ВИЛЬГЕЛЬМ КОНРАД РЕНТГЕН (1845–1923)
Вильгельм Конрад Рентген, открывший рентгеновские лучи, родился в 1845 году в городе Леннеп в Германии. В 1869 году он получил степень доктора философии в университете в Цюрихе. В течение следующих девятнадцати лет Рентген работал в нескольких университетах и постепенно приобрел репутацию отличного ученого. В 1888 году его назначили профессором физики и директором физического института при университете в Вюрцбурге. Именно там в 1895 году он сделал открытие, принесшее ему славу.
8 ноября 1895 года Рентген проводил эксперименты с катодными лучами. Они состоят из потока электронов. Поток обусловлен созданием высокого напряжения между электродами, установленными с обоих концов запаянной стеклянной трубки, из которой откачан почти весь воздух. Катодные лучи непроникающие, и их легко останавливают несколько сантиметров воздуха. В этом случае Рентген полностью закрыл свою катодную трубку плотной черной бумагой, так что даже когда включался электрический ток, из-под нее не пробивался никакой свет. Однако когда Рентген подвел ток к трубке, он удивился, увидев, что лежащий неподалеку флуоресцентный экран начал светиться, словно на него упал свет. Ученый выключил трубку, и экран (покрытый флуоресцентным веществом — платиноцианидом бария) погас. Поскольку катодная трубка была полностью закрыта, Рентген вскоре понял, что при включенном токе от нее должна идти какая-то невидимая форма излучения. Из-за ее таинственной природы он назвал это невидимое излучение Х-лучами — «X» в математике обычно обозначают неизвестную величину.
Захваченный своим случайным открытием, Рентген бросил все другие исследования и сосредоточился на изучении свойств Х-лучей. За несколько недель интенсивной работы он открыл следующие факты: 1) Х-лучи могут заставлять светиться кроме платиноцианида бария и различные другие химические вещества; 2) Х-лучи могут проникать сквозь множество материалов, которые не пропускают обычный свет. В частности, Рентген заметил, что Х-лучи могли проникать сквозь его плоть, но задерживались костями. Поместив руку между катодной трубкой и флуоресцентным экраном, он увидел на последнем очертания костей своей кисти; 3) Х-лучи распространяются по прямой, в отличие от заряженных электричеством частиц, они не отклоняются магнитными полями.
В ноябре 1895 года Рентген написал свою первую работу по Х-лучам. Его доклад вызвал огромный интерес и волнение. За несколько месяцев сотни ученых исследовали новое излучение, а в течение примерно года было опубликовано более тысячи работ на эту тему. Одним из ученых, чьи исследования были вызваны исключительно открытием Рентгена, был Антуан Анри Беккерель. Хотя он занимался рентгеновскими лучами, ему случайно удалось наткнуться на даже более важный феномен радиоактивности.
В целом рентгеновские лучи вырабатываются, когда электроны с высокой энергией ударяются о какой-либо объект. Сами лучи состоят не из электронов, а, скорее, из электромагнитных волн. Следовательно, в основе своей они похожи на видимое излучение (то есть световые волны), только длина их волн гораздо короче. Наиболее известным применением рентгеновских лучей, конечно, является их использование при установлении медицинских диагнозов и лечении зубов. Другое применение — радиотерапия, при которой лучи уничтожают злокачественные опухоли или прекращают их рост.
Также рентгеновские лучи имеют широкое индустриальное применение Например, их можно использовать для измерения плотности некоторых материалов или для обнаружения внутренних дефектов. Полезны эти лучи и во многих областях науки — от биологии до астрономии. В частности, рентгеновские лучи обеспечили ученых обширной информацией об атомной и молекулярной структурах. Рентгену принадлежит полная заслуга в открытии рентгеновских лучей Он работал один, его открытие было неожиданным, и ученый великолепно развил его. Более того, это открытие обеспечило важный стимул для Беккереля и других ученых. Тем не менее не стоит переоценивать важность Рентгена. Применение его лучей, конечно, очень полезно, однако нельзя сказать, что они преобразовали всю нашу технологию, как сделало это, например, открытие Фарадеем электромагнитной индукции. Никто не может сказать, что открытие рентгеновских лучей имело фундаментальное значение в научной теории. Ультрафиолетовые лучи (длина волны которых короче, чем у видимого света) известны уже почти сто лет. Следовательно, существование рентгеновских лучей — похожих на ультрафиолетовые волны, кроме того, что длина их волн короче, — вполне укладывается в рамки классической физики. В общем и целом я считаю разумным поставить Рентгена значительно ниже Резерфорда, чьи открытия носили более фундаментальный характер.
Рентген не имел своих детей. Они с женой воспитывали приемную дочь. В 1901 году ему первому в истории присвоили Нобелевскую премию в области физики. Умер Рентген в 1923 году в городе Мюнхен в Германии.
