在地上挖一個洞以求一點寧靜」,他們的生活整個「為光榮的聲名破壞殆盡」。


1904年,小女兒伊芙(Eve Curie)來到人間。這個女孩日後寫出被公認介紹居禮夫人生平的最好傳記──居禮夫人傳。


法國開始支持居禮夫婦。1904年,皮耶獲聘為巴黎大學理學院教授,瑪麗則在皮耶主持的理學院實驗室當主任。1905年,皮耶終於成為法國科學院院士。


(待續).....


 


※本文摘選自《愛心世界季刊‧2009夏季號009期》

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