Это ненормальное и невыгодное для ученого положение вещей имело благоприятное следствие: оно сблизило его со студентами, которые иногда могли принимать участие в его научных занятиях.
Его возвращение к экспериментальным работам отмечено появлением глубокого исследования о «Точных апериодических весах, показывающих непосредственно вес предмета» (1889, 1890, 1891 гг.). В этих весах употребление малого разновеса заменено применением микроскопа, при помощи которого виден микрометр, прикрепленный к стрелке весов. Показание прибора отсчитывается, когда колебания коромысла уже прекратились, что происходит очень быстро благодаря применению соответственно устроенных воздушных буферов. Весы эти представляли собой значительный прогресс по сравнению со старыми системами; они оказались особенно ценными в лабораториях аналитической химии, где быстрота взвешиваний часто необходима для точности результата. Введение в лабораторную практику весов Кюри сделало эпоху в конструкции этих инструментов. Работа была далеко не эмпирической; она основана была на теоретическом изучении затухающих колебаний и на построении многочисленных кривых, выполненных с помощью некоторых из его учеников.
Около 1891 года Пьер. Кюри начал длинную серию исследований магнитных свойств тел при различных температурах, начиная с комнатной и кончая 1400°.
Эта работа, сделанная в течение нескольких лет, была представлена как докторская диссертация факультету естествознания Парижского университета в 1895 году. Вот как определял Пьер Кюри в немногих словах тему своей работы и ее выводы:
«С точки зрения магнитных свойств, тела делятся на три определенные группы: тела диамагнитные, парамагнитные и ферромагнитные. С первого взгляда эти группы совершенно обособлены.
Мои опыты не дали возможности установить связь между свойствами тел диамагнитных и парамагнитных[6], и выводы благоприятны для теорий, приписывающих магнетизм и диамагнетизм разнородным — причинам. Напротив, свойства ферромагнитных и слабопарамагнитных тел тесно связаны между собою».
Работа представила значительные экспериментальные трудности, так как необходимо было измерять очень малые силы (порядка 1/100 миллиграмма) в приборе, где температура могла достигать 1400°.
Пьер Кюри отлично понял, что выводы, здесь полученные, имеют основное значение с теоретической точки зрения. Закон Кюри, по которому коэффициент намагничивания слабомагнитных тел изменяется обратно пропорционально абсолютной температуре, — замечательно простой закон, вполне сходный с законом Гей-Люссака относительно изменения плотности идеального газа с температурой. В 1905 году П. Ланжевену в его известной теории магнетизма удалось отдать должное закону Кюри и найти, с теоретической точки зрения, основную разницу между причинами диамагнетизма и парамагнетизма. Эта работа, а также и важные исследования П. Вейса доказали точность выводов Пьера Кюри и глубину аналогии, которую он заметил между интенсивностью намагничивания и плотностью жидкости; парамагнитное состояние сходно с газообразным, а ферромагнитное — с конденсированным.
В связи с этой работой Пьер Кюри посвятил некоторое время на изыскание новых явлений, существование которых a priori не казалось ему невозможным. Он искал сильно диамагнитные тела и не нашел их. Он искал также, нет ли тел — проводников магнетизма — и может ли магнетизм существовать в свободном состоянии, как электричество; и тут результат был отрицательным. Он никогда не печатал ничего об этих работах, имея привычку исследовать явления часто без большой надежды на успех, лишь из любви к неожиданному и вовсе не думая об опубликовании всех своих попыток.
Эта совершенно бескорыстная страсть к научному исследованию была причиной того, что он не особенно заботился о докторской диссертации и использовании для этого своих первых работ. Ему было уже тридцать пять лет, когда он решился собрать с этой целью результаты только что законченной прекрасной работы о магнетизме.
Я сохранила живое воспоминание о защите диссертации, на которую он пригласил меня ввиду дружбы, связывавшей нас уже в ту эпоху. Жюри состояло из профессоров Бути, Липпманна и Отфейля. Среди присутствующих были друзья Пьера Кюри и его старый отец, счастливый успехом сына. Я помню простоту и ясность изложения, уважение, с которым относились профессора, и беседу, завязавшуюся между ними и Пьером Кюри, напоминавшую заседание Физического общества. Маленький зал в тот день был приютом возвышенной человеческой мысли, и я была вся (проникнута этим ощущением.
Вспоминая этот период жизни Пьера Кюри (1883–1895 гг.), можно определить эволюцию молодого физика в его должности руководителя работ. Ему удалось организовать за это время совершенно новую программу занятий, напечатать серию значительных теоретических статей и первоклассных экспериментальных исследований, сконструировать весьма совершенные, новые приборы — все это в очень неудовлетворительных условиях в смысле помещения и кредита. По этому можно судить, что он сумел победить сомнения и колебания своей ранней юности, для того чтобы дисциплинировать методы работы и использовать свои исключительные природные способности.
Уважение к нему во Франции и за границей возрастало. Его с интересом слушали на заседаниях ученых обществ (Физического, Минералогического и Электротехнического), где он имел обыкновение делать доклады и где он охотно вступал в прения по различным научным вопросам.
Среди заграничных ученых, высоко ценивших его уже в то время, можно прежде всего назвать знаменитого английского физика лорда Кельвина, завязавшего с ним сношения по поводу одной научной дискуссии и постоянно выражавшего свое уважение и симпатию к нему. В одну из своих поездок в Париж лорд Кельвин был на заседании Физического общества, где Пьер Кюри делал сообщение о конструкции и применении конденсаторов-эталонов с охранным кольцом. В этом докладе он рекомендовал применение особой установки, состоящей в том, что заряжают пластинку, окруженную защитным кольцом, соединенным с землей, а затем используют для измерения индуктированный заряд на второй пластинке. Хотя расположение силовых линий тогда очень сложно, но индуктированный заряд вычисляется по электростатической теореме по той же простой формуле, что и в обычном случае однородного поля; выгода новой установки была в лучшей изоляции. Лорд Кельвин счел первоначально ход рассуждения неправильным; несмотря на свою известность и преклонный возраст, он на следующий день отыскал молодого руководителя работ в его лаборатории и вступил с ним в спор у доски. Он был окончательно убежден представленными доводами и, казалось, был рад согласиться со своим противником[7].
