© Musée Curie (coll. ACJC)

Pierre et Marie Curie : un couple de pionniers


Nous vous proposons une biographie retraçant les destins croisés de Pierre Curie et Maria Sklodowska-Curie et de leurs travaux scientifiques.

pierre curie

Pierre Curie est né à Paris, le 15 mai 1859. Il est issu d’une famille de médecins d’origine alsacienne et protestante. Pierre et son frère aîné Jacques sont attirés dès l’enfance par les sciences.

Cependant, Pierre, idéaliste et indépendant, ne peut se plier à la discipline et au travail systématique d’un enseignement traditionnel ; un précepteur le prépare au baccalauréat auquel il est reçu, à l’âge, alors usuel, de 16 ans.

À 18 ans, il obtient une licence ès sciences physiques. Il est nommé à 19 ans préparateur de Quentin Dessains, à la Faculté des sciences de Paris, chargé des manipulations de physique des étudiants.

Quelques années plus tard, Marie Curie décrira Pierre comme ceci : «j’aperçu dans l’embrasure de la porte fenêtre du balcon un jeune homme de taille élevée, aux cheveux châtains, aux grands yeux limpides. Je remarquais l’expression grave et douce de sa figure, ainsi qu’un certain abandon de son attitude qui suggérait une nature de rêveur s’absorbant dans ses réflexions. » (Marie Curie, archives BnF NAF 18383 ff 22)

la Découverte de la piézo-électricité

Le premier travail de recherche de Pierre Curie a trait à la détermination des longueurs d’onde calorifiques. Puis, avec son frère, Jacques, alors préparateur de Charles Friedel au laboratoire de minéralogie de la Sorbonne, il étudie les propriétés électriques des cristaux.

Les deux frères découvrent le phénomène de piézo-électricité, c'est à dire la production d'électricité par la compression ou l'étirement des cristaux dépourvus de centre de symétrie, tels le quartz. À partir de cette découverte, en 1885 ils conçoivent un instrument, appelé quartz piézo-électrique, servant à générer des courants électriques de très faible intensité. En 1883, les frères Curie se séparent. Jacques est nommé professeur de minéralogie à la Faculté des sciences de Montpellier, et Pierre est nommé chef de travaux à la toute nouvelle Ecole municipale de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris (EPCI).

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Pierre Curie passera vingt-deux ans dans cette école, c’est-à-dire la quasi-totalité de sa carrière scientifique. Le lendemain même de sa soutenance de thèse, en mars 1895, il prend ses nouvelles fonctions de professeur de physique. Il est responsable du laboratoire de physique de l'EPCI de 1882 à sa mort en 1906, et chargé de l'organisation de l'enseignement de la physique. De 1895 à 1905, il enseigne la physique générale aux élèves de l'école. En 1884, Pierre publie un mémoire sur les questions d’ordre et de répétitions et, en 1885, un autre travail sur la symétrie et les répétitions ainsi qu’un essai théorique sur la formation des cristaux et sur les constantes capillaires des différentes faces ; il introduit en physique, en les généralisant, les notions de symétrie, familières aux cristallographes.

la rencontre de pierre Curie et de marie Sklodowska

Il serait faux de croire que Pierre Curie était uniquement un théoricien. Sa balance de précision apériodique à lecture directe des derniers poids a été conçue à l’époque où il mettait un point final à la rédaction de sa thèse de doctorat d’Etat, qu’il soutient en 1895, sur les propriétés magnétiques des corps à diverses températures. Il établit la loi dite de Curie et montra qu’il existait une certaine température critique, appelée aujourd’hui point de Curie, au-dessus de laquelle les propriétés magnétiques des ferromagnétiques disparaissaient ou étaient fortement diminuées.

À la soutenance de thèse de Pierre Curie, était invitée une jeune physicienne avec laquelle le jeune chercheur s’était lié d’amitié et qu’il avait rencontrée, au printemps de l’année 1894, par l’intermédiaire d’un ami physicien polonais. Elle s’appelait Maria Sklodowska.

MARIA SKLODOWSKA CURIE

Maria voit le jour le 7 novembre 1867, à Varsovie, en Pologne ; elle est le cinquième enfant d’une famille d’enseignants. Très jeune, elle est confrontée au malheur. Sa sœur aînée, Zozia, meurt du typhus, et sa mère est emportée par la tuberculose.

Maria se réfugie dans les études. Une médaille d’or récompense son application. La note maximale 5 lui est accordée dans toutes les matières (y compris les quatre langues étrangères étudiées alors : le russe, le français, l’allemand et l’anglais) au diplôme de fin d'études secondaires.

À la fin du cycle secondaire, Maria est une jeune fille à l’éducation stricte et aux sentiments généreux : «il y a dans sa nature une dignité discrète, une grâce qui accompagneront toujours son enthousiasme, voire sa passion» (Eve Curie). Maria, qui doit gagner sa vie, a exercé pendant quelques années les fonctions de préceptrice dans des familles riches.

Les jeunes femmes n’avaient pas le droit d’étudier à l’Université de Varsovie à cette époque. Aussi, Maria nourrissait l’ambition de venir étudier la physique à la Sorbonne, à Paris. Elle réalise son rêve en 1891. Deux ans après son arrivée à Paris, elle est obtient une licence ès sciences physiques avec la mention très bien, l’année suivante, une licence ès sciences mathématiques avec la mention assez bien.

Elle épouse, sans cérémonie, Pierre Curie, le 26 juillet 1895. Elle le dépeint dans le livre qu’elle a écrit sur lui : «J’ai été frappée par l’expression de son regard clair et par la légère apparence d’abandon dans sa haute stature. Sa parole, un peu lente et réfléchie, sa simplicité, son sourire à la fois grave et jeune, inspiraient confiance» (Marie Curie, Pierre Curie, 1923). Pour leur voyage de noces, ils partent en Bretagne avec leur cadeau de mariage : deux bicyclettes. Leur premier enfant naît en septembre 1897. C’est une fille qu’ils appellent Irène. En décembre 1904, une deuxième fille, Eve, voit le jour.

© Musée Curie (coll. ACJC)
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la découverte dans le hangar de l'EPCI

Peu de temps après la naissance d’Irène, Marie Curie commence, fin 1897, ses recherches sur les rayons uraniques découverts par Henri Becquerel, pour sa thèse de doctorat de physique.

Très vite, Pierre abandonne ses travaux personnels pour travailler avec elle dans un hangar de l’Ecole de physique et chimie. «Pierre Curie obtint du directeur de l’Ecole l’autorisation d’utiliser un atelier vitré situé au rez-de-chaussée, servant de magasin et de salle de machines. (…) nous ne savions où faire nos traitements chimiques. Il a fallu les organiser dans un hangar abandonné, séparé par une cour de l’atelier où était notre installation électrométrique."

C’était une baraque en planches, au sol bitumé et au toit vitré, protégeant incomplètement contre la pluie, dépourvue de tout aménagement ; elle contenait pour tout matériel des tables de sapins usées, un poêle en fonte dont le chauffage était très insuffisant et le tableau noir dont Pierre aimait tant à se servir. (…) Dans ce laboratoire de fortune, nous avons travaillé presque sans aide pendant deux ans (…)» «(...) Nous étions à cette époque, entièrement absorbés par le nouveau domaine qui s’ouvrait devant nous, grâce à une découverte aussi inespérée.

Malgré nos conditions de travail nous nous sentions très heureux. Nos journées s’écoulaient au laboratoire, et il nous arrivait d’y déjeuner fort simplement, en étudiants. Dans notre hangar si pauvre régnait une grande tranquillité (…) Nous vivions dans une préoccupation unique, comme dans un rêve.» (Marie Curie, 1923)

C’est dans ce laboratoire de fortune que le jeune couple aboutit, en juillet et en décembre 1898, à la découverte de deux éléments nouveaux, particulièrement radioactifs, le polonium et le radium.

En juin 1903, Marie Curie soutient à la faculté des sciences de l'Université de Paris (Sorbonne) sa thèse de doctorat ès sciences physiques «sur les nouvelles substances radioactives» et, en décembre de la même année, Pierre et Marie Curie reçoivent, avec Henri Becquerel, le prix Nobel de physique, pour la découverte de la radioactivité naturelle. La France commence alors à s’intéresser aux deux savants, déjà honorés à l’étranger.

En 1905, Pierre est nommé professeur à la Sorbonne, et on lui attribue un petit laboratoire, rue Cuvier. Marie Curie, quant à elle, est nommée chef de travaux du laboratoire de son mari. Mais un tragique accident va mettre fin à cette collaboration. Le 19 avril 1906, Pierre est écrasé par une remorque tirée par des chevaux, rue Dauphine. Il meurt sur le coup.

marie curie continue seule

Après la mort de Pierre Curie, son compagnon de vie et de travail, Marie Curie continue seule, les recherches entreprises en commun. Elle étudie les différentes familles radioactives et cherche à préciser les propriétés chimiques des différents radioéléments.

Le 5 novembre 1906, elle reprend le cours de Pierre Curie à la Sorbonne à l’endroit même où il l’a interrompu. «(…) rompant avec une tradition séculaire, la Sorbonne accueillait pour la première fois une femme parmi ses Maîtres.» «Nous venions de vivre une de ces heures qui comptent : grâce à Marie Curie, - les faits l’ont confirmé par la suite-, la voie d’accès aux postes élevés de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche s’était ouverte aux femmes, et elles y entraient d’emblée par la grande porte.» (extraits de la revue des Sévriennes, mars 1957, allocution de Melle Schulhof, ancienne élève de Marie Curie à Sèvres, pour le 50e anniversaire du cours de Marie Curie à la Sorbonne).

En dépit de nombreuses réticences dues à l’antiféminisme et au chauvinisme des milieux universitaires de l’époque, elle occupe, la chaire de physique générale à partir de 1908. Elle est la première femme à occuper un poste à responsabilité dans l’enseignement supérieur en étant professeur à la faculté des sciences de Paris et directrice d'un laboratoire de recherche (le Laboratoire Curie). Cependant, elle n’est pas admise à l’Académie des Sciences, lorsqu’elle présente sa candidature en janvier 1910. Mais, elle est quand même la première femme à entrer à l‘Académie de médecine, lorsqu’en 1922 elle y est élue dans la section des membres libres.

© Musée Curie (coll. imprimés)
© Musée Curie (coll. ACJC)

En 1911, veuve depuis cinq ans, le jury de Stockholm lui décerne un deuxième prix Nobel, de chimie cette fois, pour la détermination du poids atomique du radium qu’elle a séparé à l’état métallique.

En même temps qu’elle prend soin de l’éducation de ses deux filles, elle se bat pour obtenir un laboratoire où continuer ses recherches et poursuivre leur oeuvre commune, à Pierre Curie et à elle. «Je souhaite que la radioactivité, une science née en France, puisse s’y développer. Nous avons besoin pour cela d’un institut pour les recherches sur la radioactivité et ses applications. Le directeur de l’Institut devra non seulement diriger les recherches scientifiques pures, mais il devra aussi contribuer au développement de l’industrie des substances radioactives, au moyen de relations avec les industriels, comme cela a lieu actuellement. Il devra de plus aider par ses conseils techniques le progrès des recherches biologiques et médicales» (Marie Curie)

un grand laboratoire pour marie curie

L’Université de Paris et l’Institut Pasteur décident de lui construire un laboratoire en décembre 1909. Marie Curie, dans "Pierre Curie", le livre qu’elle a publié en souvenir de son compagnon de vie et de travail écrit : «Afin d’assurer la continuité de son oeuvre, la Faculté des Sciences de Paris me fit le très grand honneur de le remplacer dans la chaire qu’il occupait.

J’acceptai ce lourd héritage, avec l’espoir de faire édifier un jour, en son souvenir, le laboratoire digne de lui qu’il n’a jamais eu, mais qui profiterait à d’autres pour développer sa pensée. Cet espoir est maintenant en partie réalisé, grâce à l’initiative commune de l’Université et l’Institut Pasteur, qui a abouti à la création d’un Institut du Radium, composé de deux laboratoires, Curie et Pasteur, destinés à l’étude physico-chimique et à l’étude biologique des rayons du radium.» (Marie Curie, 1923)

Ainsi, la direction du pavillon Curie fut confiée à Marie Curie, et celle du pavillon Pasteur, à un médecin expérimentaliste lyonnais, le Dr Claudius Regaud.

Le rapprochement de la physique et de la médecine est nécessaire pour mener des travaux sur les applications du radium sur le monde du vivant. Les médecins doivent pouvoir disposer de substances radioactives et de compétences en physique de la radioactivité, notamment pour établir des mesures des corps radioactifs employés dans les applications thérapeutiques. C’est pourquoi les deux pavillons de l’Institut du Radium se font face non pour s’opposer mais pour afficher leur complémentarité. Construit de 1909 à 1911, l’Institut du Radium commence à peine à fonctionner quand la première guerre mondiale éclate.

la guerre en petites curie

Pendant la guerre de 1914-1918, le personnel de l’Institut du Radium est mobilisé. Les laboratoires Curie et Pasteur sont contraints de suspendre leurs activités.

Durant la guerre, Marie Curie se «mobilise» pour participer au secours des blessés, elle seconde Antoine Béclère à la direction du service radiologique des armées. Puis elle dirige le service de radiologie de la Croix Rouge. Le Service de Santé des Armées conçoit des unités chirurgicales mobiles qui se déplacent au plus près du Front. Elle crée une flotte de 18 automobiles équipées en matériel radiologique, qui seront connues plus tard sous le nom de «petites Curie».

© Musée Curie (coll. Regaud)
© Musée Curie (coll. imprimés)

En 1916 elle obtient le certificat de capacité pour la conduite des voitures à pétrole et se rend régulièrement sur le front seule, comme les autres volontaires. Elle forme sa propre fille, Irène, alors à peine âgée de 17 ans, qui effectuera également, dans les hôpitaux de campagne, des radios de blessés pendant toute la durée de la guerre. Dans son laboratoire de l’Institut du Radium, elle organise une formation d’infirmières aide radiologistes. Elle y établit également un «service d’émanation» qui fabrique des ampoules de radon destinées aux soins des blessés. En effet, on venait de constater que ce gaz provenant du radium pouvait accélérer la cicatrisation des blessures ce qui permettait aux soldats de retourner rapidement sur le champ de bataille.

À l'institut du radium

Ce n’est que la paix revenue que l’Institut du Radium pourra jouer son rôle : enseigner la radioactivité et former à ses techniques des chercheurs venus du monde entier. Parmi ces jeunes chercheurs, sa fille, Irène, qui devient l’assistante de sa mère, «la patronne».

En 1921, une vaste collecte auprès des femmes américaines, organisée par la journaliste Mrs W.B. Meloney, permet de réunir une somme importante pour acheter un gramme de radium à l’usine du radium de Pittsburgh, et l’offrir à Marie Curie. Irène et Eve accompagnent leur mère dans une grande tournée de 6 semaines à travers les Etats-Unis où elle est reçue triomphalement. En 1929, un autre gramme de radium est mis à sa disposition par ses admiratrices américaines. Elle en fait don à l’Université de Varsovie.

En 1928, elle installe un laboratoire annexe de l’Institut du Radium, à Arcueil, pour les traitements chimiques des corps radioactifs.

Marie Curie fit partie de la Commission internationale de coopération intellectuelle de la Société des Nations, à Genève (la CICI, un des ancêtres de l’UNESCO) où elle côtoie Henri Bergson et Albert Einstein.

Marie Curie meurt, épuisée, le 4 juillet 1934. «La maladie qui l’a emportée est une anémie pernicieuse aplasique à marche rapide, fébrile. La moelle osseuse n’a pas réagi, probablement parce qu’elle était altérée par une longue accumulation de rayonnements» a écrit le Dr Tobé, responsable du sanatorium de Sancellemoz, en Haute-Savoie, où elle avait été transportée, quelques jours auparavant.

Marie Curie a dirigé la section de physique et chimie de l’Institut du Radium de 1914 à 1934. Le laboratoire Curie devint un des principaux laboratoires dans le monde consacré à la radioactivité. Les années 1930 furent riches en découvertes. En janvier 1934, quelques mois avant sa mort, Marie Curie eut la joie d’assister à la découverte de la radioactivité artificielle par sa fille et son gendre, Irène et Frédéric Joliot-Curie.

pour aller plus loin - conseils de lecture :

> une chronologie des vies de Pierre et Marie Curie est disponible SUR NOTRE SITE;
> « Pierre Curie » par Marie Curie, éditions Odile Jacob, 1996 (première parution en 1924). Texte entier disponible sur wikisource.
> « Madame Curie » de Eve Curie, éditions Gallimard, Collection Folio Poche, première parution en 1938 ;
> « Marie Curie: derrière la légende » de Robert Reid, éditions Seuil, Collection Points-Sciences, 1983 ;
> « Marie Curie et son laboratoire. Sciences et industrie de la radioactivité en France » de Soraya Boudia, éditions des Archives Contemporaines, 2003 ;
> « Les Curie : pionniers de l'atome » de Pierre Radvanyi, éditions Pour la Science, 2005 ;
> « Marie Curie et ses filles. Lettres » de Hélène Langevin-Joliot et Monique Bordry, éditions Pygmalion, 2011 ;
> « Marie Curie: Portrait d'une femme engagée (1914-1918) » de Marie-Noëlle Himbert, éditions Actes Sud, 2014 ;
> « Marie Curie et la Grande Guerre » de Anaïs Massiot et Natalie Pigeard-Micault du Musée Curie, éditions Glyphe, 2014 ;
> « Les sœurs savantes. Marie Curie et Bronia Dluska, deux destins qui ont fait l'histoire » de Natacha Henry, éditions Vuibert , Collection La librairie Vuibert, 2015 ;
> « Marie Curie prend un amant », roman biographique de Irène Frain, éditions Seuil, 2015 ;
> « Marie Curie » de Susan Quinn, éditions Odile Jacob, 2016 (traduction de l'anglais) ;
> « Balade parisienne avec Pierre et Marie Curie » de Nathalie Huchette du Musée Curie, Collection Les carnets du Musée Curie, éditions du Musée Curie, 2018 ;
> Marie Curie et la médecine de guerre, lien vers le site web "Médecins de la Grande Guerre ".