瑪麗·居里與諾獎的偶然
2023-11-13 03:30:45烏游
看世界 2023年21期
烏游
瑪麗·居里在她的實(shí)驗(yàn)室里
經(jīng)歷120年的漫長等待后，擁有一副溫和眼眸的安妮·呂利耶，終于成為法蘭西土地上孕育出的第二位女性諾貝爾物理學(xué)獎得主。
她的博士學(xué)位由巴黎第六大學(xué)授予，在今年揭曉的諾獎中，她得以獲獎的研究里也有一位名叫皮埃爾的合作者。這一切都讓人無可避免地重新回憶起瑪麗·居里，因?yàn)樗齻兊拿\(yùn)如今已然像是巧合般輕輕貼近。
眾所周知，在安妮之前，諾獎就是因?yàn)楝旣惖拇嬖诙状蚊嫦蚺猿ㄩ_大門。
1903年，瑪麗與丈夫皮埃爾，還有亨利·貝克勒爾一起，憑借他們對放射性的研究而共享了當(dāng)年的物理學(xué)獎。而安妮就讀的巴黎六大也有著“皮埃爾和瑪麗居里大學(xué)”的別稱，以紀(jì)念這對夫婦曾在這座校園里作出的科學(xué)貢獻(xiàn)。
但百余年間，曾經(jīng)由瑪麗為女性點(diǎn)亮的科學(xué)希望明滅不定。她曾攬獲的物理學(xué)獎在實(shí)質(zhì)上成為男性專屬的榮耀，在歷屆224位得主中，僅有5名為女性。
回顧諾獎的歷史，人們再次被提醒，“女性”不僅具有生理意義，更是一種難以被忽視的社會處境。
而作為最早從這種處境中突出重圍的女人，瑪麗·居里為我們留下的遺產(chǎn)，其實(shí)是苛刻到近乎殘忍的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。
即便在非常清苦的生活條件下，她仍然感到被巨大的幸福包圍。
安妮·呂利耶
巴黎第六大學(xué)
科學(xué)閃耀熒光
在流傳至今的幾乎所有照片里，科學(xué)家瑪麗·居里的面龐始終籠罩著一種沉謐的神色，像樹林深處散不開的薄霧。
她的語言只會在兩個(gè)特定的時(shí)刻，流露出強(qiáng)烈的情緒。第一種是談?wù)撍恼煞蚱ぐ枙r(shí)。1906年，皮埃爾因車禍身故，她在日記里不斷地吐露痛苦，因?yàn)楸瘋麎浩鹊盟跋胂褚活^野獸似的要咆哮起來”。第二種，則是在她談?wù)摽茖W(xué)發(fā)現(xiàn)的時(shí)刻。
19世紀(jì)與20世紀(jì)相交的那幾年，一陣從原子世界中卷起的狂風(fēng)正在掃蕩歐洲大陸。
彼時(shí)，威廉·倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線，并據(jù)此獲得了第一枚諾貝爾物理學(xué)獎?wù)隆＜s瑟夫·湯姆森在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了從原子中“逃跑”的負(fù)電粒子，他將其命名為“電子”。亨利·龐加萊已經(jīng)開始留意能夠穿過雙手并且在相紙上留下幽靈圖像的未知射線，而亨利·貝克勒爾正是從龐加萊處獲得了靈感，開始關(guān)注鈾鹽中發(fā)出的神秘射線。
1904年，瑪麗·居里和丈夫皮埃爾在實(shí)驗(yàn)室里（后期上色圖片）
在這場狂風(fēng)過境前，人類對于原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識還停留在最初階段。英國科學(xué)家道爾頓在19世紀(jì)初提出的原子理論占據(jù)主宰地位，他認(rèn)為原子是物質(zhì)世界的基本單位，認(rèn)定原子處于“單一、獨(dú)立、不可被分割的穩(wěn)定狀態(tài)”。
但歐洲各地實(shí)驗(yàn)室連續(xù)不斷的新發(fā)現(xiàn)正在推翻這一基本論斷。電子的發(fā)現(xiàn)重塑了人們關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的觀念，一片新鮮又蓬勃的未知之地即將被漸次照亮。
出生于1867年的瑪麗·居里年過而立，正處于體力與才智的巔峰時(shí)期。在與嶄露頭角的物理學(xué)家皮埃爾·居里喜結(jié)良緣后，身處原子世界大發(fā)現(xiàn)浪潮中的瑪麗，也開始物色她心儀的博士論文選題。
“所有依賴放射性對人體進(jìn)行照射的醫(yī)學(xué)，都可以追溯到居里夫人?！?/blockquote>
當(dāng)時(shí)的亨利·貝克勒爾正在研究鈾鹽。在一場實(shí)驗(yàn)中，他用黑紙將照相底片嚴(yán)密地包裹起來，然后將鈾鹽置于其上。按理來說，處于黑暗環(huán)境下的底片并不會曝光，但幾天之后，亨利卻發(fā)現(xiàn)底片上出現(xiàn)了鈾鹽的影像。
被亨利察覺到的這種現(xiàn)象，不久后引發(fā)居里夫婦的關(guān)注，尤其激發(fā)了瑪麗的好奇心。
底片的曝光，意味著鈾鹽可以發(fā)射出一種當(dāng)時(shí)尚且未被人們了解的射線，為了進(jìn)一步對這種射線以及其來源進(jìn)行研究，瑪麗首先想到需要對它進(jìn)行精確的定量測量。
測量射線是基于電離作用。簡單說來，就是鈾鹽散發(fā)出的射線在經(jīng)過空氣時(shí)會使得空氣離子化，形成諸多自由電子和正離子。只要對空氣中因電離而形成的微弱電流進(jìn)行計(jì)量，就有可能獲知這種神秘射線的特定性質(zhì)。
皮埃爾熱衷于針對各種實(shí)驗(yàn)需求制作出新的儀器，而此時(shí)他的這一科學(xué)癖好幫了瑪麗大忙。
借助皮埃爾制作出的，由靜電計(jì)、壓電石英晶體和電離室組合而成的測量儀，瑪麗對鈾鹽的放射性進(jìn)行了精確的測量。
她得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，這種放射性是鈾元素的原子特性。因?yàn)樗l(fā)現(xiàn)鈾鹽的放射性強(qiáng)度只與化合物中所含鈾的數(shù)量成正比，“并不受化合物的化學(xué)性質(zhì)的影響，也不受外界的光和熱的影響”。
她的實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了她一開始提出的假設(shè)，而這種假設(shè)在最初被科學(xué)界的同僚認(rèn)為是“令人震驚的”，因?yàn)椤霸訜o法分割”的觀念深入人心，而鈾元素具有的放射性將證實(shí)原子并不一定是始終穩(wěn)定的。
但瑪麗并未將研究止步于此，在她此后的探索中，人們將見識到她非凡的膽魄和毅力。
為了對物質(zhì)的放射性進(jìn)行更加徹底的研究，她把當(dāng)時(shí)已知的所有元素全部進(jìn)行了分析，包括純元素及其化合物。此舉是為了驗(yàn)證除了鈾以外的其他元素是否也會具有放射性。后來，她排查出釷的化合物也可以放射出與鈾相類似且強(qiáng)度相當(dāng)?shù)纳渚€。
為此，她建議用“放射性”這個(gè)名稱來定義這種新發(fā)現(xiàn)，因而鈾和釷這類元素才被后人稱為“放射性元素”。
在對所有已知元素的放射性形成清晰認(rèn)識的基礎(chǔ)上，一個(gè)更加震撼世人的新發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)從海面浮現(xiàn)出了冰山一角。正是在全面排查純元素及其化合物的苦工中，瑪麗注意到一些含有鈾和釷的礦石顯示出了異常高的放射強(qiáng)度。
法國伊夫林省，瑪麗·居里的故居
銀灰色的鈾金屬
鐳水
當(dāng)她確信自身的實(shí)驗(yàn)過程不會造成誤差后，大膽的猜想便成型了。瑪麗推測，在這些礦石之中一定含有至少一種當(dāng)前未被世人所知的全新的放射性元素。
她對放射性的敏銳猜想與嚴(yán)謹(jǐn)證實(shí)，使得她在物質(zhì)的測量方式上已然走出了一條全新的道路，而精確的測量又能夠輔助她對物質(zhì)的性質(zhì)作出準(zhǔn)確的判斷。因而，依賴放射性現(xiàn)象進(jìn)行物質(zhì)的化學(xué)分析，就成了瑪麗尋找新元素的有效手段。
但她的研究道路遠(yuǎn)非暢通無阻，而是障礙重重。沒有人力，沒有可供實(shí)驗(yàn)的場所，沒有資金支持。但是她之所以能夠在接下來百余年持續(xù)不斷地為人們帶去啟發(fā)和力量，不僅僅因?yàn)樗^人的才智，還因?yàn)樗谄D難環(huán)境中克服阻礙的能力和毅力。
人手不夠，她就自己付出更多的體力勞動。沒有實(shí)驗(yàn)室，就想方設(shè)法把一些人家閑置的場所利用起來。想要從成噸的礦石中尋找出最后幾分克的新元素，本需要大量的資金，但她和皮埃爾想方設(shè)法以極低的價(jià)格買來了工廠提煉鈾之后廢棄不用的大量礦渣。
秘密藏在這些礦石之中，但他們知道，暫且沒有人得知這些廢渣的價(jià)值。
瑪麗在皮埃爾的幫助下，先后確立了兩種新放射性元素的存在，他們將其分別命名為“釙”和“鐳”。經(jīng)過幾年時(shí)間的努力，瑪麗還提煉出了純凈的金屬鐳。
直到金屬鐳被成功提煉出來，它的影響力才真正被全世界看見。就其放射性而言，在同等重量下，純凈鐳的放射強(qiáng)度比鈾要大100萬倍。
皮埃爾原本以為鐳的化合物會是五顏六色的，卻沒有想到，它竟能發(fā)光。
這是瑪麗在她晚年所寫的自傳中毫不吝惜語言去渲染的一種美，一種由她自身發(fā)現(xiàn)并提純出來的光芒。正是對這種純粹的光芒的愛，或者說對于純粹的科學(xué)的愛，即便在非常清苦的生活條件下，她仍然感到被巨大的幸福包圍。
諾獎得主的現(xiàn)實(shí)意義
憑借在放射性方面的研究，以及對釙和鐳的發(fā)現(xiàn)和提煉，瑪麗先后在1903年和1911年獲得諾貝爾物理學(xué)獎和化學(xué)獎，因而成為首位獲得兩次諾獎的科學(xué)家。
但除了可觀的獎金有助于她進(jìn)一步的研究以外，諾獎為她和皮埃爾帶來的聲名，反而擾亂了他們的生活。
在科學(xué)的世界里，她的發(fā)現(xiàn)本身已經(jīng)給她帶來了足夠的喜悅。在現(xiàn)實(shí)的世界里，價(jià)值感并不是由獎項(xiàng)和榮譽(yù)帶來的，而是來自投身于現(xiàn)實(shí)并且真實(shí)地改善了他人的處境。
1915年，瑪麗·居里駕駛移動X射線車（后期上色圖片）
在迄今為止的640位諾貝爾科學(xué)獎得主中，只有25位是女性，占比不到4%。
美國物理歷史學(xué)家斯賓塞·維爾特說：“所有依賴放射性對人體進(jìn)行照射的醫(yī)學(xué)，都可以追溯到居里夫人。”
1914年夏天，一戰(zhàn)的火焰率先在法國點(diǎn)燃。瑪麗接受政府的指令，將她實(shí)驗(yàn)室中存放的鐳存進(jìn)鉛皮箱子中，南下護(hù)送到相對安全的波爾多。但就在她貯藏好鐳之后，在一眾南下避難的人潮之中，她逆流而行，決心要返回處于危難中心的巴黎，堅(jiān)守在自己的崗位上。
那時(shí)候，科學(xué)界的人士都已經(jīng)了解，X射線可以輔助醫(yī)生進(jìn)行人體檢查。戰(zhàn)爭時(shí)期，如果能夠借助X射線的力量，傷員體內(nèi)嵌入彈片等異物的位置就能夠被更好地查明，內(nèi)傷的情況也可以得到更加清晰的探知。
但關(guān)鍵在于，X射線在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用相當(dāng)遲滯。戰(zhàn)爭打響的時(shí)刻，軍隊(duì)中所有的醫(yī)療部門都沒有X射線治療設(shè)備，而只有幾家大醫(yī)院才有，且有能力輔助檢測的技術(shù)人員更是稀少。
就在這一時(shí)期，對放射性有著深入了解的瑪麗·居里，就像開著裝甲車那樣從科學(xué)世界挺進(jìn)了現(xiàn)實(shí)世界。
當(dāng)時(shí)，她在法國與比利時(shí)之間的戰(zhàn)區(qū)以及法國其他地區(qū)內(nèi)，創(chuàng)建和改造出了共計(jì)兩百多個(gè)X射線醫(yī)療站。但為了滿足更多醫(yī)院對于X射線設(shè)備的緊迫需要，瑪麗在紅十字會的協(xié)助之下，設(shè)計(jì)了一款流動的X射線檢查車，由改造過的敞篷車搭載著X光設(shè)備，在一座又一座醫(yī)院之間遷徙。
車輛和設(shè)備，大都來源于社會各界人士的捐贈，可以解燃眉之急，但是瑪麗在很長的時(shí)間里苦于沒有助手。
沒有助手的弊端是顯而易見的，不僅僅是無法發(fā)揮X射線檢查傷員的最大效用，更有可能因?yàn)槠渌隋e(cuò)誤的使用方式而大大折損設(shè)備的使用壽命。
1927年10月，比利時(shí)布魯塞爾，瑪麗·居里（一排左三）作為唯一女性參加第五屆索爾維物理學(xué)會議，一排左五為愛因斯坦（后期上色圖片）
為了解決這個(gè)問題，瑪麗向衛(wèi)生部提出建議，在衛(wèi)校成立X光照相科，專門培養(yǎng)女性成為她的助手。戰(zhàn)爭時(shí)期，女性一般不需要奔赴前線，人員也相對穩(wěn)定。最終，一共有150名女性通過瑪麗的培訓(xùn)成為了合格的X光照相師，為診治傷員帶去了足夠強(qiáng)大的支持力量。
百年后的今天，當(dāng)人們再回看當(dāng)年戰(zhàn)爭期間的影像資料時(shí)，很容易發(fā)現(xiàn)瑪麗出沒于戰(zhàn)區(qū)的身影。她通常是坐在X射線檢查車的駕駛座上，以她一貫持有的肅穆神情注視前方。
1934年，她因患上再生障礙性惡性貧血逝世，被普遍認(rèn)為是她戰(zhàn)爭時(shí)期在X射線服務(wù)上的投入所致。
在1935年于紐約舉行的瑪麗·居里悼念會上，愛因斯坦曾作過一場簡短的演講，他用非常簡要的語言表達(dá)了他在20年的友誼中對瑪麗的認(rèn)識，他說：“第一流人物對于時(shí)代和歷史進(jìn)程的意義，在其道德品質(zhì)方面，也許比單純的才智成就方面還要大。”
他向所有的人解釋了瑪麗臉上那種幾乎永恒的肅穆神色的由來，稱其源頭為一種真正“偉大”的人格。因?yàn)樗且庵咀顬榧儩嵵?，極端謙遜，永遠(yuǎn)不給自滿留下任何余地，而始終認(rèn)為自己是社會的公仆，“這是一種無法用任何藝術(shù)氣質(zhì)來解脫的少見的嚴(yán)肅性”。
在她物質(zhì)生活貧瘠的一生中，人們不難發(fā)覺這種品格的存在，高貴到近乎虛幻。
就在最早探索出提取鐳的方法時(shí)，這種高貴就已然顯現(xiàn)。她同皮埃爾共同作出決定，將方法立即公之于眾，不申請專利，也從未向那些從中謀利的企業(yè)家提出過任何利益要求。而這一切行為的底層邏輯，都是一種徹底的忠實(shí)，忠實(shí)于純粹的科學(xué)精神。
正是因?yàn)樗钠犯駸o私，因而基于放射性的研究和鐳工業(yè)才迅速地發(fā)展了起來。
在自傳中，她如此解釋這份令外界難以理解的堅(jiān)持—
“無疑，人類需要注重自己實(shí)利的人，他們拼命地在工作，在謀求自身的利益，這與人類的普遍利益是并行不悖的。但是，人類畢竟也不可缺少理想主義的人，他們追求大公無私的崇高境界，無心去顧及自身的物質(zhì)利益。這些追求理想主義的人因?yàn)闊o意于物質(zhì)享受，因此也就沒有物質(zhì)享受的可能?！?h3>終極堡壘
當(dāng)我們回顧瑪麗·居里的生命，打量她作為一位女性在科學(xué)世界中獲得的崇高地位時(shí)，很容易發(fā)現(xiàn)她的故事中潛藏著非常殘酷的真相：瑪麗的成功，很大程度上是一個(gè)歷史的偶發(fā)現(xiàn)象。
它既無法說明1903年的女性在自然科學(xué)領(lǐng)域已然開始突破玻璃天花板，也并沒有為其后120年的世界預(yù)言出更加平等的未來。
電影《放射性物質(zhì)》的瑪麗·居里形象
在迄今為止的640位諾貝爾科學(xué)獎得主中，只有25位是女性，占比不到4%。
在瑪麗最初取得的物理學(xué)獎方面，這種失衡現(xiàn)象尤其突出。在瑪麗首次獲獎60年后，才有第二個(gè)女性得主產(chǎn)生。而另外的三位女性得主全都是最近五年內(nèi)當(dāng)選，也就是說，在1963年之后，又出現(xiàn)了超過半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間斷層。
而當(dāng)我們從客觀角度去觀察瑪麗的經(jīng)歷，就會發(fā)現(xiàn)，她的成功可以說是多重偶然性的聚合。
瑪麗·居里本人，除了擁有非凡的科學(xué)天賦之外，她同時(shí)具備極度純凈的道德感和極其堅(jiān)強(qiáng)的個(gè)人意志，同時(shí)擁有這些品質(zhì)的人自古以來都極為罕見。
同時(shí)，她的父親與母親都接受過良好的教育，并且思想開化，支持女孩的教育，她的丈夫也極其珍惜她作為科研伙伴的身份。哪怕是放在今天的語境下，這也是苛刻的條件。
偶然之處不止于此。在1903年瑪麗獲得諾獎的事件中，瑞典數(shù)學(xué)家米塔格·列夫勒扮演了不可忽視的角色。當(dāng)時(shí)的提名原本只寫有皮埃爾和貝克勒爾的名字，但米塔格寫信將該情況告知了皮埃爾，并且詢問皮埃爾，瑪麗是否在研究中起到了重要作用。
正是因此，皮埃爾才得以通過回信強(qiáng)烈建議將瑪麗的名字加入提名行列，他畢竟是位誠實(shí)的科學(xué)家，而放射性研究的主意正是生發(fā)于瑪麗。原本，提名的截止時(shí)間已過，但最終，瑪麗的名字還是被加了上去。
在彼時(shí)人們的普遍認(rèn)知中，瑪麗絕不可能是研究的發(fā)起人和主導(dǎo)者，而只可能作為皮埃爾的助手而存在。在諾貝爾獎的頒獎詞中，瑞典學(xué)院院長也毫不體面地抹殺了瑪麗的重要貢獻(xiàn)，他引用《圣經(jīng)》的話進(jìn)行評價(jià)：“人孤獨(dú)不好，我會為他做一個(gè)幫助者。”
此外，從某種極端程度上來講，皮埃爾的死亡，也是作為極其偶然的因素，客觀上導(dǎo)致了瑪麗作為“女性”的社會身份的剝落。皮埃爾的去世，才使得她終于不用將自己置于傳統(tǒng)的賢妻角色中，不用顧念著將榮耀留給同樣身為物理學(xué)家的皮埃爾享用，并選擇退居幕后。
在皮埃爾生前，瑪麗退居幕后的可能性曾真實(shí)地存在。
當(dāng)他們夫妻二人共同出席晚宴的時(shí)候，即便是瑪麗很想要同朋友深入地討論問題，當(dāng)她考慮到皮埃爾的感受，她便會想要停止討論。
“我覺得自己說得太多，有點(diǎn)不好意思，就想法讓你接著說，因?yàn)槲铱傆X得什么事經(jīng)你一說總比我說有意思得多。在我們共同生活的無論什么場合，我對你，對你的才智始終都懷著這種堅(jiān)定不移的信心。”
她曾在回憶皮埃爾的日記中，以悲痛欲絕的方式講述了皮埃爾的逝去為她帶來的致命打擊：“我曾經(jīng)多少次跟你說過，如果你不在了，我可能就不會工作了。我把自己科學(xué)研究的全部希望都寄托在你的身上了……”而皮埃爾已逝，女人的機(jī)會終于降臨，她緊接著才寫道：“可我現(xiàn)在沒有了你，卻竟敢想要單獨(dú)地干起來?！?/p>
拋開這些由命運(yùn)為瑪麗·居里布設(shè)下的重重偶然，她所面臨的客觀環(huán)境事實(shí)上仍是一個(gè)抑制女性個(gè)人成長的環(huán)境。
皮埃爾生前曾被選為巴黎科學(xué)院院士，他死后，一些同事說服瑪麗也去申請成為院士。在瑪麗此后勉強(qiáng)為此事奔走的過程中，社會公眾對科學(xué)院是否應(yīng)該接納女院士展開了激烈辯論，部分老院士堅(jiān)決反對給予女性院士頭銜。因而，在最后的投票階段，瑪麗以數(shù)票之差落選。
除此之外，她經(jīng)受過的最惡劣的攻擊來自她和物理學(xué)家保羅·朗之萬的秘密戀情。
1930年，晚年的瑪麗·居里（后期上色圖片）
如果諾獎委員會相信那些情書是真的，那么根本不會決定給她頒獎。
瑪麗喪夫幾年后，與有婦之夫朗之萬互生情愫。朗之萬的妻子發(fā)現(xiàn)后，將瑪麗寫給朗之萬的情書交給了一家小報(bào)，隨后引發(fā)了針對瑪麗的鋪天蓋地的人身攻擊，人們將她稱為“波蘭蕩婦（瑪麗出生于波蘭）”，打砸她的住所，使得她有家難回。
當(dāng)時(shí)，朗之萬的聲名并未受到實(shí)質(zhì)性的影響，并在三年后與原配妻子和解，他的妻子甚至同意他另尋一位秘書作為情人。
但在1911年的巴黎，提名瑪麗獲諾貝爾化學(xué)獎的阿倫尼烏斯到后來甚至承受不住壓力，建議她不要到斯德哥爾摩領(lǐng)獎。他在信中寫道，如果諾獎委員會相信那些情書是真的，那么根本不會決定給她頒獎。
然而，無論是出于多么偶然的原因，“居里夫人”的確真實(shí)地出現(xiàn)了，瑪麗的名字超越了皮埃爾的名字，在世界科學(xué)史上留下了獨(dú)特且璀璨的光芒。
重重偶然性至少構(gòu)建出了一個(gè)確定無疑的事實(shí)，瑪麗對放射性的研究、對釙和鐳的發(fā)現(xiàn)與提煉、對放射性在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，全都貢獻(xiàn)出了確鑿無疑的重要力量。而如今我們清晰地看見這些力量對物理學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)產(chǎn)生了怎樣深刻的影響。
在回應(yīng)阿倫尼烏斯的時(shí)候，瑪麗寫道：“諾貝爾獎是授予對鐳和釙的發(fā)現(xiàn)。我相信我的科學(xué)工作與我的私生活沒有關(guān)系……我不能接受這種想法，即對私生活的誹謗與中傷會影響對科學(xué)工作價(jià)值的評判?！?/p>
她所確信的東西是她真正交到女性手中的遺產(chǎn)，即要堅(jiān)持從事一項(xiàng)自己真正信奉其價(jià)值并且愿意為之付出不懈勞動的事業(yè)。無論是自然科學(xué)，還是文學(xué)、藝術(shù)、商業(yè)、公益事業(yè)，只要它所帶給女性的回饋?zhàn)阋猿蔀樗齻兊牧⑸碇揪托小?/p>
這是瑪麗·居里和所有女性能夠用以捍衛(wèi)自我的終極堡壘。
責(zé)任編輯何承波 hcb@nfcmag.com
