velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Невидимые лучи

Самое известное научное открытие всех времен и народов стало известным фактически одномоментно.





В самом начале января 1896 года директор Физического института Венского института Франц Экснер получил оттиск статьи «Предварительное сообщение о новейшей разновидности лучей», размещенной 28 декабря в «Ведомостях Физико-медицинского общества» маленького баварского городка Вюрцбурга. Оттиск прислал Экснеру старенькый компаньон, доктор физики Вюрцбургского царского института Вильгельм Рёнтген. Рёнтген утверждал, что нашел ранее неведомое излучение, свободно проникающее через разные субстанции, включая и людскую плоть. К тексту были приложены фото. Увлекательнее всего смотрелся снимок кисти руки, на котором были верно видны кости и суставы.


Работа Рёнтгена заинтриговала Экснера так, что он немедля показал ее сотрудникам, посреди которых оказался юный физик Эрнст Лехер. Тот поведал о работе Рёнтгена собственному папе, редактору венской газеты Neue Freie Presse, и в воскресенье 5 января сообщение о невидимых лучах, иллюстрированное тем фото, появилось у него на первой страничке. Уже 6 января английская Chronicle оповестила об открытии английскую публику. В тот же денек сообщение появилось в нью-йоркской The Sun, а спустя четыре денька – в New York Times. 12 января до нее снизошла английская Times, редакторы которой сначала сочли, что идет речь просто о новеньком способе фотографирования.


Открытие оказалось совсем внезапным для современников, все же его приняли с большущим энтузиазмом. Уже в 1896 году новые лучи упоминали в 49 брошюрах и 1044 статьях. Это был триумф мирового масштаба.


Исключенный из школы


Вильгельм Конрад Рёнтген родился 27 марта 1845 года. Его отец был безбедным суконщиком – фабрикантом и торговцем в германском городе Леннепе, в 40 км от Дюссельдорфа. Через три года после рождения Вилли его семья переехала в нидерландский город Апелдорн и приняла голландское гражданство. Когда Вильгельму исполнилось 16 лет, отец выслал его в Утрехт, в традиционную гимназию, которая должна была стать трамплином к институтской скамье. Для поступления в институт требовалось предъявить гимназический аттестат (Matura) и сдать вступительные экзамены.


Но Вильгельм аттестата не получил. Одноклассник в один прекрасный момент нарисовал на доске карикатуру на постылого педагога. Взбешенный наставник востребовал, чтоб оскорбитель немедля сознался. Так как весь класс молчал, Вильгельм взял вину на себя (по другой версии, просто отказался именовать виновника). Учитель посетовал директору, и Вильгельма исключили из гимназии с волчьим билетом. Это означало, что он никогда не получит аттестата – во всяком случае, в Голландии.


Вобщем, на этот случай в Утрехтском институте была особая процедура вступительных экзаменов. Вильгельм отлично подготовился, но случилось так, что отвечать ему пришлось гимназическому педагогу, голосовавшему за его исключение, и он Рёнтгена с треском провалил. Все пути к институтскому образованию оказались перекрыты, и в конце декабря 1862 года Вильгельм поступил в двухгодовое техническое училище, которое благополучно окончил. В 1865 году он несколько месяцев посещал Утрехтский институт в качестве вольнослушателя. Но такие занятия не открывали дороги к диплому, а означает, и к академической карьере, о которой грезил парень.


Удачная карьера


И здесь Вильгельму подфартило. Компаньон, отпрыск швейцарского инженера, порекомендовал ему поступить в Высшее техническое училище в Цюрихе (то самое, кстати, которое в 1900 году закончил Альберт Эйнштейн). Вильгельма зачислили сходу, так как он представил бумаги из Утрехтского института, свидетельствующие о его блистательных успехах в науках. Обучался он отлично и в 1868 году был выпущен с дипломом инженера-механика.

В годы учебы Вильгельм сдружился с юным, но уже известным доктором физики Августом Кундтом, в лаборатории которого делал учебные практикумы. Под воздействием Кундта (и по совету основоположника термодинамики Рудольфа Клаузиса, который читал в училище лекции) юный Рёнтген решил предназначить жизнь физике. В 1869 году он защитил докторскую диссертацию в Цюрихском институте, основой которой стали результаты тестов с газами, выполненные на последнем курсе под управлением доктора механики Густава Зёнера. После защиты Кундт взял Рёнтгена в помощники.


Август Кундт стал хорошим ангелом Рёнтгена на многие годы. В 1870 году он получил кафедру физики в институте Вюрцбурга и переехал туда совместно со своим ассистентом. Через два года Кундт и Рёнтген перебрались в Страсбургский институт, где Рёнтген получил право преподавать. В 1888 году он возвратился в Вюрцбург в качестве полного доктора и директора институтского Физического института. В 1894 году институтский сенат выбрал его ректором.


Казалось, что Рёнтген достигнул высшей точки собственного актуального пути. Две завидные административные должности, сделанная его трудами научная лаборатория, одна из наилучших в Германии, репутация блестящего многостороннего физика-экспериментатора, 10-ки статей. Еще до возвращения в Вюрцбург, будучи доктором экспериментальной физики Гиссенского института, он открыл, что при движении диэлектрика в электронном поле появляется электронный ток (величавый голландский теоретик Гендрик Антон Лоренц именовал его током Рёнтгена). Рёнтген занимался исследованием термических параметров жидкостей и кристаллов, изучил магнетизм, проводил измерения пироэлектрических и пьезоэлектрических явлений – всего и не перечислить. У него были красивые руки, и он обычно сам придумывал и собирал приборы для опытов и лекционных демонстраций.


Оставалось расслабленно работать прямо до почтенной отставки и пенсии. Но жизнь Рёнтгена конструктивно поменялась скоро после 50-летия.


Рутина


В июне 1894 года Рёнтген заинтересовался экспериментальными плодами только-только скончавшегося первооткрывателя электрических лучей Генриха Герца и его помощника Филиппа Ленарда. Сначала 1890-х Герц нашел, что катодные лучи (см. врезку) проходят через тонкие листочки металла (ранее было подтверждено, что железные пластинки их не пропускают). Ленард сделал разрядную трубку с окошком, герметично затянутым дюралевой фольгой. Вакуум снутри трубки сохранялся, так что катодные лучи нормально генерировались. Используя в качестве индикаторов вещества, флюоресцирующие под воздействием катодного излучения, Ленард нашел, что оно выходит из трубки, но проходит в воздухе считанные см.


Рёнтген желал проверить эти результаты, и осенью 1895 года взялся за опыты с разрядной трубкой своей конструкции. Сначала работа шла полностью рутинно, но 8 ноября вышло историческое событие.


X-лучи


Рёнтген мучился частичной цветовой слепотой, потому он не только лишь зашторивал окна собственной лаборатории, да и обертывал разрядную трубку темной бумагой – так было легче следить флюоресценцию. По другому он, пожалуй, и не увидел бы слабенького свечения, исходящего от листка бумаги на десктопе, отстоящем на пару метров от включенной разрядной трубки. Приблизившись, он увидел, что зеленоватым сияет буковка А, написанная веществом цианоплатинида бария.


Рёнтген был озадачен. Катодные лучи никак не могли преодолеть расстояние от трубки до стола. И все таки причина свечения крылась конкретно в трубке, так как при выключении тока свечение пропадало. И именно тогда, в величайший момент собственной жизни, он решил изучить этот парадокс при помощи пластинок, покрытых платиносинеродистым барием.


Рёнтген фактически не выходил из лаборатории полтора месяца. Опыты впитали его так, что в первую неделю он даже ничего не записывал – невиданная вещь для германского физика. Неоднократно повторяя серии опытов и попутно совершенствуя конструкцию разрядной трубки, Рёнтген удостоверился, что открыл ранее неведомое излучение. Не зная природы этого явления, он именовал его Х-лучами. Это заглавие все еще применяется в английских странах, но по примеру Германии их обычно называют рентгеновскими лучами.


Окончательное открытие


В процессе тестов Рёнтген удостоверился, что излучение исходит из того участка трубки, куда падал пучок катодных лучей (он изменял линию движения пучка при помощи магнита и определял, где посильнее сияет пластинка-индикатор). Ученый узнал, что излучение не только лишь принуждает флюоресцировать бариевый продукт, да и засвечивает обернутые в черную бумагу фотопластинки. Рёнтген увидел, что Х-лучи попадают через разные среды. Вот тогда он сделал известную фотографию древесного ящика, в каком просматриваются железные гирьки-разновесы.


Рёнтген с самого начала подозревал, что его лучи родственны видимому свету, и почему пробовал изучить особенности их отражения и преломления. К огорчению, его приборы не обладали такими способностями. С полной уверительностью волновая природа рентгеновских лучей была продемонстрирована исключительно в 1912 году, когда будущий Нобелевский лауреат Макс фон Лауэ и его студенты Пауль Книппинг и Вальтер Фридрих нашли их дифракцию на кристаллических решетках.


Рёнтген работал без лаборантов и длительно не говорил о собственном открытии коллегам-физикам (первым, кто о нем вызнал, был его друг – зоолог Теодор Бовери). 22 декабря он позвал в лабораторию супругу и сделал рентгеновский снимок ее левой руки, который скоро облетел всю мировую прессу. Вобщем, еще ранее Рёнтген лицезрел изображение костей своей руки, помещенной меж трубкой и флюоресцирующим экраном.


Тогда же ученый отважился на публикацию. Он написал десятистраничную статью и передал ее секретарю Физико-медицинского общества, которого и попросил озаботиться ее срочной публикацией. Как уже говорилось, 28 декабря статья появилась в «Ведомостях Физико-медицинского общества» городка Вюрцбурга. Предстоящее принадлежит истории.


Рёнтген продолжал заниматься новыми лучами еще более года. В марте 1896 года он опубликовал вторую статью, а ровно через год – третью и последнюю. Больше он к ним не ворачивался.








Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments