Пьер и Мария Кюри

Пьер Кюри воспользовался вынужденным перерывом экспериментальных исследований, чтобы пополнить свое научное образование и в особенности свои математические познания. В то же время он погрузился в теоретическое размышление о связи, существующей между кристаллографией и физикой.

В 1884 году он напечатал статью об основных вопросах кристаллической симметрии, за которой в том же году последовало более общее исследование на ту же тему. Другая статья о симметрии появилась в 1885 году. Тогда же он напечатал очень важную теоретическую работу об образовании кристаллов и о капиллярных постоянных различных граней[5].

По быстрой последовательности работ можно судить, насколько Пьер Кюри интересовался физикой кристаллов. Его теоретические и экспериментальные исследования в этой области группировались вокруг очень общего принципа — принципа симметрии, он выяснял его мало-помалу, и окончательная формулировка была дана им лишь в статьях, напечатанных в течение 1893–1895 годов.

Вот эта формулировка, ставшая с тех пор классической:

«Когда определенные причины порождают известные следствия, элементы симметрии причин должны вновь появиться в порожденных следствиях».

«Когда известные следствия имеют в себе известную дисимметрию, эта последняя должна находиться и в породивших явление причинах».

«Положения, обратные двум предыдущим, неправильны по крайней мере на практике, то есть следствия могут быть симметричнее вызвавших их причин».

Большое значение этого закона, совершенного по своей простоте, заключается в том, что в нем трактуются элементы симметрии, относящиеся ко всем без исключения физическим явлениям.

Основываясь на глубоком изучении групп симметрии, которые могут существовать в природе, Пьер Кюри показал, как нужно использовать эти факты и с геометрической и с физической точек зрения, чтобы предвидеть возможность или невозможность появления данного феномена в условиях опыта. В начале одной статьи он пишет так:

«Я думаю, что следует ввести в физику понятие симметрии, привычное для кристаллографов».

Его работы в этой области имеют фундаментальное значение; отвлеченный другими исследованиями, он сохранял всегда живой интерес к физике кристаллов и не оставлял проекта вернуться к изысканиям в этой области.

Принцип симметрии, так живо интересовавший ум Пьера Кюри, является одним из тех немногочисленных великих принципов, которые господствуют в физических явлениях; исходя из понятий, вытекающих из опыта, они мало-помалу приобретают все более и более общую совершенную форму. Таким путем, например, понятие эквивалентности теплоты и работы вместе с существовавшим уже ранее представлением о соотношении между кинетической и потенциальной энергией позволило установить очень широкий и общий принцип сохранения энергии. Точно так же принцип сохранения материи был выведен на основании опытов Лавуазье, являющихся основными для химии. Недавно удивительный синтез позволил достичь еще более высокой степени обобщения — соединением этих двух принципов в один, так как было доказано, что масса тела пропорциональна его внутренней энергии. Изучение явлений электричества привело Липпманна к провозглашению общего принципа сохранения электричества. Принцип Карно, порожденный размышлениями над работой тепловых машин, тоже получил столь общее значение, что позволяет предвидеть наиболее вероятное направление самопроизвольной эволюции для любой материальной системы.