Рентген Вильгельм Конрад (Род. в 184 г. – ум. в 1923 г.)

Рентген Вильгельм Конрад

(Род. в 184 г. – ум. в 1923 г.)

Выдающийся немецкий физик-экспериментатор, открывший и исследовавший свойства рентгеновских лучей, названных им X-лучами. Автор работ по оптическим и электрическим явлениям в кристаллах, электромагнетизму, молекулярной физике, оптике. Первый лауреат Нобелевской премии (1901 г.).

Вильгельма Рентгена недаром образно называли человеком, который «просветил» мир, так как его великое открытие сыграло чрезвычайно существенную роль в создании современных представлений о строении и свойствах вещества. Имя физика-экспериментатора увековечено не только в Х-лучах, но и в некоторых других физических терминах, связанных с этим излучением: рентген – международная единица дозы ионизирующего излучения; снимок, сделанный рентгеновским аппаратом, известен как рентгенограмма; область радиологической медицины, в которой используются рентгеновские лучи для диагностики и лечения заболеваний, называется рентгенологией. Интересно, что автор изобретения, будучи убежденным сторонником классической физики, относился к своему открытию довольно скептически. Нет, он прекрасно понимал его научно-техническое значение, но всю шумиху, поднятую вокруг Х-лучей, считал не более чем погоней за сенсацией. Такой уж был характер у великого экспериментатора.

Вильгельм родился 27 марта 1845 г. в прусском городке Леннеп близ Дюссельдорфа и был единственным ребенком в семье состоятельного торговца и владельца суконной фабрики Фридриха Рентгена и его жены Шарлоты Фровейн. Когда мальчику было три года, семья переехала в Голландию, на родину матери. Здесь он сначала посещал частную школу в Апелдорне, потом техническое училище в Утрехте – родители намеревались передать ему сукновальное дело. Но в 1862 г. его исключили из училища за отказ донести на своего товарища. Вилли попытался сдать экзамены на аттестат зрелости экстерном в другом учебном заведении, но безуспешно, и поэтому в 1865 г. он отправился в Цюрих изучать механику в Федеральный технологический институт (политехникум). Здесь для поступления не требовался аттестат зрелости, а благодаря хорошим текущим отметкам в Утрехтском училище юноша был даже освобожден от вступительного экзамена. Три года Рентген изучал машиностроение, но особый интерес проявил к прикладной математике и технической физике. По окончании научно-инженерного курса по совету знаменитого физика А. Кундта он занялся экспериментальной физикой. И уже в 1869 г. 24-летний Вильгельм получил докторскую степень, опубликовав статью по теории газов. Сразу же после защиты диссертации Рентген женился на Берте Людвиг, дочери хозяина студенческой закусочной, с которым долгое время был дружен.

В 1874 г. в качестве ассистента он последовал за своим учителем Кундтом в Страсбургский университет и начал научно-практическую деятельность. Спустя год он сдал экзамены на право преподавания физики и математики и стал профессором Высшей сельскохозяйственной школы в Гогенгейме. Через год вернулся в Страсбург, а в 1879 г. по рекомендации Г. Гельмгольца получил место профессора в Гессенском университете, в котором работал до 1888 г., отказавшись от предложений занять кафедру физики в университетах йены и Утрехта.

Здесь Рентген, занимаясь в основном вопросами электромагнетизма и оптики, сделал очень важное открытие: основываясь на электродинамике Фарадея – Максвелла, обнаружил магнитное поле движущегося заряда (так называемый «рентгенов ток»). Среди других работ этого периода – исследование свойств жидкостей, газов, электромагнитных явлений, открытие взаимосвязи электрических и оптических явлений в кристаллах кварца.

В 1888 г. Вильгельм был приглашен в университет баварского города Вюрцбурга, расположенного на юге Германии, а спустя шесть лет стал его ректором. В стенах этого университета 8 ноября 1895 г. он сделал открытие, которое принесло ему всемирную известность. Именно тогда 49-летний профессор приступил к экспериментальным исследованиям электрического разряда в стеклянных вакуумных трубках. Около полуночи 8 ноября 1895 г. ученый, уже почувствовав усталость, собрался уходить, но, окинув последним взглядом лабораторию, вдруг заметил в темноте какое-то светящееся пятно. Оказывается, светился экран из синеродистого бария. Почему он светится? Рентген еще раз посмотрел на катодную трубку и упрекнул себя: забыл выключить. Нащупав рубильник, ученый обесточил ее и свечение экрана исчезло; включил – вновь появилось… Значит, свечение вызывает катодная трубка! Оправившись от минутного изумления и забыв об усталости, Рентген тут же стал исследовать обнаруженное явление и новые лучи, названные им Х-лучами (как известно, в математике через «х» обозначается неизвестная величина).

Оставив футляр на трубке, чтобы катодные лучи были закрыты, он с экраном в руках начал передвигаться по лаборатории. Тут же выяснилось, что полтора-два метра для этих неизвестных лучей не преграда, они легко проникают через книгу, стекло, станиоль… А когда рука ученого оказалась на пути неизвестных лучей, он увидел на экране силуэт ее костей! Фантастично и жутковато! Рентген заторопился: необходимо было закрепить увиденное на снимке. Так начался новый эксперимент, который показал, что лучи засвечивают фотопластинку и имеют определенное направление. Только утром обессиленный ученый ушел домой. «Великий жребий», который ему выпал, как позднее сказал Рентген, он поспешил подкрепить «безупречными результатами исследований». На пятьдесят дней и ночей было забыто все: семья, здоровье, ученики и студенты… Он никого не посвящал в свою работу до тех пор, пока не разобрался с их отражением, поглощением, способностью ионизировать воздух. Рентген велел приносить себе пищу в университет и поставить там кровать, чтобы избежать сколько-нибудь значительных перерывов в работе. Первым человеком, кому он продемонстрировал свое открытие, была его жена Берта. Именно снимок ее кисти, с обручальным кольцом на пальце, ученый приложил к статье «О новом роде лучей», которую он 28 декабря 1895 г. направил председателю Физико-медицинского общества университета и известил о своем достижении императора Вильгельма II.

Уже через 10 дней на заседании Научного физико-медицинского общества было рассмотрено сообщение об открытии Рентгена. Он попросил разрешения у советника фон Колликера «просветить Х-лучами» его руку. Сразу же была сделана фотография, и все присутствующие смогли воочию убедиться в «волшебном» действии «невидимых лучей». После этого «подопытный» предложил назвать эти лучи именем Рентгена.

Открытие привлекло к себе всеобщее внимание: брошюра с докладом за несколько дней была издана пять раз. Ее сразу же перевели на английский, французский, итальянский и русский языки, однако природа таинственных лучей была объяснена лишь в 1912 г. физиками Лауэ, Фридрихом и Книппингом. При всем колоссальном интересе к этому явлению понадобилось около 10 лет, чтобы в знаниях об Х-лучах добавилось что-то новое: английский физик Чарлз Баркла доказал их волновую природу и открыл характеристическое (определенной длины волны) рентгеновское излучение. Еще через 6 лет Макс фон Лауэ разработал теорию интерференции Х-лучей на кристаллах, предложив использовать кристаллы в качестве дифракционных решеток. В том же 1912 г. эта теория получила экспериментальное подтверждение в опытах В. Фридриха и П. Книппинга. Научное значение открытия Рентгена раскрывалось постепенно, что подтверждается присуждением семи Нобелевских премий за работы в области рентгеноскопии. В 1896 г. доктор

Г. Л. Смит первым получил рентгеновское изображение в медицине. Месяц спустя американские физики использовали рентгеновские лучи в диагностических целях, и стало очевидно, что проводить определенные операции необходимо только после предварительного просмотра рентгеновского снимка. Тогда же К. Мюллер начал производство рентгеновских трубок на небольшом предприятии в Гамбурге для их использования в близлежащей больнице. Его фабрика стала основой нынешней, самой передовой в мире фабрики по производству рентгеновских трубок, принадлежащей компании Philips. Кроме того, рентгеновским лучам обязаны такие великие открытия, как структура молекул гемоглобина, дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и белков, ответственных за фотосинтез (Нобелевские премии 1962 и 1988 гг.).

Революционное открытие немецкого физика быстро, даже по сегодняшним меркам, приобрело широкую известность. Весь январь 1896 г. прошел под лозунгом «Сенсационное открытие», а телеграфом из Лондона на весь мир передавалось: «Даже шум военной тревоги не в силах был бы отвлечь внимание от замечательного триумфа науки, весть о котором докатилась до нас из Вены. Сообщается, что профессор Вюрцбургского университета Роутген открыл свет, который проникает при фотографировании через дерево, мясо и большинство других органических веществ. Профессору удалось сфотографировать металлические гири в закрытой деревянной коробке, а также человеческую руку, причем видны лишь кости, в то время как мясо невидимо». Дальше последовала лавина публикаций: только за один год свыше тысячи статей по новым лучам. Во всех европейских столицах читались публичные лекции об открытии Рентгена и демонстрировались опыты. Не обходилось и без курьезов. Американские блюстители нравов предлагали запретить рентгеновские лучи на том основании, что, дескать, «будучи вставленными в театральные бинокли, они позволят зрителям полностью раздевать появляющихся на сцене актрис». А одна из заокеанских фирм предлагала покупать шляпы ее производства, которые, «прикрывая лоб, не позволяют читать ваши мысли при помощи икс-лучей».

А через год после открытия Рентгеном X-лучей он получил письмо от английского моряка, у которого со времен войны в груди застряла пуля. Тот попросил, «если это возможно, выслать немного лучей в конверте, доктора найдут пулю и я вышлю Вам лучи назад». И хотя у Рентгена был легкий шок, он ответил с присущим ему юмором: «В данный момент я не располагаю таким количеством лучей. Но если Вам не трудно, вышлите мне свою грудную клетку, я найду пулю и отошлю Вам грудную клетку назад».

В 1899 г. Рентген стал профессором физики и директором Физического института при Мюнхенском университете. Профессором этого университета он оставался до 1920 г. В 1901 г. ученый узнал, что он стал первым лауреатом Нобелевской премии по физике.

Интересно, что он был единственным лауреатом, кто не читал традиционной Нобелевской лекции. Рентген вообще мало участвовал в публичных мероприятиях, никогда не принимал участия в ежегодных съездах физиков, естествоиспытателей и врачей, отвергал всякие чествования со стороны власть имущих. Помимо Нобелевской премии ученый был удостоен медали Румфорда Лондонского королевского общества, золотой медали Барнарда за выдающиеся заслуги перед наукой Колумбийского университета и состоял почетным членом и членом-корреспондентом научных обществ многих стран.

На протяжении десятилетий в научном мире дискутировался вопрос: случайно или закономерно открытие Рентгена? Знавшие гениального физика ученые утверждали, что кропотливость и наблюдательность исследователя не могли не привести к открытию, ведь он считался лучшим экспериментатором своего времени. И если в самом факте открытия был элемент случайности, то в исследовании сути предмета с Рентгеном никто сравниться не мог. Академик А. Ф. Иоффе, работавший его ассистентом на протяжении трех лет, говорил: «Я думаю, что совершенно закономерно, что из многих исследователей, в течение 40 лет работавших среди рентгеновых лучей, их заметил только один Рентген, исключительно тонкий и точный экспериментатор-наблюдатель в самом высоком смысле этого слова».

По свидетельствам современников, Рентген был человеком замкнутым и суровым. Он не участвовал в съездах ученых, не принял предложения, стать членом Прусской академии и президентом Палаты мер и весов. Отказывался от всех присуждаемых ему премий (кроме Нобелевской), многих престижных наград. Прекрасно понимая значение своего открытия, он решительно отверг предложение Берлинского электрического общества продать за большую сумму право на использование патентов будущих его открытий – ему была чужда мысль об их торгашеском использовании. Рентген считал, что результаты, полученные в научной лаборатории, могут и должны использоваться всеми. Он продолжал работать, не допуская для себя никаких послаблений.

Академик Иоффе вспоминал: «Редко можно было видеть улыбку на лице Рентгена. Но я видел, с какой трогательной заботливостью он относился к своей больной жене, как разглаживались его морщины, когда его увлекал научный вопрос, когда мы ходили на лыжах или слетали на салазках с гор… Рентген был человеком аскетической скромности… В Мюнхене, живя с женой и ее осиротевшей племянницей, Рентген вел скромный, замкнутый образ жизни. Точно в 8 часов начинал работать в институте и в 6 часов вечера возвращался домой; как и все, имел двухчасовой отдых от 12 до 14… Не могу также не вспомнить о деликатности, с которой Рентген устраивал мой отдых в Швейцарии. Он приглашал меня на свой счет в качестве ассистента в тот швейцарский отель, где жил сам, якобы для обсуждения нашей совместной работы…» И в тоже время Рентген не допускал никаких компромиссов с совестью, не отступал от своих убеждений даже в отношениях с императором Вильгельмом. Когда тот в мюнхенском Музее науки и техники взялся было объяснять Рентгену элементарные вещи, ученый резко его отчитал, после чего сразу и навсегда сделался «врагом Германии».

И тем не менее, во время Первой мировой войны ученый первым в ответ на призыв германского правительства передал свои валютные ценности, включая Нобелевскую премию, в государственный фонд. А в 1917 г., когда в Германии был голод, Рентген не захотел никакой материальной поддержки от физиков других стран. У него начались голодные обмороки, но даже в больнице он отказался от привилегированных пайков. В 1920 г. Рентген ушел в отставку со своих постов в Мюнхене, вскоре после смерти жены. Знаменитый ученый-экспериментатор умер 10 февраля 1923 г. от рака толстой кишки.

Открытия радио, радиоактивности и рентгеновского излучение «спрессованны» во времени примерно в десять месяцев. Они стали «спусковым крючком» для развития экспериментальной физики ХХ в., и память о первооткрывателях этих явлений – А. С. Попове,

А. Беккереле и В. Рентгене – хранится благодарными потомками. Об этом, например, свидетельствует деятельность музея-лаборатории в Вюрцбурге, в которой Рентген сделал свое открытие. В исторической лаборатории до сих пор все сохраняется без изменений, и она вместе с прилегающими помещениями образует мемориал.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.