Незадолго до смерти Вильгельм Рентген сделал в своём завещании крохотное дополнение. Он категорически приказал не читая сжечь все его научные записи. Душеприказчики исполнили это пожелание в точности
Рентген. Доктор, сделавший видимым невидимое
Перед тем, как покинуть лабораторию, Вильгельм с сожалением оглядел покидаемое пространство науки. Лаборатория сияла темнотой, но темнота эта была подозрительно неполноценна. Сначала ученый не мог понять, что его в ней смущает, но потом, приглядевшись, заметил на экране из синеродистого бария светящееся пятно непонятной природы. Вне всякого сомнения это был отблеск какого-то светового луча, отражавшегося от зеркала или исходившего из какого-нибудь отверстия. В принципе, на него можно было не обращать внимания, тем более, что к проводимым экспериментам это пятно не могло иметь никакого отношения, время было позднее, а сам ученый был голоден.
Но Вильгельм решил разобраться с вопросом.
Коротко о раннем
Ранним утром 27 марта 1845 года Шарлота Констанца Рентген, жена преуспевающего текстильного торговца Фридриха Конрада Рентгена, разрешилась от бремени сыном. Мальчика назвали Вильгельмом. Когда ему исполнилось 3 года, семья переехала на родину Шарлотты, в голландский город Апельдорн.
В 1862 году Вильгельм поступил в Утрехтскую техническую школу, однако закончить ее ему не удалось по самым что ни на есть объективным причинам. Незадолго до выпуска его исключили из учебного заведения за то, что он отказался «сдать» товарища, нарисовавшего достаточно ехидную карикатуру на одного из школьных преподавателей.
Официальный дальнейший путь в Утрехтский университет при этом для него был закрыт, Однако настырному Вильгельму удалось записаться вольным слушателем и прослушать несколько курсов. А в 1865 году, успешно сдав вступительные экзамены, он поступил на отделение механической инженерии Федерального политехнического университета Цюриха. Уже спустя три года юноша получил степень «доктора философии», но останавливаться на этом не стал, а, по совету своего преподавателя, знаменитого немецкого физика Августа Адольфа Кундта поступил на физическое отделение. Уже через год Рентген блестяще защитил диссертацию, после чего Кундт взял его в свою лабораторию первым ассистентом.
Август Кундт был достаточно активным ученым. Вскоре он, вместе с ассистентом, переехал в Гиссен, а в 1871 году, получив кафедру физики в местном университете, перебрался в Вюрцбург, естественно.
Год спустя, 19 января 1872 года 27-летний Вильгельм, наконец, решился обзавестись семьей. Со своей избранницей, Анной Бертой Людвиг он был знаком уже много лет. Это была дочь цюрихского ресторатора, у которого он, еще будучи студентом, брал пансион.
Но статус женатого человека никак не сказался на мобильности молодого специалиста. В 1874 году он, вместе со своим учителем, перебрался в Страсбург, в университете которого получил должность лектора, в 1875 перешел в Академию сельского хозяйства в Гогенхайме, где получил должность «полного профессора физики», а в 1876 вернулся в Страсбург, где целых три года читал лекции по теоретической физике.
Следующим пунктом его деятельности стал опять Гиссен, бывший некогда их первым, совместным с Кундтом, объектом. Однако теперь он прибыл сюда уже как самостоятельное лицо, профессором кафедры физики.
Между тем, в личной жизни у Вильгельма все шло удачно, за исключением одного: супруга никак не могла принести ему ребенка. Но детей Рентгены желали очень и в 1881 году удочерили племянницу, 6-летнюю Жозефину Берту Людвиг.
В Гиссене профессор Рентген проработал 6 лет. Успешного физика приглашали в университеты Иены и Утрехта, но на этот раз он храбро отказывался от заманчивых предложений. Однако, когда в конце августа 1888 года принц Луитпольд предложили ему не только возглавить кафедру физики Вюрцбургского университета, но и стать директором созданного при нем физического института, он не выдержал, и, вместе с семьей, перебрался в Вюрцбург. Тут он проявил себя настолько замечательно, что через шесть лет его почти единогласно избрали ректором университета.
Круг его научных интересов был чрезвычайно широк. Если судить по публикациям, Вильгельм Рентген занимался теплопроводностью кристаллов, сжимаемостью воды, электрическими свойствами кварца, электромагнитным вращением плоскости поляризации света в газах. Среди коллег он слыл «тонким классическим физиком-экспериментатором». Все это время он как будто на ощупь шел к главному своему открытию. Которое могло бы и не состояться, если бы не рассеянность ученого, ни его внимательность и не его любознательность.
Луч крадётся золотой…
8 ноября 1895 года в своей лаборатории доктор Рентген экспериментировал с электрическими разрядами в стеклянных вакуумных трубках. Как обычно, эксперименты продолжались до глубокой ночи. Когда стрелки на часах вплотную подошли в верхней отметке, Вильгельм вспомнил, что его ждут в семье, с огромным сожалением прикрыл черным картонным чехлом основной рабочий инструмент — катодную трубку, и погасил в помещении свет.
Перед тем, как выйти, он опять же с сожалением оглядел покидаемое пространство науки. Лаборатория сияла темнотой, но темнота эта была подозрительно неполноценна. Сначала ученый не мог понять, что его в ней смущает, но потом, приглядевшись, заметил на экране из синеродистого бария светящееся пятно непонятной природы. Вне всякого сомнения это был отблеск какого-то светового луча, отражавшегося от зеркала или исходившего из какого-нибудь отверстия. В принципе, на него можно было не обращать внимания, тем более, что к проводимым экспериментам это пятно не могло иметь никакого отношения, время было позднее, а сам ученый был голоден.
Но Вильгельм решил разобраться с вопросом. Не зажигая свет, он попытался определить источник пятна, однако это долгое время ему не давалось. Листы картона, которыми ученый пытался «поймать» луч не действовали: пятно продолжало оставаться на экране, никак не проявляясь на листах. Тогда Вильгельм начал манипулировать с самим экраном, перемещая его по лаборатории. Таким образом он довольно быстро установил, что источник находится под тем самым черным картонным чехлом, которым он четверть часа назад накрыл катодную трубку. Подняв его, он едва не выругался (спасла от этого ученого только глубочайшая культура).
Оказывается, собираясь уходить, он забыл отключить питание катодной трубки. Если бы он просто ушел, то к завтрашнему дню гальванические батареи пришлось бы менять. Но теперь для Рентгена уже не это было важно. Он почувствовал, что находится на пороге чрезвычайно важного открытия. Не выключая трубку, он снова прикрыл ее совершенно непрозрачным и достаточно плотным чехлом. Пятно на экране продолжало светиться так же, как будто никакого препятствия между ним и трубкой не было. Ни о каком возвращении домой уже не могло быть и речи.
По крайней мере, в ближайшие часы. Всю ночь ученый, предусмотрительно послав к жене дежурного с запиской, занимался тем, что ставил на пути неведомого и невидимого луча различные препятствия и препоны и наблюдал за тем, как он на них реагирует. Оказалось, что создаваемый работающей трубкой луч, который Рентген быстро про себя окрестил Х-лучом, практически беспрепятственно проходит через множество материалов.
Через множество, но не через все
«Если пропускать разряд большой катушки Румкорфа через трубку Гитторфа, Крукса, Ленарда или другой подобный прибор, — писал он позже в своей первой, посвященной лучам, работе «О новом роде лучей», — то наблюдается следующее явление. Кусок бумаги, покрытой платиносинеродиотым барием, при приближении к трубке, закрытой достаточно плотно прилегающим к ней чехлом из тонкого черного картона, при каждом разряде вспыхивает ярким светом: начинает флюоресцировать. Флюоресценция видна при достаточном затемнении и не зависит от того, подносить ли бумагу стороной покрытой или не покрытой платиносинеродистым барием. Флюоресценция заметна еще на расстоянии двух метров от трубки.
Легко убедиться, что причины флюоресценции исходят именно от разрядной трубки, а не от какого-нибудь места проводки.
По поводу этого явления проще всего предположить, что черный картон, непрозрачный ни для видимых и ультрафиолетовых лучей солнца, ни для лучей электрической дуги, пронизывается каким-то агентом, вызывающим энергичную флюоресценцию. В таком случае нужно прежде всего исследовать, обладают ли этим свойством и другие тела. Легко найти, что все тела проницаемы для этого агента, но в различной степени. Я приведу несколько примеров. Бумага обладает большой проницаемостью: за переплетенной книгой приблизительно в 1000 страниц я еще вполне свободно различал свечение флюоресцирующего экрана; типографская краска не представляет заметного препятствия. Такова же была флюоресценция за двойной колодой игральных карт. Одна карта, помещенная между трубкой и экраном, производит почти незаметное для глаза действие.
— Лист станиоля также почти незаметен. И если только сложить вместе несколько листов, то на экране ясно видна их тень.
— Толстые куски дерева еще проницаемы. Еловые доски толщиной от двух до трех сантиметров поглощают очень мало.
— Алюминиевая пластинка около 15 мм толщиной сильно ослабляла, но еще не вполне уничтожала флюоресценцию.
— Диски из эбонита толщиной в несколько сантиметров еще пропускают лучи.
— Стеклянные пластинки одинаковой толщины действуют различно в зависимости от того, содержится в них свинец (флинтглас) или нет. Первые значительно менее проницаемы, чем вторые?
— Если держать между разрядной трубкой и экраном руку то видны темные тени костей в слабых очертаниях тени самой руки».
Дальше ученый писал про «проницаемость» воды, газов, непроницаемость даже тоненьких листков свинца и так далее, и тому подобное. Для нас это уже не так существенно: главное было сказано.
Небывалой интенсивности исследования продолжались полтора месяца. Проводились они в условиях глубочайшей секретности. Единственным посвященным человеком была жена Рентгена, Анна, его верная помощница.
Установка для экспериментов с X-лучами — пример простейшего рентгеновского аппарата. Состоит из источника высокого напряжения (катушка Румкорфа) и рентгеновской трубки Крукса
Секретность была связана вовсе не с тем, что ученый боялся кражи «интеллектуальной собственности». Рентген был глубочайшим противником введения «прав на открытия». Он всю жизнь считал науку делом общечеловеческим и принципиально не оформлял патенты на свои открытия и изобретения. В том числе, кстати, и на Х-лучи. Просто все то, что он теперь наблюдал, было настолько невероятным, что он боялся, что коллеги поймут его неверно, если он не распишет новое явление во всех возможных подробностях.
Но и особо затягивать с рассказом об открытии он не хотел. Статья, начало которой вы прочитали чуть выше, была написана уже в середине декабря, а 28 числа она уже вышла в виде отдельной брошюры, экземпляры которой ученый разослал ведущим физикам мира. Тут же, в брошюре был напечатан и первый рентгеновский снимок кисти руки человека с явно выделяющимся кольцом на безымянном пальце. Человеком этим, как выяснилось позже, была Анна Берта.
Открытие немецкого ученого завоевало мир почти мгновенно. Первый медицинский рентгеновский снимок закрытого перелома кости руки американские ученые сделали уже 20-го января 1896-го года, менее чем через месяц после публикации. Новое открытие было настолько же простым, насколько и невероятным, тем более, что природу лучей разгадать пока никто не мог.
Десятки и сотни лабораторий во всех концах света повторяли и перепроверяли эксперименты Рентгена, а журналы и газеты выдавали на-гора тысячи статей, одна круче другой. Дам пугали тем, что немецкий доктор изобрел прожектор, который показывает все, что есть под платьем. Мужчин – тем, что новый прибор может «видеть сквозь стены». На публичные лекции, в ходе которых демонстрировалось действие лучей, народ валил толпами. Джозеф Томсон, проводя в Кембридже опыты с Х-лучами, пришел к открытию электрона.
Сам же Рентген, написав еще две посвященных лучам статьи, уже к 1897 году полностью к ним охладел, и переключился на другие проблемы. Его настолько утомляла внезапно обрушившаяся на него слава, что он теперь старался напротив всеми путями показать, что, в сущности, ничего такого особенного он не совершил. И в доказательство этого упорно отказывался от множества предлагаемых наград и почетных званий.
Когда принц-регент Баварии наградил его орденом, дававшим право на дворянство, орден ученый, дабы не обидеть высокопоставленную особу, принял, а вот от дворянства отказался категорически, заявив, что он его еще не заслужил. Поэтому, конечно, шведская королевская академия, присуждая Рентгену в 1901 году первую в истории науки Нобелевскую премию в области физики «в знак признания необычайно важных заслуг перед наукой, выразившихся в открытии замечательных лучей, названных впоследствии в его честь», в определенной степени рисковала.
Ведь отказ от ее получения сильно повредил бы ее репутации. Но тут Вильгельм пошел навстречу научному сообществу, и премию принял с благодарностью. Однако, приехать лично на ее вручение он, сославшись на ужасную занятость, он категорически отказался, а нобелевскую речь вместо него сказал член Шведской академии наук К.Т. Одхнер.
«Нет сомнения в том, — заявил он на церемонии, — сколь большого успеха достигнет физическая наука, когда эта неведомая раньше форма энергии будет достаточно исследована».
Саму же премию, вместе со всеми причитающимися документами, ученому доставили по почте. Только не в Вюрцбург, а в Мюнхен, где он уже два года как руководил кафедрой физики.
И ведь нельзя сказать, что все то, что делал ученый было однозначно хорошо. Он, например, долгое время не верил в существование электрона, и даже запретил подчиненным и ученикам, в числе которых был и замечательный советский (тогда еще русский) физик Абрам Федорович Иоффе его упоминание. Долгое время он отказывался верить в волновую природу открытых им лучей. Однако во всех случаях он, в конце концов, признавал свои ошибки.
В 1902 году Абрам Федорович Иоффе окончил Санкт-Петербургский практический технологический институт Николая I, в 1905 году — Мюнхенский университет в Германии, где работал под руководством В. К. Рентгена и получил степень доктора наук. Фото: elementy.ru
Он был совершенным бессребреником, готовым за идею отдать последний пиджак. Когда во время первой мировой войны правительство Германии призвало людей помочь государству кто чем может, он отдал все свои сбережения, включая и Нобелевскую премию.
В 1919 году после долгой болезни умерла его жена Анна. Вильгельм же продолжал работать в Мюнхенском университете. Только после того, как ему исполнилось 75 лет и он уже по закону не мог оставаться на должности, Рентген 1 апреля 1920 года согласился уйти в отставку.
10 февраля 1923 года, после длительной и тяжелой болезни, Вильгельм Конрад Рентген скончался в Мюнхене от рака кишечника. По завещанию его похоронили на Старом кладбище в Гиссене, где уже покоились его родители. Имущество он передал городу Вальдхайм (Верхняя Бавария), где у него был небольшой охотничий замок.
Тут же, в завещании он велел душеприказчикам уничтожить все свои научные записи. Неизвестно, чем руководствовался ученый, когда вписывал в «духовную» этот пункт, но он был выполнен, поэтому до нас дошло не так много написанных им документов. Что было в тех уничтоженных документах мы не узнаем уже никогда.
Первый памятник был поставлен Вильгельму Рентгену в Санкт-Петербурге перед зданием Центрального научно-исследовательского рентгенорадиологического института (сегодня — кафедра рентгенологии Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. академика И.П. Павлова) 29 января 1920 года. За три года до его смерти.