IV PRÉFACE

là encoro un résultat de sa méthode de travail. Il tenait à présenter un sujet d'une manière tout à fait satisfaisante et ne se pressait pas d'en faire l'exposé; il lui arrivait donc de se trouver devancé par un autre savant s'intéressant à la même question. Ainsi, par exemple, il n'a jamais écrit de Mémoire d'ensemble sur la piézoélectricité, phénomène qu'il avait découvert avec son frère, et dont il avait étudié avec lui les caractères et les circonstances de production d'une manière aussi complète qu'exacte. La théorie générale de la piézoélectricité a cependant été publiée par M.Voigt, ce qui amena Pierre Curie à renoncer provisoirement à son projet de publication analogue, et à le retarder jusqu'au moment où il pourrait faire paraître le Livre plus complet qu'il préparait sur la théorie des grandeurs dirigées et ses applications à la physique cristalline. Il n'a pu achever ce Livre auquel il tenait beaucoup, mais une partie en a été complètement rédigée et a fait l'objet de son enseignement à la Sorbonne en igoD. J'ai l'espoir de compléter et de publier ultérieurement ce travail qui a constitué l'une des préoccupations les plus importantes de Pierre Curie pendant ses dernières années. Les idées dominantes de cette œuvre sont celles qui le passionnaient à vingt ans, et au développement desquelles il a apporté une contribution considérable par la découverte de la piézoélectricité et par les recherches sur la symétrie dans les phénomènes physiques. Il n'a jamais cessé d'y songer, et, après sa nomination à la Sorbonne, il a cherché à introduire ces notions importantes dans l'enseignement afin de les répandre davantage. Il espérait ainsi ramener l'intérêt des physiciens vers les recherches de physique cristalline dont il déplorait souvent l'abandon.

I-,a curiosité de son esprit et l'activité de son imagination le poussaient à s'intéresser à des sujets extrêmement variés. Il aimait s'absorber dans les recherches abstraites de pure théorie, mais il éprouvait aussi un grand plaisir à s'occuper de la construction d'appareils nouveaux; la plus grande

partie de son temps était généralement consacrée aux travaux de recherche expérimentale.

Ses recherches portent sur le domaine de la Physique et sur celui de la Cristallographie. Ces deux sciences lui étaient également familières et se complétaient mutuellement dans son esprit. La symétrie des phénomènes était pour lui une notion intuitive. D'ailleurs peu de physiciens ont eu autant que lui la connaissance des formes cristallographiques et des groupes de symétrie.

Bien que ne s'étant jamais occupé de recherches de nature chimique, il n'hésita pas à s'engager dans cette voie quand cela lui parut nécessaire, et à entreprendre un long travail de recherche d'éléments nouveaux avec une confiance que le résultat a pleinement justifiée.

La variété de ses travaux apparaît encore plus grande que ne le montre le présent Volume quand on se trouve au courant des recherches qu'il n'a pas publiées, ne les ayant pas menées assez loin à son gré.

Il n'avait que vingt et un ans quand parurent ses premières publications, et le début de sa carrière scientifique fut marqué par une belle découverte. Après avoir fait, en collaboration avec Desains, un travail sur la chaleur rayonnante, où la méthode de mesures des longueurs d'ondes calorifiques au moyen d'un réseau et d'une pile thermoélectrique était employée pour la première fois, il entreprit avec son frère, Jacques Curie, des recherches sur les corps cristallisés. Ces recherches aboutirent rapidement à la découverte d'un phénomène nouveau : la piézoélectricité. Ce phénomène consiste en un dégagement polaire d'électricité qui se produit dans les cristaux dépourvus de centre de symétrie, lors d'une déformation mécanique. Les jeunes physiciens

XVI PHÉFACE.

ont fait une étude complète de TefTet piézoélectrique, ont établi les conditions de symétrie nécessaires à sa production dans les cristaux, déterminé les lois du dégaj^ement et mesuré les constantes caractéristiques en valeur absolue pour certains cristaux. Ils ont aussi étudié le phénomène connexe de la déformation électrique des cristaux.

Au point de vue expérimental c'était là un travail d'électrostatique très délicat, et pour le mener à bien ils furent conduits à apporter des perfectionnements dans la technique électrométrique. C'est à cette époque que fut établi le modèle de l'électromètre qui devint plus tard d'usage courant, sous le nom d'électromètre Curie. La découverte de la piézoélectricité conduisit à son tour à la construction de divers appareils, dont le plus remarquable est le quartz piézoélectrique, qui permet de produire une quantité d'électricité connue en valeur absolue d'une manière sûre et simple, et peut pour cette raison servir comme étalon de quantité d'électricité et comme instrument de mesure absolue des charges et des courants faibles. Cet appareil, associé à l'électromètre Curie, a rendu les plus grands services dans les recherches sur la radioactivité et continue à y être d'usage courant.

Les travaux théoriques de Pierre Curie portent principalement sur les lois de symétrie et leurs applications à la Cristallographie et à la Physique. Vivement intéressé par la classification des groupes de symétrie, il en fit une étude complète et très claire, où il introduisit la notion nouvelle de plans de symétrie rotatoire ou translatoire. L'importance capitale de son œuvre à ce sujet consiste en ce qu'il a établi la nécessité d'une généralisation des lois de symétrie par leur application aux états de l'espace créés par les agents physiques. Il a ainsi été amené à énoncer la loi générale indiquée plus haut, et dont les lois énoncées antérieurement à ce sujet ne sont qu'un cas particulier. En effet, pour prévoir les phénomènes qui peuvent se produire dans les cristaux,

wn

ces lois ne tenaient compte que de la symétrie de la matière cristallisée. Pierre Curie a montré qu'il fallait de plus tenir compte de la symétrie des agents physiques auxquels est soumise cette matière. Il a établi en particulier quelle est la symétrie caractéristique qui doit être attribuée à un état de champ électrique et à un état de champ magnétique.

Pierre Curie s'est constamment servi de ces considérations dans ses recherches expérimentales, mais il ne les a publiées qu'après y avoir longuement réfléchi. La découverte de la piézoélectricité, bien qu'antérieure à cette publication, a été amenée par des réflexions de cette nature, et c'est après avoir prévu la possibilité d'un tel phénomène dans des cristaux déterminés, que les jeunes physiciens en abordèrent la recherche.

Ainsi que je l'ai signalé plus haut, Pierre Curie avait dans les dernières années de sa vie entrepris un travail d'ensemble sur les grandeurs dirigées et la manière dont elles interviennent dans les phénomènes physiques, revenant ainsi à un sujet qui n'avait jamais cessé de le préoccuper.

Dans le même ordre d'idées, il avait commencé un travail théorique, destiné à représenter les phénomènes élastiques dans les cristaux par les propriétés de réseaux cristallins, aux nœuds desquels il supposait placées des molécules exerçant les unes sur les autres des forces et des couples à ta façon d'aimants élémentaires. Tl était arrivé dans ce sens à des résultats concernant certains systèmes parmi les plus réguliers.

Ne considérant pas a priori comme impossible l'existence de corps conducteurs du magnétisme et du magnétisme libre, il fit un certain nombre d'expériences à la recherche de ce phénomène. Ayant reconnu qu'une sphère chargée de magnétisme libre aurait les mômes éléments de symétrie qu'une sphère remplie d'un liquide doué de pouvoir rotatoire, il effectua divers essais dans cette direction et dans d'autres. Le résultat ayant été négatif, le travail ne fut pas publié.

XVIII PKKKACK.

Il commença vers i8()6 une étude sur la croissance des cristaux. Cette étude comportait la mesure de la solubilité et de la vitesse d'accroissement des diverses faces d'un cristal. La vitesse d'accroissement était appréciée par l'augmentation de poids du cristal qui était suspendu au plateau d'une balance, et se trouvait en contact avec la solution sursaturée par une seule de ses faces, les autres faces étant vernies. La vitesse d'accroissement s'est montrée différente pour ditîérentes faces, tandis que la solubilité était la même. Alois quil s'occupait d'organiser une installation à température constante pour ces expériences délicates, Pierre Curie fut amené à interrompre ce travail pour entreprendre en commun avec moi la recherche des éléments radioactifs nouveaux. Le travail ainsi abandonné ne fut jamais publié. Pierre Curie comptait toujours le reprendre et le compléter. 11 voulait aussi se rendre compte à quelle distance s'exercent les actions moléculaires qui déterminent la croissance d'un cristal, et pour cela il songeait à recouvrir d'un mince dépôt d'or la face en contact avec la solution.

Il comptait également étudier la symétrie de certains cristaux par l'examen des phénomènes d'absorption de la lumière et de leur variation avec la température.

Depuis 1H92 jusqu'en 189^, Pierre Curie effectua une longue série de recherches sur les propriétés magnétiques des corps à diverses températures , depuis la température aniljianle jusqu'à i4oo°. Ce travail lui a servi de thèse de doctorat. Les recherches ont porté sur 20 corps dillerents; elles étaient faites en vue de préciser les liaisons et les transitions (pii peuvent exister entre les propriétés des corps diamagnéti(jues, faiblement magnétiques et ferromagnétiques. Ce travail a présenté de grandes difficultés expérimentales. Pour connaître le coefhcient d'aimantation il était nécessaire (le MK.'surei- des forces de l'ordre de iiraudeur d'un centième de milligramme, dans une enceinte où la température pouvait atteindre 1400". Les résultats obtenus ont une

PRKKACE. XIX

iinporlance fondamentale au point de vue des théories du mannélisme et du diamaonétisme. Les lois de variation trouvées établissent une liaison intime entre le ferromagnétisme et le magnétisme faillie, tandis que le diamagnétisme se montre nettement indépendant. Une loi de variation simple, en raison inverse de la température absolue (loi de (]urie), est établie pour le coefficient d'aimantation des corps faiblement magnéticjues. Cette loi est aussi une loi limite pour le coefficient d'aimantation des corps ferromagnétiques, quand ceux-ci deviennent faiblement magnétiques aux températures élevées. Par une intuition qui paraît avoir été très heureuse, ainsi que l'indiquent les travaux récents de MM. Langevin et Weiss, il assimilait les lois de variation de l'intensité d'aimantation des corps fei-romagnétiques et faiblement magnétiques en fonction du champ magnétisant et de la température, aux lois suivant lesquelles varie la densité d un lluide en fonction de la pression et de la température. Son étude très complète du fer lui permit de trouver pour cette substance deux points de transformation magnétique en plus de celui anciennement connu.

En relation avec ce travail il chercha à plusieurs reprises s'il existait des corps fortement diamagnétiques, mais ne réussit pas à en trouver.

11 se préoccupait aussi de la nature de la conductibilité électrique et de ses relations avec les propriétés diélectriques, surtout dans les coi'ps de pouvoir inducteur spécifique élevé, comme Teau ou la nitrobenzine, considérés comme intermédiaires entre les isolants et les conducteurs. Les corps semi-conducteurs comme les oxydes de fer cristallisés, l'hématite, l'oligiste, la magnétite, lui paraissaient également intéressants à ce point de vue, et il a passé beaucoup de temps en recherches expérimentales dans cette direction. N'étant pas satisfait des résultats obtenus, il ne publia pas ce travail.

XX l' Il i: FACE.

Dans les dernières années de sa vie il s'occupa principalement de recherches sur la radioactivité. Ces recherches, faites généralement en collaboration, ont été entreprises deux ans après la découverte du rayonnement uranique par M. Becquerel. L'œuvre de Pierre Curie en radioactivité est, conmie on le sait, fondamentale. Elle comporte la découverte d'éléments chimiques nouveaux et d'une nouvelle méthode d'analyse chimique, comparable à l'analyse spectrale, et basée sur la radioactivité considérée comme propriété atomique. Cette méthode, qui a conduit à la découverte du radium, est encore actuellement la seule dont puissent se servir les savants qui poursuivent l'étude des constituants des matières et des minéraux radioactifs. La découverte du radium a provoqué un mouvement scientifique considérable, et la radioactivité constitue aujourd'hui une branche importante des sciences physico-chimiques.

Dans ce domaine le nom de Pierre Curie est encore attaché à divers travaux importants. Je dois citer d'abord la découverte de la radioactivité induite et celle du dégagement de chaleur considérable auquel donne lieu le radium; ces deux phénomènes ont une importance capitale, et l'ordre de grandeur du débit de chaleur constitue un des arguments les plus solides en faveur de la théorie de la transmutation des éléments radioactifs, qui est actuellement adoptée en radioactivité. On lui doit également des résultats importants en ce qui concerne la composition du rayonnement des corps radioactifs, — la découverte du transport de charges négatives par certains rayons du radium et par les rayons secondaires des rayons Rœntgen, — une étude approfondie des lois de révolution de la radioactivité induite dans le cas du radium et de la constante du temps de l'émanation du radium, — la découverte de la conductibilité provoquée dans les liquides isolants par les rayons du radium, — divers travaux siu^ l'émanation du radium considérée connue gaz

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radioactif, — des recherches sur la radioactivité des eaux minérales. — la première mesure du débit de chaleur dû au radiuui.

11 ne serait guère utile d'énumérer les nombreux projets de travail qui se présentaient à lui dans cette nouvelle voie, car révolution rapide de la question amenait souvent des jnodifications à ces projets.

Pierre (]!urie consacra une grande "partie de son temps à l'étude et à la construction d'appareils nouveaux. 11 y avait là une forme d'activité directe et pratique à laquelle il se livrait avec un véritable plaisir, et où il a fait souvent preuve de Toriginalité de son esprit. Il ne cessait de perfectionner et d'améliorer les appareils une fois construits, et il a d'ailleurs imaginé beaucoup plus de modèles qu'il n'a pu en faire construire. On trouvera à la fin de ce Volume des indications sur les plus importants de ces appareils; pour beaucoup d'entre eux on ne disposait d'aucune publication scientifique, mais seulement de notices explicatives fournies par lui aux constructeurs. Plusieurs appareils Curie sont devenus d'usage courant dans les laboratoires, malgré le peu de souci que leur auteur a pris de les l'épandre. On peut signaler, en particulier, l'électromètre et le quartz piézoélectrique dont il a été question plus haut, ainsi que la balance de précision apériodique et rapide cjui rend les plus grands services. Cette balance est particulièrement précieuse pour des travaux C|ui, comme la détermination du poids atomique du radium, comportent la pesée de substances avides d'eau. Son emploi permet d'accroître , dans une large mesure , la précision de tous les travaux qui exigent des pesées de ce genre; toute variation de poids rapide est vue et appréciée directement.

A propos de chaque appareil, Pierre Curie faisait une discussion détaillée théorique et pratique des meilleures conditions de fonctionnement. C'est ainsi que l'étude si complète cju'il a publiée sur les mouvements amortis a fait