Страница:
Этих чиновников ничуть не смущало, что они отнимают время и силы у одного из лучших сынов Франции; им доставляло садистское удовольствие ставить на место ученого-оригинала — пусть не воображает о себе бог знает что.
А он не воображал. Он был чрезвычайно, до болезненности скромен. Конечно, он знал цену своим открытиям, но, к сожалению, не мог заставить других оценить их по достоинству и своевременно. А когда это наконец произошло, «Ньютона электричества» уже не было в живых — в 1836 году он умер по дороге на юг, где надеялся поправить свое никуда не годное здоровье.
Другому творцу электротехники, Эрстеду, повезло больше. В 1829 году датское правительство в благодарность за его заслуги перед наукой и страной назначило его директором Политехнической школы в Копенгагене, и он мог спокойно заниматься науками, не перебиваясь случайными заработками.
Правда, он уже не сделал ничего столь же значительного, как его первое открытие, но некоторым образом помог рождению еще одного открытия. И тоже случайного.
Я уже говорил, что Эрстед отправил отчет о своем открытии всем крупным физикам. Неизвестно, послал ли он брошюру своему приятелю Томасу Зеебеку; скорее всего, нет, потому что тот был медиком, а не физиком, но Зеебек все же имел возможность ознакомиться с достижением своею друга, поскольку состоял членом Берлинской академии и на одном из заседаний сообщение Эрстеда было оглашено. Не знаю также, что побудило Зеебека заняться повторением опытов по электромагнетизму — чувство дружбы, любознательность или пробудившийся вдруг серьезный интерес к физике. Он долгие годы занимался частной медицинской практикой в Иене и Нюрнберге, в академию был избран лишь за два года до открытия Эрстеда; но кто его знает, может, за эти два года, присутствуя на заседаниях, где обсуждались успехи физической науки, он почувствовал к ней вкус. Впрочем, не надо забывать, что в те годы огромной пропасти между медициной, химией и физикой еще не было, и, кстати, сам Эрстед начинал тоже как фармацевт на медицинском факультете. Поэтому не исключено, что Зеебек руководствовался, помимо дружеского участия, смешанного с любопытством, еще и формулой: «если смог он, почему не смогу я».
Надо отдать ему должное: он смог повторить опыт своего датского друга. Проводил он эксперимент, как и следовало, с помощью вольтова столба, и все шло как по писаному, но, когда он убрал приборы со стола, то, помимо чувства удовлетворения, осталось на душе какое-то смутное беспокойство. Словно он что-то должен вспомнить, а что, не знает. Не раз потом возвращался Зеебек мыслями к этому опыту, и каждый раз какое-то неясное чувство беспокоило его: ну что, что здесь не так, чего не хватает? Да вроде всего хватает — стрелка-то отклоняется. И лишнего ничего вроде нет. Компас нужен? Нужен. Соединительный провод нужен? Нужен. Вольтов столб? Тоже нуж… Стоп. Вот здесь, где-то здесь. Но что? Проклятая память! Ведь что-то хочется вспомнить. Столб как столб — две пластинки, прокладка, смоченная кислотой. Вся Европа работает на таких столбах, без них вообще бы не было современной физики. Если бы не гениальный Вольта… О господи, наконец-то! Вот оно. Вспомнил. Надо же так мучиться! Вольта — вот в ком все дело. Что значит — плохо учил физику. Ведь первые опыты Вольты — две металлические пластины без всякой жидкости, и ток тем не менее образовывался.
Теперь Томас наконец сформулировал свою ускользавшую целый год мысль: а что, если попробовать получить магнетизм в проволоке, соединив два металла без жидкости, как это делал Вольта? Интересно, отклонится в этом случае стрелка? Или для нее имеет значение происхождение электричества?
Зеебек взял две пластинки, медную и висмутовую, и присоединил их к проводам мультипликатора. Это нехитрое устройство, его изобрел немецкий физик Швайгер сразу же после сообщения от Эрстеда. Намотанная в несколько слоев и покрытая шелковой изоляцией проволока намного усиливала магнитное действие тока.
Когда Зеебек первый раз прикоснулся концами провода мультипликатора к сложенным пластинкам, магнитная стрелка не шелохнулась. Томас расстроился и обрадовался одновременно. Почему же не получается? Неужто имеет значение природа тока? Это ведь новое открытие. А может, просто контакт плохой? На всякий случай Зеебек решил еще раз повторить опыт, плотно прижав провода к пластинкам. Он наложил пальцы на их концы — и стрелка дрогнула. Он сильнее прижал пальцами провода — стрелка повернулась на несколько градусов. Ага, вот в чем дело: плохой контакт. Он смочил пальцы, чтобы улучшить контакт — стрелка отклонилась, но ровно на столько же. Опять чертовщина какая-то! Ведь смачивание всегда улучшает проводимость. Взял бумагу, намочил, наложил на концы проводов, прижал сверху руками. Вообще никакого эффекта. Просто мистика! Вынул бумагу из-под рук — пошла стрелка. Снова вложил — неподвижна. Да-а, опять тупик.
А что, если попробовать не бумагу, а стекло или металл? Взял два стеклышка, прижал ими провода к пластинкам, сверху надавил пальцами. Никакого впечатления. Раздосадованный тем, что ничего не понимает, собрался уж убрать руки, как вдруг заметил — дрогнула стрелка. И пошла, пошла потихонечку отклоняться. А сквозь металл? То же самое: сначала никакого эффекта, через некоторое время эффект налицо.
Через некоторое время… Что же происходит за это время? Вроде бы ничего не происходит, нагревается только стекляшка или железка от руки, и все. Так, так. Нагревается. А в первом опыте рука сразу была теплой. Может, в этом все и дело — в тепле руки? Зеебек берет спиртовку, подносит ее к проводам, и магнитная стрелка сразу же резко поворачивает. Вот оно что! Теплота. Разность температур рождает в проводнике магнетизм. Значит, он, Томас Иоганн Зеебек, до пятидесяти лет ничем не прославивший себя и свой родной город Ревель (Таллин), открыл новое, замечательное явление — термомагнетизм.
Шел 1821 год. Зеебек знал, что Эрстед, которому он косвенно был обязан своей случайной находкой, собирается вскоре на два года в Англию. А ему очень хотелось поделиться с ним удачей и обсудить необычные результаты. И Томас, не дожидаясь, пока выйдет из печати журнал со статьей, посылает Эрстеду сообщение о своем открытии. Тот немедля повторил опыт Зеебека и авторитетно подтвердил его. Причем, поскольку Эрстед узнал о новом открытии сразу же, как говорят теперь — из неофициальных источников, то его, Эрстеда, публикация даже обогнала сообщение самого автора. Разумеется, Эрстед сослался на приоритет своего друга. Но пошел в своих опытах дальше него.
Прежде всего Эрстед соорудил целый столб из металлических пар — наподобие столба Вольты, только без прокладок. Вскоре стало известно, что такой же столб построил и французский академик Жан Фурье. И он также пришел к выводу, что столб этот, являющийся, по существу, не чем иным, как новым источником электричества, следует называть не термомагнитным, а термоэлектрическим.
Но автор открытия неожиданно уперся — он не желал, чтобы обнаруженное им явление называли иначе, чем термомагнетизм. Напрасно ученые многих стран доказывали в своих работах, что рождающееся вследствие разности температур электричество — самое обычное, такое же, как в столбе Вольты, что и действие оно оказывает точно такое же, в частности, разлагает химические вещества, дает искру при замыкании, — Зеебек не желал никаких перемен и еще по меньшей мере два года оставался в плену своих заблуждений. Это не мешало ему, правда, и дальше исследовать новое явление и даже обнаружить, что отклонение магнитной стрелки можно получить не только нагреванием пластинок, но и охлаждением. Однако в отличие от открытий Вольты, Эрстеда, Ампера новое открытие надолго осталось лишь забавным парадоксом. И хотя таким способом уже получали электрический ток, а в 1834 году бывший парижский часовщик Жан Пелтье вызвал обратное явление — с помощью электрического тока охладил стержень, составленный из двух металлов, создав прообраз современного холодильника, — «эффект Зеебека», как назвали термоэлектричество, так и оставался эффектным эффектом — да простится мне такой каламбур.
Вот, собственно, и замкнулась цепь открытий, начавшихся в тот день, когда заболела жена Гальвани и врачи прописали ей… хотя об этом я уже говорил. Все они были сделаны с использованием вольтова столба, все они были сделаны учеными, работавшими примерно в одни годы, все они составляют основу современной физики. Некоторые из этих ученых знали друг друга лично, иные состояли в переписке или просто следили за взаимными успехами по публикациям, но все относились друг к другу с огромным уважением, как и подобает пионерам новой области науки, хорошо знающим, как трудно идти впереди других, прокладывать дорогу во тьме, среди зависти, недоверия, равнодушия чиновников от науки. Поэтому каждое новое открытие, каким бы легким или случайным оно ни казалось, — это подвиг. Недаром же история бережно хранит имена первооткрывателей.
Может показаться, что за двадцать пять лет, прошедших после открытия Гальвани, в науке было слишком много случайностей. Так это или не так, мы обсудим несколько позже, после того, как познакомимся еще с несколькими великими открытиями, также причисляемыми к разряду случайных.
И начались они так же, как и те, о которых я рассказывал: с одного случайного наблюдения, сделанного малоизвестным профессором. Во всяком случае, когда журналисты перепутали его имя, это заметили немногие. И так же, как открытие Гальвани, оно вызвало сенсацию не только среди ученых, но и среди людей, далеких от науки. Так же, как электричество, обнаруженное итальянским медиком, новое явление было названо именем открывшего его немецкого физика. Так же, как гальванический ток, оно повлекло за собой и новую цепь открытий. И так же, как Гальвани, автор этого открытия не смог понять его суть и еще долго держался своих старых представлений.
Только было все это ровно сто лет спустя.
Глава пятая
А он не воображал. Он был чрезвычайно, до болезненности скромен. Конечно, он знал цену своим открытиям, но, к сожалению, не мог заставить других оценить их по достоинству и своевременно. А когда это наконец произошло, «Ньютона электричества» уже не было в живых — в 1836 году он умер по дороге на юг, где надеялся поправить свое никуда не годное здоровье.
Другому творцу электротехники, Эрстеду, повезло больше. В 1829 году датское правительство в благодарность за его заслуги перед наукой и страной назначило его директором Политехнической школы в Копенгагене, и он мог спокойно заниматься науками, не перебиваясь случайными заработками.
Правда, он уже не сделал ничего столь же значительного, как его первое открытие, но некоторым образом помог рождению еще одного открытия. И тоже случайного.
Я уже говорил, что Эрстед отправил отчет о своем открытии всем крупным физикам. Неизвестно, послал ли он брошюру своему приятелю Томасу Зеебеку; скорее всего, нет, потому что тот был медиком, а не физиком, но Зеебек все же имел возможность ознакомиться с достижением своею друга, поскольку состоял членом Берлинской академии и на одном из заседаний сообщение Эрстеда было оглашено. Не знаю также, что побудило Зеебека заняться повторением опытов по электромагнетизму — чувство дружбы, любознательность или пробудившийся вдруг серьезный интерес к физике. Он долгие годы занимался частной медицинской практикой в Иене и Нюрнберге, в академию был избран лишь за два года до открытия Эрстеда; но кто его знает, может, за эти два года, присутствуя на заседаниях, где обсуждались успехи физической науки, он почувствовал к ней вкус. Впрочем, не надо забывать, что в те годы огромной пропасти между медициной, химией и физикой еще не было, и, кстати, сам Эрстед начинал тоже как фармацевт на медицинском факультете. Поэтому не исключено, что Зеебек руководствовался, помимо дружеского участия, смешанного с любопытством, еще и формулой: «если смог он, почему не смогу я».
Надо отдать ему должное: он смог повторить опыт своего датского друга. Проводил он эксперимент, как и следовало, с помощью вольтова столба, и все шло как по писаному, но, когда он убрал приборы со стола, то, помимо чувства удовлетворения, осталось на душе какое-то смутное беспокойство. Словно он что-то должен вспомнить, а что, не знает. Не раз потом возвращался Зеебек мыслями к этому опыту, и каждый раз какое-то неясное чувство беспокоило его: ну что, что здесь не так, чего не хватает? Да вроде всего хватает — стрелка-то отклоняется. И лишнего ничего вроде нет. Компас нужен? Нужен. Соединительный провод нужен? Нужен. Вольтов столб? Тоже нуж… Стоп. Вот здесь, где-то здесь. Но что? Проклятая память! Ведь что-то хочется вспомнить. Столб как столб — две пластинки, прокладка, смоченная кислотой. Вся Европа работает на таких столбах, без них вообще бы не было современной физики. Если бы не гениальный Вольта… О господи, наконец-то! Вот оно. Вспомнил. Надо же так мучиться! Вольта — вот в ком все дело. Что значит — плохо учил физику. Ведь первые опыты Вольты — две металлические пластины без всякой жидкости, и ток тем не менее образовывался.
Теперь Томас наконец сформулировал свою ускользавшую целый год мысль: а что, если попробовать получить магнетизм в проволоке, соединив два металла без жидкости, как это делал Вольта? Интересно, отклонится в этом случае стрелка? Или для нее имеет значение происхождение электричества?
Зеебек взял две пластинки, медную и висмутовую, и присоединил их к проводам мультипликатора. Это нехитрое устройство, его изобрел немецкий физик Швайгер сразу же после сообщения от Эрстеда. Намотанная в несколько слоев и покрытая шелковой изоляцией проволока намного усиливала магнитное действие тока.
Когда Зеебек первый раз прикоснулся концами провода мультипликатора к сложенным пластинкам, магнитная стрелка не шелохнулась. Томас расстроился и обрадовался одновременно. Почему же не получается? Неужто имеет значение природа тока? Это ведь новое открытие. А может, просто контакт плохой? На всякий случай Зеебек решил еще раз повторить опыт, плотно прижав провода к пластинкам. Он наложил пальцы на их концы — и стрелка дрогнула. Он сильнее прижал пальцами провода — стрелка повернулась на несколько градусов. Ага, вот в чем дело: плохой контакт. Он смочил пальцы, чтобы улучшить контакт — стрелка отклонилась, но ровно на столько же. Опять чертовщина какая-то! Ведь смачивание всегда улучшает проводимость. Взял бумагу, намочил, наложил на концы проводов, прижал сверху руками. Вообще никакого эффекта. Просто мистика! Вынул бумагу из-под рук — пошла стрелка. Снова вложил — неподвижна. Да-а, опять тупик.
А что, если попробовать не бумагу, а стекло или металл? Взял два стеклышка, прижал ими провода к пластинкам, сверху надавил пальцами. Никакого впечатления. Раздосадованный тем, что ничего не понимает, собрался уж убрать руки, как вдруг заметил — дрогнула стрелка. И пошла, пошла потихонечку отклоняться. А сквозь металл? То же самое: сначала никакого эффекта, через некоторое время эффект налицо.
Через некоторое время… Что же происходит за это время? Вроде бы ничего не происходит, нагревается только стекляшка или железка от руки, и все. Так, так. Нагревается. А в первом опыте рука сразу была теплой. Может, в этом все и дело — в тепле руки? Зеебек берет спиртовку, подносит ее к проводам, и магнитная стрелка сразу же резко поворачивает. Вот оно что! Теплота. Разность температур рождает в проводнике магнетизм. Значит, он, Томас Иоганн Зеебек, до пятидесяти лет ничем не прославивший себя и свой родной город Ревель (Таллин), открыл новое, замечательное явление — термомагнетизм.
Шел 1821 год. Зеебек знал, что Эрстед, которому он косвенно был обязан своей случайной находкой, собирается вскоре на два года в Англию. А ему очень хотелось поделиться с ним удачей и обсудить необычные результаты. И Томас, не дожидаясь, пока выйдет из печати журнал со статьей, посылает Эрстеду сообщение о своем открытии. Тот немедля повторил опыт Зеебека и авторитетно подтвердил его. Причем, поскольку Эрстед узнал о новом открытии сразу же, как говорят теперь — из неофициальных источников, то его, Эрстеда, публикация даже обогнала сообщение самого автора. Разумеется, Эрстед сослался на приоритет своего друга. Но пошел в своих опытах дальше него.
Прежде всего Эрстед соорудил целый столб из металлических пар — наподобие столба Вольты, только без прокладок. Вскоре стало известно, что такой же столб построил и французский академик Жан Фурье. И он также пришел к выводу, что столб этот, являющийся, по существу, не чем иным, как новым источником электричества, следует называть не термомагнитным, а термоэлектрическим.
Но автор открытия неожиданно уперся — он не желал, чтобы обнаруженное им явление называли иначе, чем термомагнетизм. Напрасно ученые многих стран доказывали в своих работах, что рождающееся вследствие разности температур электричество — самое обычное, такое же, как в столбе Вольты, что и действие оно оказывает точно такое же, в частности, разлагает химические вещества, дает искру при замыкании, — Зеебек не желал никаких перемен и еще по меньшей мере два года оставался в плену своих заблуждений. Это не мешало ему, правда, и дальше исследовать новое явление и даже обнаружить, что отклонение магнитной стрелки можно получить не только нагреванием пластинок, но и охлаждением. Однако в отличие от открытий Вольты, Эрстеда, Ампера новое открытие надолго осталось лишь забавным парадоксом. И хотя таким способом уже получали электрический ток, а в 1834 году бывший парижский часовщик Жан Пелтье вызвал обратное явление — с помощью электрического тока охладил стержень, составленный из двух металлов, создав прообраз современного холодильника, — «эффект Зеебека», как назвали термоэлектричество, так и оставался эффектным эффектом — да простится мне такой каламбур.
Вот, собственно, и замкнулась цепь открытий, начавшихся в тот день, когда заболела жена Гальвани и врачи прописали ей… хотя об этом я уже говорил. Все они были сделаны с использованием вольтова столба, все они были сделаны учеными, работавшими примерно в одни годы, все они составляют основу современной физики. Некоторые из этих ученых знали друг друга лично, иные состояли в переписке или просто следили за взаимными успехами по публикациям, но все относились друг к другу с огромным уважением, как и подобает пионерам новой области науки, хорошо знающим, как трудно идти впереди других, прокладывать дорогу во тьме, среди зависти, недоверия, равнодушия чиновников от науки. Поэтому каждое новое открытие, каким бы легким или случайным оно ни казалось, — это подвиг. Недаром же история бережно хранит имена первооткрывателей.
Может показаться, что за двадцать пять лет, прошедших после открытия Гальвани, в науке было слишком много случайностей. Так это или не так, мы обсудим несколько позже, после того, как познакомимся еще с несколькими великими открытиями, также причисляемыми к разряду случайных.
И начались они так же, как и те, о которых я рассказывал: с одного случайного наблюдения, сделанного малоизвестным профессором. Во всяком случае, когда журналисты перепутали его имя, это заметили немногие. И так же, как открытие Гальвани, оно вызвало сенсацию не только среди ученых, но и среди людей, далеких от науки. Так же, как электричество, обнаруженное итальянским медиком, новое явление было названо именем открывшего его немецкого физика. Так же, как гальванический ток, оно повлекло за собой и новую цепь открытий. И так же, как Гальвани, автор этого открытия не смог понять его суть и еще долго держался своих старых представлений.
Только было все это ровно сто лет спустя.
Глава пятая
Поздний вечер 2 января 1896 года. В редакции венской газеты «Нейе фрейе прессе» («Новая свободная пресса») заканчивается обычный рабочий день. Газетные полосы сверстаны, подписаны в печать, отправлены в типографию. Еще несколько часов — и разносчики побегут по улицам, выкрикивая заголовки основных статей.
Однако не суждено было этим статьям увидеть свет ранним утром 3 января. Совсем иное будут выкрикивать продавцы газет, удивляясь небывалому спросу.
Когда ротационные машины уже начали печатать тираж, в типографию позвонил главный редактор и взволнованным голосом приказал остановить машины и освободить первую полосу — сейчас будет прислан новый материал. Нетрудно представить себе переполох в типографии. Уж не война ли качалась? Подобные замены, связанные с нервотрепкой и добавочными расходами, делались лишь в исключительных случаях. А что произошло сегодня, какой материал пришлют из редакции взамен снятого?
То, что через час принес запыхавшийся курьер, изумило даже старых наборщиков, которых не проймешь ничем. Какие только сообщения ни набирали они за свою жизнь, но такого они еще не видели. Не статья даже потрясла их, они и не всё в ней поняли, а вчитываться было некогда, газета и так запаздывала, — фотография; фотография, с которой предстояло сделать клише; фотография, на которой — господи, даже дух захватывает! — видна кисть руки; не сама рука, как у всех живых людей, а кости, как у скелета. И на средней фаланге безымянного пальца — силуэт обручального кольца. Просто жуть берет!
Утром венцы были ошеломлены. Через всю первую страницу шел заголовок, напечатанный аршинными буквами: «Сенсационное открытие», и подзаголовок: «Недавно в ученых кругах специалистов Вены настоящую сенсацию вызвало сообщение об открытии, которое сделал Вильгельм Конрад Рентген, профессор физики в Вюрцбурге. Если сообщение оправдается, то в руках человечества окажутся эпохальные итоги точнейших исследований, которые приведут к замечательным последствиям как в области физики, так и в области медицины».
Надо признать, что и в самом аншлаге, и в тексте идущей далее статьи журналист сумел верно обрисовать и суть открытия, и его будущность. Это не так часто случается, и уже через день Лондонское телеграфное агентство доказало справедливость столь пессимистического утверждения, переврав фамилию автора открытия, а англичанам он стал известен вначале как Роутген.
Впрочем, до того ли было журналистам! Важно было успеть передать сногсшибательную новость, пока не обскакали конкурирующие издания. И за несколько первых дней 1896 года над Европой и Америкой прокатился буквально тайфун газетных сообщений, будоражащих даже самое сильное воображение. Не было, кажется, газеты, которая не напечатала бы тот исторический снимок кисти руки, принадлежавшей, как потом выяснилось, жене профессора, Берте Рентген.
А автор нашумевшего открытия сидел, запершись у себя в лаборатории, не принимая корреспондентов и прочих визитеров, и продолжал как ни в чем не бывало изучать новое необычное явление, открытое им два месяца назад, 8 ноября 1895 года.
8 ноября вечером Вильгельм Конрад Рентген, профессор Физического института при университете города Вюрцбурга, почувствовал желание поработать еще немного перед сном.
И, сказав жене спокойной ночи — на случай, если задержится, он отправился к себе в лабораторию. Далеко идти не надо было, находилась она в этом же здании, этажом ниже. Там, естественно, никого уже не было, и можно было спокойно заняться своими делами, не отвечая на вопросы ассистентов.
Как и многие немецкие физики, Рентген работал в то время с катодными лучами. Они не были какой-то новостью в физике, ибо открыты были сто пятьдесят лет назад. Еще в 1748 году было замечено, что в стеклянной трубке, из которой откачан воздух, при пропускании электрической искры вспыхивает как бы северное сияние — всполохи огня. Сто лет спустя аналогичное явление наблюдал Майкл Фарадей. когда подвел ток от электрической машины к стеклянной трубке с разреженным воздухом. Внимательный Фарадей отметил, что из положительного электрода анода исходит таинственное фиолетовое свечение, протянувшееся шлейфов почти до самого катода, который также мерцал в темноте. Еще через двадцать лет немецкий ученый Плюкер, добившийся сильного разрежения в стеклянной трубке, заметил, что светится не только катод, но и стекло, расположенное вблизи него. Еще через десять лет после этого ученик Плюкера — Гитторф вставил между катодом и фосфоресцирующим стеклом твердый предмет и заметил, что он отбрасывает тень. Из чего он сделал вывод, что таинственные невидимые лучи испускает катод. Так физики познакомились с катодными лучами.
Никто поначалу не мог понять, что они из себя представляют, хотя свойства их постепенно изучались. Установили, что они исходят из катода, если через разреженное пространство трубки пропускать электрический ток, даже слабый, лишь бы он был большого напряжения. Обнаружили, что движутся катодные лучи прямолинейно, как и световые, но отклоняются магнитным полем. Показали, что металл, из которого сделан катод, не играет роли. Пришли к выводу, что лучи переносят энергию, поскольку, если сфокусировать их на тонкую фольгу, фольга нагревается до красного каления.
На основании части этих свойств английские физики во главе с сэром Вильямом Круксом, которому удалось изобрести много разных по форме катодно-лучевых трубок, до сих пор так и называемых трубками Крукса, высказали предположение, что катодные лучи — поток каких-то отрицательно заряженных частиц или каких-то молекул. А немецкие физики, возглавляемые известным ученым Генрихом Герцем, полагали, что катодные лучи — какая-то разновидность электромагнитных волн. Не удивляйтесь этой дискуссии — электрон еще не был открыт, и поэтому о потоке электронов, фигурирующем ныне в каждом школьном учебнике, не могло быть и речи.
За четыре года до описываемых событий Генрих Герц открыл еще одно любопытное свойство катодных лучей: они, оказывается, проходили сквозь тонкие слои металла. Это было хорошо видно по зеленоватому свечению стекла, содержащего примеси урана, — оно флюоресцировало, когда на него клали тонкую пластинку золота, но оставалось темным, если перед ним ставили тонкую слюду.
А всего за год до 1895 года ученик Герца Филипп Ленард, развивая опыты своего шефа, сумел даже вывести пучок катодных лучей из трубки. Он сделал на ее конце отверстие и закрыл его тонкой алюминиевой фольгой, чтобы не нарушался вакуум. И сквозь эту фольгу и пробивались на белый свет катодные лучи. Однако воздух с нормальным давлением был для них слишком вязкой средой — они пролетали сквозь воздух не больше одного сантиметра. На основании этого, а также исходя из толщины фольги, Ленард решительно заявил, что катодные лучи не могут быть никакими частицами, так как самые малые из известных тогда частиц были атомы и их размеры не позволили бы им проникнуть сквозь слой металла. А электромагнитные волны, напротив, могли сие проделать преспокойно.
Вот почему профессор Рентген и занимался, подобно многим его коллегам, катодными лучами. Вот почему на его лабораторном столе стояли индукционная катушка и трубка Крукса — неизбежный реквизит почти всех физиков того времени. Точнее, столов в кабинете было пять и прибор в тоже больше, чем два, но историческую роль суждено было сыграть именно этим приборам да еще небольшому экрану, покрытому кристаллами платиносинеродистого бария. Он применялся в лабораториях для изучения флюоресценции; стоило поставить его на солнечный свет или осветить ультрафиолетом или катодными лучами, и кристаллы начинали светиться. Да, я забыл еще одну деталь: футляр из черного картона; ему тоже суждено стать историческим.
Сколько раз пользовался этими вещами Рентген, но ни разу еще, наверное, случай не сводил их в совместной комбинации. А если и сводил, то, верно, не хватало каких-то иных компонентов удачи, собравшихся наконец вместе, чтобы открыть новую эру в физике. Может быть, темноты?
Половина приборов в этой комнате сделана руками профессора — он не гнушался быть и стеклодувом, и слесарем, и механиком, и электриком; настоящий физик-экспериментатор должен уметь делать все. Он и делал все, с тех пор как в 1888 году получил здесь место профессора.
Долог был путь к этой должности.
Он должен был получить ее еще в 1872 году, когда его кандидатуру предложил университетскому руководству профессор Август Кунд, его учитель. Но старинный немецкий университет, числящий свое основание с 1402 года, не пожелал иметь в профессорах человека без среднего образования. Да, да, у Рентгена, у знаменитого Рентгена, чье имя нынче знает любой человек на земле, у ученого, получившего первую Нобелевскую премию по физике, не было свидетельства об окончании средней школы!
Он учился в ней и собирался закончить, как и подобало его сверстникам, но случился неприятный инцидент, и из школы его исключили. Такое и сейчас нередко в школах всего мира. Кто-то из учеников нарисовал на доске карикатуру на учителя, а учитель подумал, что это сделал Вилли Рентген, а Вилли и не подумал оправдываться, хотя нарисовал ее не он, и вот результат — за дерзость исключить.
Сначала Вилли, естественно, расстроился, не столько из-за исключения, сколько из-за несправедливости; потом поуспокоился немного и решил, что не все еще потеряно, можно сдать выпускные экзамены экстерном. Он засел за книги, основательно проработал все по программе и пришел на экзамен, уверенный в своих знаниях. Он и ушел с него, по-прежнему уверенный в них, но — без аттестата. Его экзаменатором оказался тот самый преподаватель, на которого была нарисована карикатура.
Так будущий великий физик лишился возможности поступать в высшее учебное заведение. И этим он был очень огорчен. Зато отец его — не очень. Все мужчины в семье Рентгенов, в трех поколениях, были фабрикантами-суконщиками. Отец надеялся, что и Вилли придет в фирму, с дипломом ли, без него, не все ли равно, в конце концов. Торговать можно и без диплома. Но Вилли не хотел торговать, он хотел учиться. В высшем учебном заведении. Но поступить туда без аттестата нельзя, а аттестата у него нет, и оставалось одно — становиться коммерсантом, а он этого не хотел, он хотел учиться, и получался заколдованный круг, из которого не было выхода.
Но в один прекрасный день — прекрасный не только для Вилли, но и для всего человечества — молодой Рентген узнал случайно, что в городе Цюрихе в Швейцарии образован новый Политехнический институт. Причем устроен он на совершенно ином принципе, чем все другие высшие учебные заведения: его можно посещать вольнослушателем. Выбирай лекцию по вкусу — и ходи на здоровье. Но основное, но главное, но самое важное: для вольных посещений не обязательно иметь аттестат зрелости.
Так в 1865 году на машиностроительном факультете Цюрихского политехнического института появился двадцатилетний вольнослушатель, знакомством с которым через тридцать лет будут гордиться его однокашники.
Дальше все пошло прекрасно: годы учения, защита диплома, звание инженера-машиностроителя, защита диссертации, звание доктора философии — и перед двадцати четырехлетним Рентгеном открыты все дороги: хочешь обратно в коммерсанты — но уже «герр доктор» и на почетную должность в фирме, хочешь в науку — пожалуйста.
А чего же хотел сам Вилли? Могу сказать: он вначале не знал. Но пусть лучше он сам признается в этом, я процитирую его письмо, написанное много позже, где он вспоминает свое душевное состояние 22 июня 1869 года, когда он получил степень доктора философии со следующим отзывом на диссертацию: «Работа представляет более чем достаточное доказательство соответствующих познаний и способности к самостоятельной исследовательской деятельности в области математической физики». Вот что он писал в письме: «Мы (то есть сам Рентген и его будущая жена Берта. — В.А.) были очень горды и рады, но при всем том эта история немного значила, и я имел все основания беспокоиться о моем совершенно необеспеченном будущем. Я имел, правда, на руках два диплома — один инженера, другой доктора философии — и тем не менее не мог решиться обратиться к технике, что было моим первоначальным намерением. В это критическое время я познакомился с одним молодым профессором физики — Кундтом, который однажды спросил меня: „Чего бы вы, собственно, хотели в жизни?“ И на мой ответ, что я и сам этого не знаю, он сказал, что я должен попробовать себя в физике, а когда я признался, что физикой, можно считать, совсем не занимался, он ответил, что это можно наверстать. Так или иначе, в 24 года, будучи уже обрученным, я начал изучать физику и заниматься ею».
Так у профессора Августа Кундта появился новый помощник, преданный физике, преданный ему лично и готовый следовать за ним куда угодно. Судьбе в лице герра профессора было угодно, чтобы Вилли последовал в Вюрцбург, где Кундт, приглашенный с старинный университет, получил большую научную свободу. Так, во всяком случае, ему казалось до 1872 года, до тех пор, пока он не предложил своего ассистента Рентгена на вакантную должность профессора кафедры физики. Тут-то оказалось, что, несмотря на громкое имя Кундта — а он был известен всей Европе, а тем боле всей Германии, — несмотря на все это, дирекция университета не сочла возможным утвердить предложенную им кандидатуру по причинам уже известным.
У Кундта был твердый характер и железные принципы; он поставил вопрос так: или город Вюрцбург будет иметь двух профессоров физики, или ни одного.
Бюрократизм, освященный вековыми традициями, оказался сильнее здравого смысла, и профессор со своим верным ассистентом упаковали чемоданы. К счастью, Кундт был слишком известен, чтобы искать работу — она сама искала его, и слишком привязан к Рентгену, чтобы тот сам заботился о своей судьбе; и вскоре оба они работали в стенах Страсбургского университета.
Через три года Рентген получил повышение, стал приват-доцентом, а еще через три года — профессором. Но уже не в Страсбурге и уже без Кундта — его пригласили в Сельскохозяйственную академию в Гогенхейм. А потом Гиссенский университет — профессор кафедры физики, а потом приглашения из Иены и Утрехта, а потом еще и из — да, да! — из Вюрцбурга. Забавно, правда? Когда шла речь о каком-то ассистенте Рентгене, они были очень принципиальны, а когда о профессоре Рентгене — без их помощи профессоре, — тут они вдруг стали прогрессивными, демократичными, и вообще: кто старое помянет, тому глаз вон — не так ли, господин Рентген? Что ж, Вильгельм Конрад не был злопамятным, да и когда все это было — шестнадцать лет назад. И он принял предложение Вюрцбургского университета и 1 октября 1888 года вышел на новую работу; впрочем, идти было недалеко — получил он квартиру в том же здании, где находилась лаборатория.
Так утром осеннего дня Рентген впервые отворил двери своей лабораторной комнаты, те самые двери, сквозь которые через семь лет он сделает снимок с помощью открытых им лучей.
Произошло это открытие, как я уже говорил, 8 ноября 1895 года, когда профессор Рентген почувствовал желание еще немного поработать перед сном. Он спустился к себе в лабораторию, сделал то, что собирался сделать, и около полуночи, почувствовав усталость — пятьдесят лет все-таки, — собрался уходить. Окинул привычным взглядом комнату — ничего ли не забыл, погасил свет и уж хотел было закрыть дверь, как вдруг заметил в темноте какое-то странное светящееся пятно. Подошел — светился экран с синеродистым барием. Что за чушь? Солнце давно село, электрический свет не мог вызвать свечения, катодная трубка выключена. Он посмотрел на нее, закрытую черным картонным колпаком, чтоб не пылилась, — бог ты мой, он же забыл ее выключить! Из-за колпака не видно свечения катода, и поэтому он не обратил внимания на свою оплошность. В первый момент он даже начал было ругать себя за нее — непорядок оставлять на ночь включенный прибор, — но, верно, недолго это делал, потому что, как только понял, что подарила ему и миру его забывчивость, должен был благословлять ее.
Однако не суждено было этим статьям увидеть свет ранним утром 3 января. Совсем иное будут выкрикивать продавцы газет, удивляясь небывалому спросу.
Когда ротационные машины уже начали печатать тираж, в типографию позвонил главный редактор и взволнованным голосом приказал остановить машины и освободить первую полосу — сейчас будет прислан новый материал. Нетрудно представить себе переполох в типографии. Уж не война ли качалась? Подобные замены, связанные с нервотрепкой и добавочными расходами, делались лишь в исключительных случаях. А что произошло сегодня, какой материал пришлют из редакции взамен снятого?
То, что через час принес запыхавшийся курьер, изумило даже старых наборщиков, которых не проймешь ничем. Какие только сообщения ни набирали они за свою жизнь, но такого они еще не видели. Не статья даже потрясла их, они и не всё в ней поняли, а вчитываться было некогда, газета и так запаздывала, — фотография; фотография, с которой предстояло сделать клише; фотография, на которой — господи, даже дух захватывает! — видна кисть руки; не сама рука, как у всех живых людей, а кости, как у скелета. И на средней фаланге безымянного пальца — силуэт обручального кольца. Просто жуть берет!
Утром венцы были ошеломлены. Через всю первую страницу шел заголовок, напечатанный аршинными буквами: «Сенсационное открытие», и подзаголовок: «Недавно в ученых кругах специалистов Вены настоящую сенсацию вызвало сообщение об открытии, которое сделал Вильгельм Конрад Рентген, профессор физики в Вюрцбурге. Если сообщение оправдается, то в руках человечества окажутся эпохальные итоги точнейших исследований, которые приведут к замечательным последствиям как в области физики, так и в области медицины».
Надо признать, что и в самом аншлаге, и в тексте идущей далее статьи журналист сумел верно обрисовать и суть открытия, и его будущность. Это не так часто случается, и уже через день Лондонское телеграфное агентство доказало справедливость столь пессимистического утверждения, переврав фамилию автора открытия, а англичанам он стал известен вначале как Роутген.
Впрочем, до того ли было журналистам! Важно было успеть передать сногсшибательную новость, пока не обскакали конкурирующие издания. И за несколько первых дней 1896 года над Европой и Америкой прокатился буквально тайфун газетных сообщений, будоражащих даже самое сильное воображение. Не было, кажется, газеты, которая не напечатала бы тот исторический снимок кисти руки, принадлежавшей, как потом выяснилось, жене профессора, Берте Рентген.
А автор нашумевшего открытия сидел, запершись у себя в лаборатории, не принимая корреспондентов и прочих визитеров, и продолжал как ни в чем не бывало изучать новое необычное явление, открытое им два месяца назад, 8 ноября 1895 года.
8 ноября вечером Вильгельм Конрад Рентген, профессор Физического института при университете города Вюрцбурга, почувствовал желание поработать еще немного перед сном.
И, сказав жене спокойной ночи — на случай, если задержится, он отправился к себе в лабораторию. Далеко идти не надо было, находилась она в этом же здании, этажом ниже. Там, естественно, никого уже не было, и можно было спокойно заняться своими делами, не отвечая на вопросы ассистентов.
Как и многие немецкие физики, Рентген работал в то время с катодными лучами. Они не были какой-то новостью в физике, ибо открыты были сто пятьдесят лет назад. Еще в 1748 году было замечено, что в стеклянной трубке, из которой откачан воздух, при пропускании электрической искры вспыхивает как бы северное сияние — всполохи огня. Сто лет спустя аналогичное явление наблюдал Майкл Фарадей. когда подвел ток от электрической машины к стеклянной трубке с разреженным воздухом. Внимательный Фарадей отметил, что из положительного электрода анода исходит таинственное фиолетовое свечение, протянувшееся шлейфов почти до самого катода, который также мерцал в темноте. Еще через двадцать лет немецкий ученый Плюкер, добившийся сильного разрежения в стеклянной трубке, заметил, что светится не только катод, но и стекло, расположенное вблизи него. Еще через десять лет после этого ученик Плюкера — Гитторф вставил между катодом и фосфоресцирующим стеклом твердый предмет и заметил, что он отбрасывает тень. Из чего он сделал вывод, что таинственные невидимые лучи испускает катод. Так физики познакомились с катодными лучами.
Никто поначалу не мог понять, что они из себя представляют, хотя свойства их постепенно изучались. Установили, что они исходят из катода, если через разреженное пространство трубки пропускать электрический ток, даже слабый, лишь бы он был большого напряжения. Обнаружили, что движутся катодные лучи прямолинейно, как и световые, но отклоняются магнитным полем. Показали, что металл, из которого сделан катод, не играет роли. Пришли к выводу, что лучи переносят энергию, поскольку, если сфокусировать их на тонкую фольгу, фольга нагревается до красного каления.
На основании части этих свойств английские физики во главе с сэром Вильямом Круксом, которому удалось изобрести много разных по форме катодно-лучевых трубок, до сих пор так и называемых трубками Крукса, высказали предположение, что катодные лучи — поток каких-то отрицательно заряженных частиц или каких-то молекул. А немецкие физики, возглавляемые известным ученым Генрихом Герцем, полагали, что катодные лучи — какая-то разновидность электромагнитных волн. Не удивляйтесь этой дискуссии — электрон еще не был открыт, и поэтому о потоке электронов, фигурирующем ныне в каждом школьном учебнике, не могло быть и речи.
За четыре года до описываемых событий Генрих Герц открыл еще одно любопытное свойство катодных лучей: они, оказывается, проходили сквозь тонкие слои металла. Это было хорошо видно по зеленоватому свечению стекла, содержащего примеси урана, — оно флюоресцировало, когда на него клали тонкую пластинку золота, но оставалось темным, если перед ним ставили тонкую слюду.
А всего за год до 1895 года ученик Герца Филипп Ленард, развивая опыты своего шефа, сумел даже вывести пучок катодных лучей из трубки. Он сделал на ее конце отверстие и закрыл его тонкой алюминиевой фольгой, чтобы не нарушался вакуум. И сквозь эту фольгу и пробивались на белый свет катодные лучи. Однако воздух с нормальным давлением был для них слишком вязкой средой — они пролетали сквозь воздух не больше одного сантиметра. На основании этого, а также исходя из толщины фольги, Ленард решительно заявил, что катодные лучи не могут быть никакими частицами, так как самые малые из известных тогда частиц были атомы и их размеры не позволили бы им проникнуть сквозь слой металла. А электромагнитные волны, напротив, могли сие проделать преспокойно.
Вот почему профессор Рентген и занимался, подобно многим его коллегам, катодными лучами. Вот почему на его лабораторном столе стояли индукционная катушка и трубка Крукса — неизбежный реквизит почти всех физиков того времени. Точнее, столов в кабинете было пять и прибор в тоже больше, чем два, но историческую роль суждено было сыграть именно этим приборам да еще небольшому экрану, покрытому кристаллами платиносинеродистого бария. Он применялся в лабораториях для изучения флюоресценции; стоило поставить его на солнечный свет или осветить ультрафиолетом или катодными лучами, и кристаллы начинали светиться. Да, я забыл еще одну деталь: футляр из черного картона; ему тоже суждено стать историческим.
Сколько раз пользовался этими вещами Рентген, но ни разу еще, наверное, случай не сводил их в совместной комбинации. А если и сводил, то, верно, не хватало каких-то иных компонентов удачи, собравшихся наконец вместе, чтобы открыть новую эру в физике. Может быть, темноты?
Половина приборов в этой комнате сделана руками профессора — он не гнушался быть и стеклодувом, и слесарем, и механиком, и электриком; настоящий физик-экспериментатор должен уметь делать все. Он и делал все, с тех пор как в 1888 году получил здесь место профессора.
Долог был путь к этой должности.
Он должен был получить ее еще в 1872 году, когда его кандидатуру предложил университетскому руководству профессор Август Кунд, его учитель. Но старинный немецкий университет, числящий свое основание с 1402 года, не пожелал иметь в профессорах человека без среднего образования. Да, да, у Рентгена, у знаменитого Рентгена, чье имя нынче знает любой человек на земле, у ученого, получившего первую Нобелевскую премию по физике, не было свидетельства об окончании средней школы!
Он учился в ней и собирался закончить, как и подобало его сверстникам, но случился неприятный инцидент, и из школы его исключили. Такое и сейчас нередко в школах всего мира. Кто-то из учеников нарисовал на доске карикатуру на учителя, а учитель подумал, что это сделал Вилли Рентген, а Вилли и не подумал оправдываться, хотя нарисовал ее не он, и вот результат — за дерзость исключить.
Сначала Вилли, естественно, расстроился, не столько из-за исключения, сколько из-за несправедливости; потом поуспокоился немного и решил, что не все еще потеряно, можно сдать выпускные экзамены экстерном. Он засел за книги, основательно проработал все по программе и пришел на экзамен, уверенный в своих знаниях. Он и ушел с него, по-прежнему уверенный в них, но — без аттестата. Его экзаменатором оказался тот самый преподаватель, на которого была нарисована карикатура.
Так будущий великий физик лишился возможности поступать в высшее учебное заведение. И этим он был очень огорчен. Зато отец его — не очень. Все мужчины в семье Рентгенов, в трех поколениях, были фабрикантами-суконщиками. Отец надеялся, что и Вилли придет в фирму, с дипломом ли, без него, не все ли равно, в конце концов. Торговать можно и без диплома. Но Вилли не хотел торговать, он хотел учиться. В высшем учебном заведении. Но поступить туда без аттестата нельзя, а аттестата у него нет, и оставалось одно — становиться коммерсантом, а он этого не хотел, он хотел учиться, и получался заколдованный круг, из которого не было выхода.
Но в один прекрасный день — прекрасный не только для Вилли, но и для всего человечества — молодой Рентген узнал случайно, что в городе Цюрихе в Швейцарии образован новый Политехнический институт. Причем устроен он на совершенно ином принципе, чем все другие высшие учебные заведения: его можно посещать вольнослушателем. Выбирай лекцию по вкусу — и ходи на здоровье. Но основное, но главное, но самое важное: для вольных посещений не обязательно иметь аттестат зрелости.
Так в 1865 году на машиностроительном факультете Цюрихского политехнического института появился двадцатилетний вольнослушатель, знакомством с которым через тридцать лет будут гордиться его однокашники.
Дальше все пошло прекрасно: годы учения, защита диплома, звание инженера-машиностроителя, защита диссертации, звание доктора философии — и перед двадцати четырехлетним Рентгеном открыты все дороги: хочешь обратно в коммерсанты — но уже «герр доктор» и на почетную должность в фирме, хочешь в науку — пожалуйста.
А чего же хотел сам Вилли? Могу сказать: он вначале не знал. Но пусть лучше он сам признается в этом, я процитирую его письмо, написанное много позже, где он вспоминает свое душевное состояние 22 июня 1869 года, когда он получил степень доктора философии со следующим отзывом на диссертацию: «Работа представляет более чем достаточное доказательство соответствующих познаний и способности к самостоятельной исследовательской деятельности в области математической физики». Вот что он писал в письме: «Мы (то есть сам Рентген и его будущая жена Берта. — В.А.) были очень горды и рады, но при всем том эта история немного значила, и я имел все основания беспокоиться о моем совершенно необеспеченном будущем. Я имел, правда, на руках два диплома — один инженера, другой доктора философии — и тем не менее не мог решиться обратиться к технике, что было моим первоначальным намерением. В это критическое время я познакомился с одним молодым профессором физики — Кундтом, который однажды спросил меня: „Чего бы вы, собственно, хотели в жизни?“ И на мой ответ, что я и сам этого не знаю, он сказал, что я должен попробовать себя в физике, а когда я признался, что физикой, можно считать, совсем не занимался, он ответил, что это можно наверстать. Так или иначе, в 24 года, будучи уже обрученным, я начал изучать физику и заниматься ею».
Так у профессора Августа Кундта появился новый помощник, преданный физике, преданный ему лично и готовый следовать за ним куда угодно. Судьбе в лице герра профессора было угодно, чтобы Вилли последовал в Вюрцбург, где Кундт, приглашенный с старинный университет, получил большую научную свободу. Так, во всяком случае, ему казалось до 1872 года, до тех пор, пока он не предложил своего ассистента Рентгена на вакантную должность профессора кафедры физики. Тут-то оказалось, что, несмотря на громкое имя Кундта — а он был известен всей Европе, а тем боле всей Германии, — несмотря на все это, дирекция университета не сочла возможным утвердить предложенную им кандидатуру по причинам уже известным.
У Кундта был твердый характер и железные принципы; он поставил вопрос так: или город Вюрцбург будет иметь двух профессоров физики, или ни одного.
Бюрократизм, освященный вековыми традициями, оказался сильнее здравого смысла, и профессор со своим верным ассистентом упаковали чемоданы. К счастью, Кундт был слишком известен, чтобы искать работу — она сама искала его, и слишком привязан к Рентгену, чтобы тот сам заботился о своей судьбе; и вскоре оба они работали в стенах Страсбургского университета.
Через три года Рентген получил повышение, стал приват-доцентом, а еще через три года — профессором. Но уже не в Страсбурге и уже без Кундта — его пригласили в Сельскохозяйственную академию в Гогенхейм. А потом Гиссенский университет — профессор кафедры физики, а потом приглашения из Иены и Утрехта, а потом еще и из — да, да! — из Вюрцбурга. Забавно, правда? Когда шла речь о каком-то ассистенте Рентгене, они были очень принципиальны, а когда о профессоре Рентгене — без их помощи профессоре, — тут они вдруг стали прогрессивными, демократичными, и вообще: кто старое помянет, тому глаз вон — не так ли, господин Рентген? Что ж, Вильгельм Конрад не был злопамятным, да и когда все это было — шестнадцать лет назад. И он принял предложение Вюрцбургского университета и 1 октября 1888 года вышел на новую работу; впрочем, идти было недалеко — получил он квартиру в том же здании, где находилась лаборатория.
Так утром осеннего дня Рентген впервые отворил двери своей лабораторной комнаты, те самые двери, сквозь которые через семь лет он сделает снимок с помощью открытых им лучей.
Произошло это открытие, как я уже говорил, 8 ноября 1895 года, когда профессор Рентген почувствовал желание еще немного поработать перед сном. Он спустился к себе в лабораторию, сделал то, что собирался сделать, и около полуночи, почувствовав усталость — пятьдесят лет все-таки, — собрался уходить. Окинул привычным взглядом комнату — ничего ли не забыл, погасил свет и уж хотел было закрыть дверь, как вдруг заметил в темноте какое-то странное светящееся пятно. Подошел — светился экран с синеродистым барием. Что за чушь? Солнце давно село, электрический свет не мог вызвать свечения, катодная трубка выключена. Он посмотрел на нее, закрытую черным картонным колпаком, чтоб не пылилась, — бог ты мой, он же забыл ее выключить! Из-за колпака не видно свечения катода, и поэтому он не обратил внимания на свою оплошность. В первый момент он даже начал было ругать себя за нее — непорядок оставлять на ночь включенный прибор, — но, верно, недолго это делал, потому что, как только понял, что подарила ему и миру его забывчивость, должен был благословлять ее.