xs
xsm
sm
md
lg

Marie Curie นักเคมีสตรีแห่งปีเคมีสากล 2011 (1)

เผยแพร่:   โดย: สุทัศน์ ยกส้าน

Pierre และ Marie Curie
เมื่อวันที่ 20 ธันวาคม ค.ศ.1898 ซึ่งเป็นเวลา 5 วันก่อนถึงวันคริสต์มาสประจำปี หนุ่ม Pierre Curie ได้จดบันทึกในสมุดห้องปฏิบัติการว่า ตนและภรรยา Marie Curie ได้พบธาตุชนิดใหม่ซึ่งเป็นโลหะที่มีสีขาว และเปล่งแสงได้ อีกทั้งมีกัมมันตรังสีรุนแรง จึงใคร่ขอเรียกชื่อธาตุใหม่นั้นว่า “radium” ซึ่งแปลงมาจากคำในภาษาละตินว่า “radius” ที่แปลว่า รังสี (ณ วันนี้ สมุดบันทึกเล่มนั้นก็ยังปล่อยกัมมันตรังสี) จากนั้นอีก 6 วัน คนทั้งสองก็ได้รายงานการพบเรเดียม ในที่ประชุมของ Academy of Sciences ของฝรั่งเศสโดยได้ระบุว่า ในแร่ pitchblende นอกเหนือจากมีธาตุ polonium แล้ว ยังมีธาตุ radium ด้วย

Marie Curie เกิดที่กรุง Warsaw ในโปแลนด์ เมื่อวันที่ 7 พฤศจิกายน ค.ศ. 1867 บิดาเป็นครูสอนคณิตศาสตร์และฟิสิกส์ในโรงเรียนมัธยม ดังนั้นจึงได้ให้ความรู้ด้านนี้แก่บุตรสาวด้วย ในวัยเด็กเธอได้พบกับ Dmitri Mendeleev นักเคมีรัสเซียผู้คิดตารางธาตุ และเป็นเพื่อนสนิทของบิดา เขาได้ทำนายว่า เธอมีแววจะเป็นนักเคมีผู้ยิ่งใหญ่ ถ้าเธอชอบเคมี ตามปกติ Marie รักและสนิทสนมกับบิดามาก (มารดาเธอเสียชีวิตตั้งแต่เธอมีอายุยังน้อย) เพราะทุกเย็นวันเสาร์ บิดาจะอ่านวรรณกรรมต่างๆ ของกวี และนักประพันธ์ชาวโปแลนด์ให้เธอฟัง Marie มีความจำดีมาก เธอจึงสามารถท่องบทกลอนให้บิดาฟัง ได้ทันทีที่เขาอ่านจบ ในด้านวิทยาศาสตร์นั้น Marie ชื่นชมในความเฉลียวฉลาดระดับสุดยอดของ Aristotle, Isaac Newton และ Karl Gauss

ประเทศโปแลนด์ในสมัยนั้น ตกอยู่ภายใต้การปกครองของรัสเซีย ซึ่งได้เข้ามายึดครองตั้งแต่ปี 1831 รัฐบาลแห่งจักรพรรดิซาร์ได้ออกกฎหมายบังคับและควบคุมชาวโปแลนด์ทุกรูปแบบ เช่นว่าให้หนังสือพิมพ์ โรงเรียน โบสถ์ ต้องใช้ภาษารัสเซียในการสื่อสาร ไม่ว่าจะเป็นเรื่องอ่าน เขียน หรือพูด และห้ามใช้ภาษาโปแลนด์อย่างเด็ดขาด และใครก็ตามที่ขัดขวางหรือขัดขืน จะถูกฆ่าโดยการกักขังหรือเนรเทศไปไซบีเรีย นอกจากนี้ในสถานที่ทุกหนแห่งจะมีตำรวจลับของรัสเซียคอยติดตามดูแลคนที่จะคิดการร้ายต่อรัฐด้วย

เมื่อ Marie อายุ 17 ปี เธอได้งานเป็นครูประจำครอบครัวชาวรัสเซียที่มีฐานะดี เธอเก็บหอมรอมริบเงินเดือนที่ได้ เพื่อจะใช้ในการศึกษาต่อและใฝ่ฝันจะปลดแอกประเทศให้เป็นเอกราช เธอจึงลอบสอนหนังสือเป็นภาษาโปแลนด์ให้เด็กนักเรียนตามโรงเรียน และเล่าเหตุการณ์ความเป็นไปทางการเมืองของโปแลนด์ให้เด็กๆ ฟัง ว่า ชาวโปแลนด์ภายใต้การปกครองของรัสเซียต้องทุกข์ยากลำบากมาก เพราะถูกกดขี่อย่างไร้คุณธรรม เช่น ทหารเคยยิงปืนใหญ่ใส่ชาวโปแลนด์ที่มาชุมนุมกัน การกระทำของทหารเช่นนี้ทำให้ Marie รู้สึกเกลียดชังกองทัพรัสเซียมาก จนได้แอบเขียนบทความต่อต้าน ซึ่งเป็นอันตรายต่อตัวเธอมากถ้าถูกจับได้ และเมื่อบรรดาเพื่อนๆ ของเธอ ถูกจับในฐานะกบฏ เธอจึงต้องหลบหนีออกจาก Warsaw เพื่อจะได้ไม่ต้องถูกบังคับให้ปรักปรำเพื่อนของเธอในศาล

ในฤดูหนาวของปี ค.ศ.1891 Marie วัย 24 ปี ได้เดินทางถึงปารีส และได้ตัดสินใจเช่าห้องพักเล็กๆ ที่อยู่ใต้หลังคาเป็นที่อาศัยในย่าน Latin Quarter ของเมือง เพราะเธอมีเงินไม่มาก และเมื่อห้องพักนี้อยู่ที่ชั้น 5 ของอาคาร ดังนั้นเธอจึงต้องเดินขึ้นบันได 5 ชั้น กว่าจะถึง อีกทั้งต้องขนน้ำ และถ่านหินขึ้นไปเอง เพื่ออาบและให้ความอบอุ่นในห้อง เธอประหยัดใช้เงินไม่เกินวันละครึ่งฟรังก์ อาหารหลักของเธอคือ ขนมปัง เนย และช็อกโกแลต นานๆ เธอจึงจะได้กินเนื้อ หรือเหล้าองุ่น แต่เธอก็ไม่ท้อแท้ในข้อจำกัดเหล่านี้ เพราะเธอเดินทางมาปารีสเพื่อเรียนหนังสือ และจะสอนพิเศษเพื่อหาเงิน Marie รู้สึกชื่นชมในนักจุลชีววิทยาชื่อ Louis Pasteur มาก เพราะเขาคือ วีรบุรุษแห่งฝรั่งเศสที่ชาวฝรั่งเศสทุกคนรักและยกย่อง เธอใฝ่ฝันอยากเป็นนักวิทยาศาสตร์เช่นนั้นบ้าง แต่ก็ใช่จะเข้าเรียนได้ทุกหนแห่ง เพราะสถาบันการศึกษาในยุโรปสมัยนั้น (ยกเว้นมหาวิทยาลัย Sorbonne) ห้ามผู้หญิงเรียนวิทยาศาสตร์ เธอจึงสมัครเรียนที่ Sorbonne และหาเงินเรียน โดยการล้างขวด และปัดกวาดทำความสะอาดห้องทดลอง เธอคิดว่า ถ้า Michael Faraday ประสบความสำเร็จด้วยการเริ่มต้นด้วยวิธีนี้ได้ เหตุไฉน Marie Sklodowska จึงทำด้วยไม่ได้ และเวลานั่งเรียนเธอจะนั่งแถวหน้า เพราะเป็นผู้หญิงต่างชาติ เธอจึงมีเพื่อนในห้องไม่มาก เมื่อถึงเวลาว่างเธอจะสอนพิเศษได้ค่าจ้างวันละ 3 ฟรังก์

ณ ที่ๆ ไม่ไกลจากที่เธอเรียนมี School of Physics and Chemistry สถาบันนี้มี Paul Schutzenberger เป็นผู้อำนวยการ และที่ห้องปฏิบัติการของสถาบัน มีชายหนุ่มคนหนึ่งชื่อ Pierre Curie วัย 35 ปี ผู้ยังเป็นโสด ทำงานประจำอยู่ได้เงินเดือน 500 ฟรังก์ เขาเป็นคนร่างสูง ผมสีน้ำตาลแดง ตาดูเศร้าขรึม และไว้เครา Pierre สนใจเรื่องตัวจุไฟฟ้ากับสมบัติของเหล็ก

วันหนึ่งในปี 1894 Marie ได้มีโอกาสพบ Pierre ที่งานปาร์ตี้ที่บ้านเพื่อนของคนทั้งสอง Marie เล่าว่า เธอรู้สึกประทับใจในความสุภาพ และความมีเมตตา รวมถึงจินตนาการช่างฝันของ Pierre ส่วน Pierre เองก็รู้สึกประทับใจที่ Marie เป็นคนรู้กว้างและมาก ทั้งๆ ที่ผู้หญิงทั่วไปในสมัยนั้นเรียนหนังสือน้อย และเขาเองก็คิดว่า ผู้หญิงเก่งหายาก และตามปกติภรรยามักไม่เป็นปัจจัยบวกในชีวิตการทำงานของสามีที่เป็นนักวิทยาศาสตร์เลย หลังจากการพบปะครั้งนั้นทั้งสองก็รู้แก่ใจว่า นี่คือคนที่ใช่สำหรับกันและกัน Marie จึงได้ขออนุญาต Schutzenberger มาทำงานที่สถาบันเพื่อจะได้อยู่ใกล้ Pierre และ Pierre เองก็เริ่มเปลี่ยนทัศนคติเกี่ยวกับผู้หญิง หลังจากเวลาผ่านไป 2 เดือน เขาก็ได้ขอเธอแต่งงาน แต่ Marie ยังไม่ตอบตกลงทันที เพราะการแต่งงานกับคนต่างชาติแสดงว่าเธอจะไม่กลับไปโปแลนด์อีก ซึ่งเป็นเรื่องใหญ่ Marie ได้ใช้เวลานาน 10 เดือนในการตัดสินใจตอบรับ

ในเดือนกรกฎาคม ค.ศ.1895 คนทั้งสองได้เข้าพิธีสมรสกัน และ Marie ก็ได้เปลี่ยนไปนับถือศาสนาคริสต์นิกาย Catholic ตาม Pierre เพราะเธอเป็นคนไม่มีศาสนา ในวันแต่งงาน บิดาและพี่สาวของ Marie ได้เดินทางมาจากโปแลนด์เพื่อเข้าร่วมพิธี งานนี้มีแขกเพียง 8 คน พิธีถูกจัดขึ้นง่ายๆ บ้านใหม่ของ Marie วัย 27 ปี กับ Pierre วัย 36 ปี ผู้จะอุทิศชีวิตให้แก่กันและกัน และให้วิทยาศาสตร์มีห้อง 3 ห้องอยู่ที่ถนน de la Glaciere บริเวณบ้านมีสวนขนาดเล็ก และบ้านมีเฟอร์นิเจอร์ตบแต่งไม่กี่ชิ้น ที่ซื้อมาด้วยเงินเดือนของ Pierre นอกจากนี้ก็มีจักรยาน 2 คัน สำหรับให้สองสามีภรรยาได้ใช้ขี่เล่นไปปิกนิกนอกเมือง

เมื่อ William Conrad Roentgen ประกาศข่าวการพบรังสีเอ็กซ์ที่มหาวิทยาลัย Würtzburg ในเยอรมนี เมื่อวันที่ 4 มกราคม ค.ศ.1896 และได้รับรายงานความมหัศจรรย์ของรังสีนี้ ในที่ประชุมของ Berlin Physical Society ในเยอรมนีว่า สามารถทะลุวัตถุที่หนาได้ และสามารถทะลุร่างกายทำให้เห็นกระดูกได้ Pierre และ Marie รู้สึกตื่นเต้นมาก และใคร่ศึกษาเรื่องนี้ทันที ยิ่งเมื่อรู้ข่าวว่า Henri Antoine Becquerel ได้พบในเวลาต่อมาอีกไม่นานว่า เกลือของแร่ยูเรเนียม (ซึ่งเป็นธาตุที่พบตั้งแต่ปี 1789) สามารถเปล่งรังสีได้ ทั้งๆ ที่ไม่มีแสงอาทิตย์รบกวน และรังสีนั้นทำให้ฟิล์มถ่ายรูปเปลี่ยนแปลง โดยความเข้มของรังสีขึ้นกับปริมาณยูเรเนียมในเกลือ วงการวิทยาศาสตร์ได้เริ่มตื่นเต้นและปั่นป่วนกับข่าวรังสีเอ็กซ์ และรังสีลึกลับที่เปล่งออกจากเกลือยูเรเนียม หลายคนคิดว่า รังสีทั้งสองเป็นรังสีชนิดเดียวกัน และเมื่อได้มีการนำแร่ pitchblende มาทดสอบ ก็ได้พบว่า แร่นี้ให้รังสีที่รุนแรงกว่ายูเรเนียมอีก Becquerel จึงเสนอแนะว่า ในแร่ pitchblende คงมีธาตุบางชนิดที่นักเคมียังไม่รู้จักแอบแฝงอยู่ เขาจึงนำปัญหานี้มาให้ Marie Curie ศึกษา และถามว่า เธอต้องการค้นหาธาตุลึกลับหรือไม่ Marie จึงนำโจทย์วิจัยนี้ไปปรึกษาสามี ขณะนั้น Pierre กำลังสนใจศึกษาผลึกอยู่ และ Marie กำลังศึกษาสมบัติเชิงแม่เหล็กของสารละลาย ทั้งสองจึงตัดสินใจทิ้งงานที่กำลังทำ เพื่อรับงานใหม่ คืองานค้นหาธาตุลึกลับใน pitchblende แต่ไม่มีเงินทุนจะซื้อ pitchblende ปริมาณมาก ทั้งสองจึงเขียนจดหมายถึงรัฐบาลออสเตรีย เพื่อขอบริจาคแร่ pitchblende 1 ตันจากเหมือง Joachimsthal มาใช้ในการวิจัย ทั้งๆ ที่ยังไม่รู้ว่า งานวิจัยนี้ต้องใช้เวลานานเพียงใด ทั้งสองจึงได้ขอยืมเงินจากสถาบันมาซื้ออุปกรณ์กลั่น กรอง ต้ม ทำความสะอาด และกำจัดควันพิษในห้องปฏิบัติการ และเวลาอากาศหนาวมาก จนทั้งสองทำงานในห้องปฏิบัติการที่โกโรโกโสไม่ได้ Marie จะต้มน้ำชาดื่ม และนั่งใกล้เตาผิงเพื่อให้ร่างกายอบอุ่น เธอและเขาทำงานหนักจนเหนื่อยล้า และ Marie ได้ล้มป่วยลงด้วยโรคปอดบวม จนต้องหยุดงานนาน 3 เดือน

ในเดือนกันยายน ค.ศ.1897 Marie ได้ให้กำเนิดบุตรสาวชื่อ Irene เพื่อนๆ ของ Pierre เช่น Andre Louis Debierne ผู้พบธาตุ actinium และ Jean Baptiste Perrin ผู้สามารถนับโมเลกุล และวัดเลข Avogadro ได้มาร่วมแสดงความยินดี หลังคลอด 1 สัปดาห์ Marie ได้หวนกลับไปทำงานวิจัยต่อ เธอจำต้องแบ่งเวลาส่วนหนึ่งเพื่อดู Irene ส่วนหนึ่งเพื่อทำหน้าที่ภรรยา และอีกส่วนหนึ่งเพื่อค้นหาธาตุลึกลับ ประจวบกับเวลานั้น มารดาของ Pierre ได้เสียชีวิตลง บิดาซึ่งเป็นแพทย์ที่เกษียณแล้ว ได้มาอาศัยอยู่ที่บ้านด้วย งานดูแลหลานจึงเป็นหน้าที่ปู่ ในขณะที่ Marie กับ Pierre ทำงานในห้องปฏิบัติการ

ในเวลาไม่นานกองหิน pitchblende จากเดิมที่เคยหนัก 1 ตัน ก็ถูกสกัดจนปริมาณลดลงเหลือเพียง 50 กิโลกรัมเท่านั้นเอง แต่ก็ยังมีรังสีเปล่งออกมามาก และเมื่อ Marie ล้มป่วยอีก Pierre ได้ปรารภอยากเลิกการทดลอง แต่ Marie ได้กระตุ้นให้ทำต่อ Pierre จึงเดินหน้า และได้พบว่า รังสีที่เปล่งออกมามีปริมาณประมาณ 100 เท่าของรังสีที่ออกมาจากยูเรเนียม ตลอดเวลาที่ทำงาน ทั้งสองไม่มีผู้ช่วยในห้องปฏิบัติการ และไม่มีใครรู้อะไรเกี่ยวกับการทดลองของคนทั้งสองเลย แต่แล้วข่าวความสำเร็จก็เริ่มเล็ดลอดออกสู่โลกภายนอก ทำให้ Pierre ได้รับเชิญไปเป็นศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัย Geneva ในสวิสเซอร์แลนด์ Pierre จึงเดินทางไป Geneva และตระหนักว่า ถ้าเขาย้ายที่ทำงานไป งานวิจัยที่ทำมาก็จะพังพินาศหมด

เมื่อถึงเดือนกรกฎาคม ค.ศ.1898 Marie ซึ่งมั่นใจในเทคนิคการวิเคราะห์ธาตุของตนว่า ละเอียดและถูกต้อง ได้ประกาศการพบธาตุใหม่ ชื่อ polonium ซึ่งเป็นชื่อที่เธอตั้งให้เป็นเกียรติแก่ประเทศโปแลนด์ของเธอ

ถ้าเป็นนักเคมีธรรมดาสามัญ การพบธาตุใหม่หนึ่งธาตุน่าจะเพียงพอแล้ว แต่ Marie และ Pierre กลับหาได้คิดเช่นนั้นไม่ เพราะรู้ดีว่า ธาตุ polonium ที่พบมิสามารถอธิบายธรรมชาติของการแผ่รังสีของ pitchblende ได้หมด ดังนั้นหลังจากที่ได้หยุดพักผ่อนฤดูร้อนที่เมือง Auvergne โดยการปั่นจักรยานเที่ยวในชนบท และเล่นกับ Irene แล้ว สองสามีภรรยาก็เริ่มทำงานต่อ

ในช่วงเวลานั้น Pierre ได้รับตำแหน่งศาสตราจารย์ฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัย Sorbonne แล้ว ส่วน Marie เป็นอาจารย์ที่ Higher Normal School for Girls ที่เมือง Sevres ซึ่งอยู่ใกล้กรุงปารีส เธอเป็นครูสอนหนังสือ เป็นนักเคมี และเป็นมารดาดูแล Irene ซึ่งกำลังเติบโต ลุถึงวันที่ 26 ธันวาคม 1898 Marie กับ Pierre ก็ได้นำผลงานวิจัยเสนอในที่ประชุมของ Academy of Sciences ในปารีสว่า ใน pitchblende ยังมีธาตุชนิดใหม่ชื่อ radium ด้วย จากนั้น Marie ได้เริ่มศึกษาธรรมชาติและสมบัติของ radium เพื่อนำไปเสนอเป็นผลงานวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของเธอ เพราะ Marie ต้องการเป็นครู ดังนั้นเธอจึงต้องมีปริญญาเอก

ข่าวการพบธาตุใหม่โดย Marie เริ่มเป็นที่รู้กันมากขึ้นๆ ว่า เกลือของเรเดียมสามารถเรืองแสงได้ และให้ความร้อนได้มากถึง 250,000 เท่าของความร้อนที่ได้จากถ่านหินที่มีน้ำหนักเท่ากัน เรเดียม 1 ตันสามารถต้มน้ำ 100 ตันให้เดือดได้นาน 1 ปี หนูที่กระดูกสันหลังของมันถูกฝังด้วยเรเดียมขนาดเท่าหัวเข็มหมุดจะเป็นอัมพฤกษ์ ภายในเวลา 3 ชั่วโมง และจะชักภายในเวลา 7 ชั่วโมง และเมื่อเวลาผ่านไป 15 ชั่วโมง หนูจะตาย และเวลาผิวหนังคนได้สัมผัสเรเดียม ผิวจะรู้สึกร้อนผ่าวและไหม้ เมื่อครั้งที่ Becquerel นำเรเดียมไปแสดงที่ Royal Society ในลอนดอน เขาได้ใส่เรเดียมในอกเสื้อเมื่อถึงลอนดอน เขาได้พบว่า หน้าอกเป็นแผลไหม้ เพราะรังสีจากเรเดียมรุนแรงกว่ายูเรเนียมเป็นล้านเท่า สำหรับผลกระทบอื่นๆ ได้แก่ เมล็ดพืชเวลารับรังสีจากเรเดียมจะไม่แพร่พันธุ์ และรังสีสามารถฆ่าเซลล์มะเร็ง อีกทั้งทำให้อากาศแตกตัวได้

วิทยานิพนธ์ของ Marie เรื่อง สมบัติของเรเดียมได้รับการประเมินและตรวจสอบโดย Henri Moissan (รางวัลโนเบลสาขาเคมีปี 1906) กับ Gabriel Lippman (รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ปี 1908) และคณะกรรมการสอบได้ลงความเห็นว่า Marie มีความรู้มากกว่าคณะกรรมการสอบด้วยซ้ำไป และการวิจัยของ Marie ได้ทำให้พบองค์ความรู้ใหม่ที่มีความสำคัญมากต่อโลกวิทยาศาสตร์

(อ่านต่อสัปดาห์หน้า)

อ่านเพิ่มเติมได้จาก Marie Curie: A Life โดย S. Quinn จัดพิมพ์โดย Saimon & Schuster, New York (1995)

สุทัศน์ ยกส้าน มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ


"สุดยอดนักเคมีโลก"
โดย ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน
ราคา 240 บาท
แต่จำหน่ายในงานสัปดาห์หนังสือแห่งชาติที่ศูนย์ประชุมแห่งชาติสิริกิตติ์ในราคา 199 บาท

กำลังโหลดความคิดเห็น