Интересный случай! Несмотря на прямую угрозу вооруженного конфликта, исходившую от Германии и вызвавшую в Англии переполох, информация об икслучах шла зеленой улицей. С этим так торопились, что недосуг было даже проверить, как пишется фамилия первооткрывателя: впопыхах передали "Роутген" вместо "Рентген".
С быстротой молнии сообщение облетело Германию, Европу, планету. И это еще до того, как статья В. Рентгена "О новом роде лучей" появилась в январском номере научного журнала.
Могло сложиться впечатление, будто В. Рентген гнался за дешевой популярностью. Как же было на самом деле?
Обратите внимание: лондонское телеграфное агентство сослалось на венские источники, хотя имелись берлинские и другие германские, вроде бы более надежные (как-никак выходящие на родине открытия).
Но в том-то и штука, что самой первой публикацией оказалась именно венская. Почему так?
Свой манускрипт В. Рентген направил не только в Физико-медицинское общество Вюрцбурга, но и по другим адресам. В частности, профессору Венского университета Ф. Экснеру, своему коллеге, которого хорошо знал по прежней совместной работе. А тот, получив рукопись и сразу же оценив по достоинству, немедленно ознакомил с ней сотрудников. Среди них был Э. Лехер, ассистент Венского университета. Тот выпросил текст до завтра и вечером отнес отцу, редактору венской "Нойе фрайе прессе", которого убедил срочно поставить в номер важную научную новость.
Место для нее освободили на первой полосе, где обычно дается "самое-самое"; всему остальному пришлось потесниться. Это случилось в ночь со 2 на 3 января, когда все материалы уже были сверстаны и газета печаталась полным ходом, так что понадобилось даже приостановить типографские машины, но, как считал редактор, игра стоила свеч.
Опасения оправдались. "Сенсационное открытие",- зазывали разносчики газет аншлагом, пересекавшим первую страницу "Нойе фрайе прессе". Первый абзац крупным шрифтом бил в глаза: "Недавно в кругах ученых, специалистов Вены, настоящую сенсацию вызвало сообщение об открытии, которое сделал Вильгельм-Конрад Рентген, профессор физики в Вюрцбурге.
Если сообщение оправдается, в руках человечества окажутся эпохальные итоги точнейших исследований, которые приведут к замечательным последствиям как в физике, так и в медицине".
Началась цепная реакция перепечаток, о чем В. Рентген не ведал, как говорится, ни сном ни духом.
И когда вышел наконец научный журнал с оригинальной авторской статьей, номер расхватали за один день.
Жаждущих прочесть ее оказалось столько, что "О новом роде лучей" пришлось выпустить отдельной брошюрой. В первый же месяц она выдержала пять изданий, а вскоре была переведена на английский, французский, итальянский, русский...
31 января брошюра уже продавалась в столице России под заглавием "Новый род лучей", причем на титульном листе красовалась рентгенограмма руки, изготовленная 16 января в физической лаборатории Санкт-Петербургского университета.
Сразу объявились претенденты на приоритет. В. Рентгена обвиняли даже в плагиате. Среди них оказался и профессор Ф. Ленард, впоследствии прислужник фашизма, прославившийся своей реакционностью. Вот уж кто действительно старался "пристегнуть" к икс-лучам свое имя, окрестить их ленардовыми!
Интересно, что первая рентгенограмма была получена действительно не В. Рентгеном и не в Германии, а в США, еще в 1890 году. Казалось бы, у американцев больше прав на лавры первооткрывателей, чем у Ф. Ленарда, начавшего свои опыты с трубкой после 1890 года. Но вот слова профессора Гудспида, сказанные еще в 1896 году: "Мы не можем притязать на приоритет, так как мы открытия не совершили. Мы только просим вас помнить, что за шесть лет до сего дня первый в мире снимок катодными лучами был сделан в физической лаборатории Пенсильванского университета".
Немецкий физик М. фон Лауэ впоследствии так комментировал этот факт: "Хотя мы знаем из биографии Рентгена, написанной Глассером, что по ту сторону океана имеется рентгенограмма, относящаяся еще к 189О году, однако истинная природа этой фотографии была установлена лишь после открытия Рентгена".
Это открытие - "одно из самых блестящих проявлений таланта экспериментатора, и не только по новизне япления, но и по тому, как оно было изучено",- писал академик А. Иоффе. В трех небольших статьях, опубтикованных на протяжении полутора лет, новое явление было исследовано настолько всесторонне, что сотни дальнейших работ ничего существенного не могли добавить.
И еще: "Рентген был большой и цельный человек в науке и в жизни. Вся его личность, его деятельность и научная методология принадлежат прошлому. Но только на фундаменте, созданном физиками XIX века и, в частности, Рентгеном, могла появиться современная физика".
Великому немецкому физику принадлежат классивеские исследования электрических явлений в кристаллах, работы по магнетизму, послужившие одним из краеугольных камней электронной теории. Но для всех нас имя В. Рентгена связано прежде всего с икс-лучами, и действительно их открытие затмило все, что сделал он до и после.
Тяжким бременем, как снег на голову, в одночасье свалилась на В. Рентгена всемирная слава. Еще недавно безвестный провинциальный ученый, он не мог не растеряться. Под личиной суровости и прямого до ргзкости, несловоохотливого, порой угрюмого нелюдима, потомка голландских мореходов, притаилась душа скромного до застенчивости человека, кристально честного, бескорыстного рыцаря науки. Что было делать, когда в тихий Вюрцбург шумной толпой хлынули соотечественники и иностранцы?
"Подозреваю, что он не очень-то обрадовался моему визиту: беседы с посетителями отнимают у него слишком много времени, а он предпочитает возиться со своими трубками", - убедился один корреспондент из США, оказавшийся напористей собратьев по перу и правдами-неправдами пробившийся к вюрцбургской знаменитости в январе 1896 года.
Заокеанский гость не без удивления увидел "скромное двухэтажное здание, где живет и работает профессор", "небольшую комнату, в которой сделано большое ожрытие". "По сравнению с шикарными лабораториями Лондонского или любого крупного университета в Америке лаборатория Рентгена выглядит непритязательно, даже убого", - констатировал американец.
И наконец: "Когда профессор Рентген протянул мне руку на прощанье, взгляд его был устремлен туда, где он оставил прерванную работу".
Паломничество не прекращалось, напротив, становилось все более массовым, назойливым. И В. Рентген перешел на "осадное положение", отбиваясь не только от репортеров, но даже от ученых.
Категорически отверг он и домогательства бизнесменов, наотрез отказавшись от участия в эксплуатации своего открытия, от привилегий, лицензий, патентов на изобретения, на усовершенствованные им генераторы икс-лучей. Отсутствие ограничений, связанных с монополией на выпуск рентгеновской техники, привело к бурному ее развитию во всем мире. Немудрено, что ученый нажил себе врагов в среде германской буржуазии, которая пыталась сыграть на его патриотических чувствах. Парируя спекуляции на национальных интересах, он ответил представителю Акционерного электротехнического общества (Берлин), сулившему золотые горы, прекрасно оборудованные лаборатории фирмы:
"Мое изобретение принадлежит всему человечеству. Я немец, и мне не меньше, чем вам, дорога честь родины, но прошу уволить. А сейчас извините, мне пора работать".
Он снова подверг себя добровольному заточению в "непритязательной, даже убогой" лаборатории. И лишь после того, как 9 марта 1896 года завершил вторую научную статью о новооткрытой радиации, позволил себе передохнуть. Третью (и последнюю) - "Дальнейшие наблюдения над свойствами икс-лучей" сдал в печать 10 марта 1897 года.
Все статьи написаны в виде сухо сформулированных тезисов (в первой их 17, во второй - 4, в третьей - 11). И все до последнего параграфа оказались неопровержимыми. За одним лишь исключением: "Нельзя ли новые лучи приписать продольные колебания эфира?" - ставил В Рентген вопрос перед собой и коллегами. Впрочем, тут же оговаривался, как бы оправдываясь: "Я должен сознаться, что в ходе моего исследования проникся этой мыслью и позволю ce6j высказать здесь это предположение, хотя очень хоро шо сознаю, что оно нуждается еще в дальнейших доказательствах".
Рентгеновская радиация казалась настолько необычной, что ее первооткрывателю (да и только ли ему?) представлялась принципиально отличной от любой иной. Колебаниями того же "мирового эфира", но не поперечными, а продольными. Именно здесь великий ученый допустил теоретическую ошибку, правда единственную. Но стоит ли удивляться?
Всего за несколько лет до того, в 1886-1889 годах немец Г. Герц впервые доказал на опыте существование электромагнитных волн, установив их тождественность световым. Лишь в 1904 году англичанин Ч. Баркла экспериментально подтвердил теоретическую догадку своего соотечественника Дж. Стокса, что икс-лучи имеют ту же природу.
Теперь мы знаем, что они такие же точно - поперечные колебания "мирового эфира", а вовсе не продольные (наподобие звуковых). Что радиоволновое, инфракрасное, видимое, ультрафиолетово?, рентгеновское и гамма-излучение - все это, если можно так выразиться, одного поля ягода: электромагнитного. Конечно, одно отличается от другого, но не принципиально. По сути, лишь частотами колебаний (выражаемыми обычно в герцах). Или, что то же самое, длинами волн.
Вот, скажем, рентгеновское излучение. Его область на спектре определяется такими характеристиками.
По одной классификации оно занимает диапазон от 10^-5 до 10^-12 сантиметра. По другой - от 10^-6 до 10^-10.
Грубо говоря, начинается там, где кончается ультрафиолетовое. И кончается там, где начинается гаммаизлучение. Но, как вопрошал Козьма Прутков, где начало того конца, которым оканчивается начало?
Сын своего века, вюрцбургский Колумб микромира мыслил категориями своей эпохи. "Принимая во внимание происхождение лучей при продольном толчке катодного потока и резкое отличие от световых, нельзя не считать гипотезу Рентгена весьма естественной для того времени", - писал академик А. Иоффе.
И все же В. Рентген, первым ступивший на новую "терра инкогнита", сразу же близко подошел к истине, допустив еще в 1895 году, что икс-л учи в чем-то подобны обычным световым.
Что они не представляют собой некие химерические флюиды вроде тех, которые с тихим упорством маньяка ищут приверженцы телепатии.
Говорят, однажды В. Рентген получил письмо с просьбой "выслать немного икс-лучей". Автор пояснял, почему вынужден обратиться к их "изготовителю":
должен, мол, заглянуть в свою грудную клетку, подозревая, что там застряла револьверная пуля. Что тут было ответить? "К сожалению, сейчас у меня нет в запасе икс-лучей. К тому же переправить их - дело сложное. Поступим проще: пришлите мне вашу грудную клетку". Ученый дал ответ, вполне достойный столь курьезного запроса.
Анекдотическая история или исторический анекдот?
Как бы то ни было, не приходится сомневаться, что открытие В. Рентгена действительно могло вызвать такую и, как видно из дальнейшего, еще более неожиданную реакцию.
В 1896 году представители властей предержащих с штате Нью-Джерси (США) со всей серьезностью, подобающей ответственным государственным деятелям, приняли на обсуждение законопроект депутата Рида, строго-настрого запрещавший применение икс-лучей в театральных биноклях. Ибо, дескать, оные таинственные невидимки в состоянии проникать не только через одежду (это еще куда ни шло), но и сквозь бренную плоть в самую душу. Смекнув, куда может завести зрителей неуемная любознательность, и блюдя чистого нравов, государственный муж ограничился на первых порах малым - лишь царством Мельпомены, но великое, как известно, всегда начинается с малого.
Пресса Нового и Старого Света забила тревогу, предупреждая, сколь опасна "мозговая фотография", позволяющая "читать чужие мысли, притом самые затаенные". Вскоре-де житья не будет от нескромных глаз: им ведь нипочем теперь ни запертые двери квартир, ни даже металлические стенки несгораемых шкафов...
А дельцы, движимые столь же трогательной заботой о ближнем, незамедлительно взялись рекламировать и продавать ширпотреб из особого защитного материала, состав коего, разумеется, был секретом фирмы. Например, портмоне, шкатулки, сейфы, а также шляпы, способные уберечь от "всевидящего ока" свое содержимое, не подлежащее огласке.
Особый энтузиазм выззати у просвещенной публики надежды на то, что она может стать отныне еще просвещеннее сравнительно недорогим способом. До статочно, дескать, воспользовавшись новооткрытой радиацией, спроецировать прямо сквозь черепную крышку на извилины коры рисунок или текст, чтобы он запечатлелся там как тавро. Так, мол, не утруждая зрения, мы сумеем в изобилии поглощать плоды просвещения.
И словно в подтверждение этой многообещающей идеи, вышеуказанные плоды предлагались действитель но в изобилии. Сообщалось, например, умозаключение некоего физиолога: если ка мозг собаки направить рентгеновское изображение кости, у животного разыгрывается аппетит, начинает течь слюна.
Откровения следовали за откровениями. Одно из них гласило: благодаря икс-лучам можно вернуть юность дряхлым и едва ли не жизнь - умирающим (даже усопшим); наконец-то найден вожделенный эликсир молодости. А заодно и философский камень. Ибо доподлинно известно: какой-то новоявленный алхимик кз Айовы (США), по его собственным свидетельствам, сумел превратить в золото кусок свинца за несколько часов облучения.
И так далее, и тому подобное...
Не думал не гадал В. Рентген, что открытая им радиация породит столь причудливую игру теней в мыслях про себя, в печати, для всех. Но очень скоро перестал удивляться светонепроницаемым шляпам или просьбам выслать икс-лучи в небольшом количестве. Вот и приходилось отшучиваться.
Разумеется, публикация В. Рентгена и ее популяризация вызвали несравненно больше серьезных последствий, нежели курьезных. Способствовала распространению научных, материалистических взглядов. Народоволец Е. Яковенко, учившийся тогда в Вюрцбурге, рассказывал, как толпились жители городка перед витриной книжного магазина на главной улице, где была выставлена "странная фотография", изображавшая руку фрау Б. Рентген с тенью кольца, "как бы висящего в воздухе вокруг костяных фаланг", а "кожа, мускулы и прочее как бы сделаны из стекла".
Трудно переоценить эвристическое значение всколыхнувшего ученый мир открытия, которое стало первотолчком для многих последующих изысканий. За один лишь "рентгеновский год" (1896 г.) вышло более тысячи работ и почти 50 книг по применению икс-лучей в одной только медицине.
10.
- Количество солидное, а качество?
- Спору нет, далеко не все из этих и последующих работ были выполнены столь же тщательно, как рентгеновские. Но история показала: семена новых идей, разнесенные из Вюрцбурга по белу свету и упавшие на благодатную почву настоящей науки, дали богатейший урожай. Бывало, правда, они всходили яркими пустоцветами. Однако на ниве знаний не прекращается и прополка, а не только посев. Как известно, на ошибках учатся, чтобы не повторять их.
- Простите, известно и другое: человеку свойственно ошибаться. Даже В. Рентген и тот небезгрешен. Не ошибается лишь тот, кто ничего не делает.
- Верно, но ошибка ошибке рознь.
"Если бы в результате какой-нибудь мировой катастрофы все накопленные научные знания оказались бы уничтоженными и к грядущим поколениям перешла бы только одна фраза, то какое утверждение, составленное из наименьшего количества слов, принесло бы наибольшую информацию?" - таким вопросом задался в своих "Лекциях по физике" известный американский ученый Р. Фейнман. И сам же ответил: атомная гипотеза.
"В одной этой фразе, как вы убедитесь, содержится невероятное количество информации о мире, стоит лишь приложить к ней немного воображения и чуть-чуть соображения", - пояснил он.
А ведь атомная гипотеза была ошибкой, если вспомнить, что "атом" значит "неделимый". Ошибкой, как мы теперь знаем, грубой, но для своего времени поистине гениальной. Когда же и как ее исправили?
Придется начать опять-таки с ошибки. "Облученные ярким солнечным светом соли урана испускают рентгеновскую радиацию". Так заявил 80 лет назад А. Беккерель.
Потомственный ученый, он чуть было не стал инженером, специалистом по дорогам и мостам. Окончив в 1878 году Парижскую политехническую школу, он получил должность в Институте путей сообщения. Но оставил карьеру путейца, предпочтя ей иную жизненную колею. И неплохо сделал. Ибо одним из самых первых начал прокладывать дороги в глубины атома, наводить мосты между микро- и мегамиром.
Первотолчком послужило открытие В. Рентгена.
20 января 1896 года оно обсуждалось на заседании французской академии. Докладчик - математик А. Пуанкаре, тоже выпускник Парижской политехнической школы - выдвинул интересное предположение.
Не испускают ли невидимую радиацию, обнаруженную В. Рентгеном, фосфоресцирующие вещества сами по себе, без разрядной трубки? Действительно, на том конце, куда бьют катодные лучи, стекло всегда светится.
Если же именно там и возникает рентгеновская радиация, стоит поискать ее источники среди минералов, способных люминесцировать.
Среди слушателей был профессор А. Беккерель, 44-летний член академии. Эта идея запала ему в душу.
Случайно ли? Еще дед его успешно изучал фосфоресценцию, да и сам он занимался ею давно, увлеченно и основательно. А в "рентгеновский год" о ней заговорили повсюду, причем не только в ученых собраниях, но даже в светских салонах, слово о модной звезде сцены.
Как все несущее печать таинственности, это явление исстари привлекало людей. Как отмечал еще Аристотель, оно наблюдается, например, когда рыба разлагается. Оно, можно сказать, вездесуще: гнилушки и светлячки в лесу, пылающие по ночам холодным огнем тропические воды, нагонявшие мистический ужас на мореплавателей, хотя "поджигатели" - не сверхъестественные силы, а мелкие морские организмы...
Теперь даже школьники знают, что флуоресценция и фосфоресценция разновидности люминесценции, отличающиеся только длительностью.
Первая затухает почти мгновенно, после того, как устранен ее возбудитель (скажем, электронный луч в кинескопах телевизоров). Вторая не столь быстро (некоторые соли урана и другие соединения, "позагоравшие" на солнце час-другой, продолжают какое-то время люминесцировать, и если их перенесут в темное помещение, ибо запасают впрок больше энергии).
Призрачное мерцание тлеющих гнилушек, разлагающихся останков или живых организмов - не что иное, как хемилюминесценция. Она обусловлена химическими процессами и прекращается вместе с ними.
Есть фотолюминесценция, она вызывается обычным видимым светом. Есть и радиолюминесценция.
Ее возбуждает проникающее излучение, например рентгеновское (рентгенолюминесценция). Разумеется, не обязательно волновое, корпускулярное тоже. Допустим, поток электронов в электровакуумных приборах - от круксовой трубки, как у В. Рентгена, до телевизионного кинескопа, как у нас дома (катодолюминесценция). Или альфа-частицы радиоактивных изотопов (альфа-люминесценция).
Столь отчетливых представлений об этих процессах во времена А. Беккереля, естественно, не было и быть не могло. Но все прекрасно понимали одну простую вещь: В. Рентген пришел к своему сверхнеобыкновенному открытию, исследуя такое вот свечение, отнюдь не сверхнеобыкновенное. Таинственное сияние кристаллов в профессорской лаборатории вюрцбургского Физического института так похоже на столь же загадочное тление гнилушек, с которым сталкивались все желающие в общедоступной лаборатории природы, идучи, например, за грибами... Если вспомнить еще о повальном тогда увлечении спиритизмом, которое не миновало иных ученых, то легко представить, что означала "лучевая лихорадка", с быстротой эпидемии распространившаяся по всему миру.
Тем более важной видится сейчас миссия настоящих ученых, которые строго научно, методично, подобно В. Рентгену, исследовали феномены, заставлявшие терять самообладание даже трезвые умы. Таким разведчиком науки был и А. Беккерель.
Он рассуждал примерно так. Если люминесценция действительно сопровождается испусканием икс-лучей, то фотопластинки непременно будут засвечены ее источником сквозь плотный оберточный материал. Вызвать же ее не проблема. Достаточно подержать на солнечном свету подходящие препараты.
Таких минералов у А. Беккереля была целая коллекция, лучшая в Париже. Он выбрал соль урана, фосфоресцирующую особенно интенсивно. И в погожий зимний день выставил ее кристаллики за окно на несколько часов. А под них была подложена фотопластинка, надежно укутанная в плотную черную бумагу.
Кроме того, между ней и солью лежала фигурная металлическая прокладка. Чтобы на негативе отпечатался силуэт препятствия, когда икс-лучи сделают свое дело (если, конечно, они существуют в соответствии с гипотезой А. Пуанкаре).
Все получилось именно так, как планировал А. Беккерель. Разумеется, одно подтверждение - еще не подтверждение. Опыты повторялись, варьировались. Суть оставалась прежней. Урановое соединение, начинавшее люминесцировать под действием солнечных лучей, заставляло фотоэмульсию чернеть. Значит, ее засвечивает радиация, проходящая сквозь светонепроницаемый пакет. Разумеется, рентгеновская. Какая же еще, если она всепроникающая?
Окончательно утвердившись в этих выводах, А. Беккергль доложил их 24 февраля 1896 года Французской академии. Их восприняли как нечто долгожданное, само собой разумеющееся. Там уже поговаривали: пора выбросить капризные рентгеновские трубки за борт, их вовсе не обязательно использовать, чтобы получать икс-лучи. Но через месяц А. Беккерель был вынужден опровергать А. Беккереля, себя самого.
И многих других, уверившихся в его авторитетных свидетельствах. А заодно и А. Пуанкаре, торжествовавшего йобеду теоретической мысли, и тех, кто, ставя аналогичные эксперименты, праздновал триумф Его Величества Опыта. Требовалось мужество, чтобы признать: лаврами увенчан не по праву, что попишешь, поторопился с проверкой гипотезы, не учел всех возможных неожиданностей. Неловко, конечно, перед коллегами, но истина дороже.
Сюрприз, подстерегавший исследователя, оказался и неприятным и радостным. Это случилось в пасмурные дни, когда новые опыты, естественно, не проводились, обрабатывались лишь результаты прежних. И вот однажды были проявлены пластинки, которые не выставляли на солнце. Они лежали в темном шкафу, ожидая своего часа, когда небо станет, наконец, чистым.
Как ни поразительно, и они оказались засвеченными!
Но почему? А. Беккерель знал: они лежали в темноте рядом с урановым соединением. И видел: на них четко запечатлены автографы его кристаллов!
Что было дальше, ясно: загадка - догадка - проверка... Постепенно все стало на свои места. Оказалось, фосфоресценция тут ни при чем. Вместе с ней отмели и рентгеновскую радиацию. Заговорили о лучах А. Беккереля, тоже невидимых, тоже всепроникающих. Вскоре выяснилось, что их испускает и торий. Так, в "рентгеновский год" была открыта радиоактивность.
В 1898 году добавились еще два радиоактивных элемента - полоний и радий. Их обнаружили супруги М. Склодовская и П. Кюри, изучая открытую А. Беккерелем радиацию. Э. Резерфорд задался вопросом: чем она отличается от рентгеновской? И нашел: первая отклоняется магнитным полем, вторая нет. Затем, перегораживая путь беккерелевским лучам тонкой алюминиевой пластинкой, убедился, что в их потоке - неодинаковые составляющие. Одна их разновидность задерживается тонкой металлической преградой, другая нет.
Так мир узнал об альфа- и бета-лучах, не подозревая, что это частицы. А вскоре услышал и о гамма-излучении: оно было открыто П. Виллардом (1901 г.). Тот установил, что оно очень похоже на рентгеновское: не отклоняется ни магнитным, ни электрическим полями.
В 1900 году Э. Резерфорда осенила догадка: альфалучи, испускаемые радием, - атомы гелия, отрывающиеся с большой скоростью. К 1903 году это было продемонстрировано изящным экспериментом. Все ахнули:
один химический элемент превращается в другой! Вернее, даже в два: радий в гелий и радон.
Атом оказался делимым! Рухнула господствовавшая 2400 лет концепция, считавшая его вечно неизменным и неразрушимым, не рождающимся и не умирающим. Кто бы мог подумать, что это начнется с икс-лучей и произойдет всего через несколько лет после "рентгеновского года".
Такова цена ошибки, допущенной и затем исправленной А. Беккерелем. Но вот ведь что любопытно: икс-лучи, которые он искал вне рентгеновской трубки, действительно можно было найти именно там, где он начал свою разведку. Их испускают некоторые радиоактивные изотопы. Иные непосредственно, исторгая их из собственных атомных недр. У других это не первичное, а вторичное явление: излучение, которое возникает при обстреле металлической мишени микропулями, альфаи бета-частицами. Иначе говоря, оно могло встретиться и А. Беккерелю, когда тот вставлял фигурные металлические прокладки между фотопластинкой и урановой солью, которая, как установил Э. Резерфорд, с силой выбрасывает альфа- и бета-частицы.
С быстротой молнии сообщение облетело Германию, Европу, планету. И это еще до того, как статья В. Рентгена "О новом роде лучей" появилась в январском номере научного журнала.
Могло сложиться впечатление, будто В. Рентген гнался за дешевой популярностью. Как же было на самом деле?
Обратите внимание: лондонское телеграфное агентство сослалось на венские источники, хотя имелись берлинские и другие германские, вроде бы более надежные (как-никак выходящие на родине открытия).
Но в том-то и штука, что самой первой публикацией оказалась именно венская. Почему так?
Свой манускрипт В. Рентген направил не только в Физико-медицинское общество Вюрцбурга, но и по другим адресам. В частности, профессору Венского университета Ф. Экснеру, своему коллеге, которого хорошо знал по прежней совместной работе. А тот, получив рукопись и сразу же оценив по достоинству, немедленно ознакомил с ней сотрудников. Среди них был Э. Лехер, ассистент Венского университета. Тот выпросил текст до завтра и вечером отнес отцу, редактору венской "Нойе фрайе прессе", которого убедил срочно поставить в номер важную научную новость.
Место для нее освободили на первой полосе, где обычно дается "самое-самое"; всему остальному пришлось потесниться. Это случилось в ночь со 2 на 3 января, когда все материалы уже были сверстаны и газета печаталась полным ходом, так что понадобилось даже приостановить типографские машины, но, как считал редактор, игра стоила свеч.
Опасения оправдались. "Сенсационное открытие",- зазывали разносчики газет аншлагом, пересекавшим первую страницу "Нойе фрайе прессе". Первый абзац крупным шрифтом бил в глаза: "Недавно в кругах ученых, специалистов Вены, настоящую сенсацию вызвало сообщение об открытии, которое сделал Вильгельм-Конрад Рентген, профессор физики в Вюрцбурге.
Если сообщение оправдается, в руках человечества окажутся эпохальные итоги точнейших исследований, которые приведут к замечательным последствиям как в физике, так и в медицине".
Началась цепная реакция перепечаток, о чем В. Рентген не ведал, как говорится, ни сном ни духом.
И когда вышел наконец научный журнал с оригинальной авторской статьей, номер расхватали за один день.
Жаждущих прочесть ее оказалось столько, что "О новом роде лучей" пришлось выпустить отдельной брошюрой. В первый же месяц она выдержала пять изданий, а вскоре была переведена на английский, французский, итальянский, русский...
31 января брошюра уже продавалась в столице России под заглавием "Новый род лучей", причем на титульном листе красовалась рентгенограмма руки, изготовленная 16 января в физической лаборатории Санкт-Петербургского университета.
Сразу объявились претенденты на приоритет. В. Рентгена обвиняли даже в плагиате. Среди них оказался и профессор Ф. Ленард, впоследствии прислужник фашизма, прославившийся своей реакционностью. Вот уж кто действительно старался "пристегнуть" к икс-лучам свое имя, окрестить их ленардовыми!
Интересно, что первая рентгенограмма была получена действительно не В. Рентгеном и не в Германии, а в США, еще в 1890 году. Казалось бы, у американцев больше прав на лавры первооткрывателей, чем у Ф. Ленарда, начавшего свои опыты с трубкой после 1890 года. Но вот слова профессора Гудспида, сказанные еще в 1896 году: "Мы не можем притязать на приоритет, так как мы открытия не совершили. Мы только просим вас помнить, что за шесть лет до сего дня первый в мире снимок катодными лучами был сделан в физической лаборатории Пенсильванского университета".
Немецкий физик М. фон Лауэ впоследствии так комментировал этот факт: "Хотя мы знаем из биографии Рентгена, написанной Глассером, что по ту сторону океана имеется рентгенограмма, относящаяся еще к 189О году, однако истинная природа этой фотографии была установлена лишь после открытия Рентгена".
Это открытие - "одно из самых блестящих проявлений таланта экспериментатора, и не только по новизне япления, но и по тому, как оно было изучено",- писал академик А. Иоффе. В трех небольших статьях, опубтикованных на протяжении полутора лет, новое явление было исследовано настолько всесторонне, что сотни дальнейших работ ничего существенного не могли добавить.
И еще: "Рентген был большой и цельный человек в науке и в жизни. Вся его личность, его деятельность и научная методология принадлежат прошлому. Но только на фундаменте, созданном физиками XIX века и, в частности, Рентгеном, могла появиться современная физика".
Великому немецкому физику принадлежат классивеские исследования электрических явлений в кристаллах, работы по магнетизму, послужившие одним из краеугольных камней электронной теории. Но для всех нас имя В. Рентгена связано прежде всего с икс-лучами, и действительно их открытие затмило все, что сделал он до и после.
Тяжким бременем, как снег на голову, в одночасье свалилась на В. Рентгена всемирная слава. Еще недавно безвестный провинциальный ученый, он не мог не растеряться. Под личиной суровости и прямого до ргзкости, несловоохотливого, порой угрюмого нелюдима, потомка голландских мореходов, притаилась душа скромного до застенчивости человека, кристально честного, бескорыстного рыцаря науки. Что было делать, когда в тихий Вюрцбург шумной толпой хлынули соотечественники и иностранцы?
"Подозреваю, что он не очень-то обрадовался моему визиту: беседы с посетителями отнимают у него слишком много времени, а он предпочитает возиться со своими трубками", - убедился один корреспондент из США, оказавшийся напористей собратьев по перу и правдами-неправдами пробившийся к вюрцбургской знаменитости в январе 1896 года.
Заокеанский гость не без удивления увидел "скромное двухэтажное здание, где живет и работает профессор", "небольшую комнату, в которой сделано большое ожрытие". "По сравнению с шикарными лабораториями Лондонского или любого крупного университета в Америке лаборатория Рентгена выглядит непритязательно, даже убого", - констатировал американец.
И наконец: "Когда профессор Рентген протянул мне руку на прощанье, взгляд его был устремлен туда, где он оставил прерванную работу".
Паломничество не прекращалось, напротив, становилось все более массовым, назойливым. И В. Рентген перешел на "осадное положение", отбиваясь не только от репортеров, но даже от ученых.
Категорически отверг он и домогательства бизнесменов, наотрез отказавшись от участия в эксплуатации своего открытия, от привилегий, лицензий, патентов на изобретения, на усовершенствованные им генераторы икс-лучей. Отсутствие ограничений, связанных с монополией на выпуск рентгеновской техники, привело к бурному ее развитию во всем мире. Немудрено, что ученый нажил себе врагов в среде германской буржуазии, которая пыталась сыграть на его патриотических чувствах. Парируя спекуляции на национальных интересах, он ответил представителю Акционерного электротехнического общества (Берлин), сулившему золотые горы, прекрасно оборудованные лаборатории фирмы:
"Мое изобретение принадлежит всему человечеству. Я немец, и мне не меньше, чем вам, дорога честь родины, но прошу уволить. А сейчас извините, мне пора работать".
Он снова подверг себя добровольному заточению в "непритязательной, даже убогой" лаборатории. И лишь после того, как 9 марта 1896 года завершил вторую научную статью о новооткрытой радиации, позволил себе передохнуть. Третью (и последнюю) - "Дальнейшие наблюдения над свойствами икс-лучей" сдал в печать 10 марта 1897 года.
Все статьи написаны в виде сухо сформулированных тезисов (в первой их 17, во второй - 4, в третьей - 11). И все до последнего параграфа оказались неопровержимыми. За одним лишь исключением: "Нельзя ли новые лучи приписать продольные колебания эфира?" - ставил В Рентген вопрос перед собой и коллегами. Впрочем, тут же оговаривался, как бы оправдываясь: "Я должен сознаться, что в ходе моего исследования проникся этой мыслью и позволю ce6j высказать здесь это предположение, хотя очень хоро шо сознаю, что оно нуждается еще в дальнейших доказательствах".
Рентгеновская радиация казалась настолько необычной, что ее первооткрывателю (да и только ли ему?) представлялась принципиально отличной от любой иной. Колебаниями того же "мирового эфира", но не поперечными, а продольными. Именно здесь великий ученый допустил теоретическую ошибку, правда единственную. Но стоит ли удивляться?
Всего за несколько лет до того, в 1886-1889 годах немец Г. Герц впервые доказал на опыте существование электромагнитных волн, установив их тождественность световым. Лишь в 1904 году англичанин Ч. Баркла экспериментально подтвердил теоретическую догадку своего соотечественника Дж. Стокса, что икс-лучи имеют ту же природу.
Теперь мы знаем, что они такие же точно - поперечные колебания "мирового эфира", а вовсе не продольные (наподобие звуковых). Что радиоволновое, инфракрасное, видимое, ультрафиолетово?, рентгеновское и гамма-излучение - все это, если можно так выразиться, одного поля ягода: электромагнитного. Конечно, одно отличается от другого, но не принципиально. По сути, лишь частотами колебаний (выражаемыми обычно в герцах). Или, что то же самое, длинами волн.
Вот, скажем, рентгеновское излучение. Его область на спектре определяется такими характеристиками.
По одной классификации оно занимает диапазон от 10^-5 до 10^-12 сантиметра. По другой - от 10^-6 до 10^-10.
Грубо говоря, начинается там, где кончается ультрафиолетовое. И кончается там, где начинается гаммаизлучение. Но, как вопрошал Козьма Прутков, где начало того конца, которым оканчивается начало?
Сын своего века, вюрцбургский Колумб микромира мыслил категориями своей эпохи. "Принимая во внимание происхождение лучей при продольном толчке катодного потока и резкое отличие от световых, нельзя не считать гипотезу Рентгена весьма естественной для того времени", - писал академик А. Иоффе.
И все же В. Рентген, первым ступивший на новую "терра инкогнита", сразу же близко подошел к истине, допустив еще в 1895 году, что икс-л учи в чем-то подобны обычным световым.
Что они не представляют собой некие химерические флюиды вроде тех, которые с тихим упорством маньяка ищут приверженцы телепатии.
Говорят, однажды В. Рентген получил письмо с просьбой "выслать немного икс-лучей". Автор пояснял, почему вынужден обратиться к их "изготовителю":
должен, мол, заглянуть в свою грудную клетку, подозревая, что там застряла револьверная пуля. Что тут было ответить? "К сожалению, сейчас у меня нет в запасе икс-лучей. К тому же переправить их - дело сложное. Поступим проще: пришлите мне вашу грудную клетку". Ученый дал ответ, вполне достойный столь курьезного запроса.
Анекдотическая история или исторический анекдот?
Как бы то ни было, не приходится сомневаться, что открытие В. Рентгена действительно могло вызвать такую и, как видно из дальнейшего, еще более неожиданную реакцию.
В 1896 году представители властей предержащих с штате Нью-Джерси (США) со всей серьезностью, подобающей ответственным государственным деятелям, приняли на обсуждение законопроект депутата Рида, строго-настрого запрещавший применение икс-лучей в театральных биноклях. Ибо, дескать, оные таинственные невидимки в состоянии проникать не только через одежду (это еще куда ни шло), но и сквозь бренную плоть в самую душу. Смекнув, куда может завести зрителей неуемная любознательность, и блюдя чистого нравов, государственный муж ограничился на первых порах малым - лишь царством Мельпомены, но великое, как известно, всегда начинается с малого.
Пресса Нового и Старого Света забила тревогу, предупреждая, сколь опасна "мозговая фотография", позволяющая "читать чужие мысли, притом самые затаенные". Вскоре-де житья не будет от нескромных глаз: им ведь нипочем теперь ни запертые двери квартир, ни даже металлические стенки несгораемых шкафов...
А дельцы, движимые столь же трогательной заботой о ближнем, незамедлительно взялись рекламировать и продавать ширпотреб из особого защитного материала, состав коего, разумеется, был секретом фирмы. Например, портмоне, шкатулки, сейфы, а также шляпы, способные уберечь от "всевидящего ока" свое содержимое, не подлежащее огласке.
Особый энтузиазм выззати у просвещенной публики надежды на то, что она может стать отныне еще просвещеннее сравнительно недорогим способом. До статочно, дескать, воспользовавшись новооткрытой радиацией, спроецировать прямо сквозь черепную крышку на извилины коры рисунок или текст, чтобы он запечатлелся там как тавро. Так, мол, не утруждая зрения, мы сумеем в изобилии поглощать плоды просвещения.
И словно в подтверждение этой многообещающей идеи, вышеуказанные плоды предлагались действитель но в изобилии. Сообщалось, например, умозаключение некоего физиолога: если ка мозг собаки направить рентгеновское изображение кости, у животного разыгрывается аппетит, начинает течь слюна.
Откровения следовали за откровениями. Одно из них гласило: благодаря икс-лучам можно вернуть юность дряхлым и едва ли не жизнь - умирающим (даже усопшим); наконец-то найден вожделенный эликсир молодости. А заодно и философский камень. Ибо доподлинно известно: какой-то новоявленный алхимик кз Айовы (США), по его собственным свидетельствам, сумел превратить в золото кусок свинца за несколько часов облучения.
И так далее, и тому подобное...
Не думал не гадал В. Рентген, что открытая им радиация породит столь причудливую игру теней в мыслях про себя, в печати, для всех. Но очень скоро перестал удивляться светонепроницаемым шляпам или просьбам выслать икс-лучи в небольшом количестве. Вот и приходилось отшучиваться.
Разумеется, публикация В. Рентгена и ее популяризация вызвали несравненно больше серьезных последствий, нежели курьезных. Способствовала распространению научных, материалистических взглядов. Народоволец Е. Яковенко, учившийся тогда в Вюрцбурге, рассказывал, как толпились жители городка перед витриной книжного магазина на главной улице, где была выставлена "странная фотография", изображавшая руку фрау Б. Рентген с тенью кольца, "как бы висящего в воздухе вокруг костяных фаланг", а "кожа, мускулы и прочее как бы сделаны из стекла".
Трудно переоценить эвристическое значение всколыхнувшего ученый мир открытия, которое стало первотолчком для многих последующих изысканий. За один лишь "рентгеновский год" (1896 г.) вышло более тысячи работ и почти 50 книг по применению икс-лучей в одной только медицине.
10.
- Количество солидное, а качество?
- Спору нет, далеко не все из этих и последующих работ были выполнены столь же тщательно, как рентгеновские. Но история показала: семена новых идей, разнесенные из Вюрцбурга по белу свету и упавшие на благодатную почву настоящей науки, дали богатейший урожай. Бывало, правда, они всходили яркими пустоцветами. Однако на ниве знаний не прекращается и прополка, а не только посев. Как известно, на ошибках учатся, чтобы не повторять их.
- Простите, известно и другое: человеку свойственно ошибаться. Даже В. Рентген и тот небезгрешен. Не ошибается лишь тот, кто ничего не делает.
- Верно, но ошибка ошибке рознь.
"Если бы в результате какой-нибудь мировой катастрофы все накопленные научные знания оказались бы уничтоженными и к грядущим поколениям перешла бы только одна фраза, то какое утверждение, составленное из наименьшего количества слов, принесло бы наибольшую информацию?" - таким вопросом задался в своих "Лекциях по физике" известный американский ученый Р. Фейнман. И сам же ответил: атомная гипотеза.
"В одной этой фразе, как вы убедитесь, содержится невероятное количество информации о мире, стоит лишь приложить к ней немного воображения и чуть-чуть соображения", - пояснил он.
А ведь атомная гипотеза была ошибкой, если вспомнить, что "атом" значит "неделимый". Ошибкой, как мы теперь знаем, грубой, но для своего времени поистине гениальной. Когда же и как ее исправили?
Придется начать опять-таки с ошибки. "Облученные ярким солнечным светом соли урана испускают рентгеновскую радиацию". Так заявил 80 лет назад А. Беккерель.
Потомственный ученый, он чуть было не стал инженером, специалистом по дорогам и мостам. Окончив в 1878 году Парижскую политехническую школу, он получил должность в Институте путей сообщения. Но оставил карьеру путейца, предпочтя ей иную жизненную колею. И неплохо сделал. Ибо одним из самых первых начал прокладывать дороги в глубины атома, наводить мосты между микро- и мегамиром.
Первотолчком послужило открытие В. Рентгена.
20 января 1896 года оно обсуждалось на заседании французской академии. Докладчик - математик А. Пуанкаре, тоже выпускник Парижской политехнической школы - выдвинул интересное предположение.
Не испускают ли невидимую радиацию, обнаруженную В. Рентгеном, фосфоресцирующие вещества сами по себе, без разрядной трубки? Действительно, на том конце, куда бьют катодные лучи, стекло всегда светится.
Если же именно там и возникает рентгеновская радиация, стоит поискать ее источники среди минералов, способных люминесцировать.
Среди слушателей был профессор А. Беккерель, 44-летний член академии. Эта идея запала ему в душу.
Случайно ли? Еще дед его успешно изучал фосфоресценцию, да и сам он занимался ею давно, увлеченно и основательно. А в "рентгеновский год" о ней заговорили повсюду, причем не только в ученых собраниях, но даже в светских салонах, слово о модной звезде сцены.
Как все несущее печать таинственности, это явление исстари привлекало людей. Как отмечал еще Аристотель, оно наблюдается, например, когда рыба разлагается. Оно, можно сказать, вездесуще: гнилушки и светлячки в лесу, пылающие по ночам холодным огнем тропические воды, нагонявшие мистический ужас на мореплавателей, хотя "поджигатели" - не сверхъестественные силы, а мелкие морские организмы...
Теперь даже школьники знают, что флуоресценция и фосфоресценция разновидности люминесценции, отличающиеся только длительностью.
Первая затухает почти мгновенно, после того, как устранен ее возбудитель (скажем, электронный луч в кинескопах телевизоров). Вторая не столь быстро (некоторые соли урана и другие соединения, "позагоравшие" на солнце час-другой, продолжают какое-то время люминесцировать, и если их перенесут в темное помещение, ибо запасают впрок больше энергии).
Призрачное мерцание тлеющих гнилушек, разлагающихся останков или живых организмов - не что иное, как хемилюминесценция. Она обусловлена химическими процессами и прекращается вместе с ними.
Есть фотолюминесценция, она вызывается обычным видимым светом. Есть и радиолюминесценция.
Ее возбуждает проникающее излучение, например рентгеновское (рентгенолюминесценция). Разумеется, не обязательно волновое, корпускулярное тоже. Допустим, поток электронов в электровакуумных приборах - от круксовой трубки, как у В. Рентгена, до телевизионного кинескопа, как у нас дома (катодолюминесценция). Или альфа-частицы радиоактивных изотопов (альфа-люминесценция).
Столь отчетливых представлений об этих процессах во времена А. Беккереля, естественно, не было и быть не могло. Но все прекрасно понимали одну простую вещь: В. Рентген пришел к своему сверхнеобыкновенному открытию, исследуя такое вот свечение, отнюдь не сверхнеобыкновенное. Таинственное сияние кристаллов в профессорской лаборатории вюрцбургского Физического института так похоже на столь же загадочное тление гнилушек, с которым сталкивались все желающие в общедоступной лаборатории природы, идучи, например, за грибами... Если вспомнить еще о повальном тогда увлечении спиритизмом, которое не миновало иных ученых, то легко представить, что означала "лучевая лихорадка", с быстротой эпидемии распространившаяся по всему миру.
Тем более важной видится сейчас миссия настоящих ученых, которые строго научно, методично, подобно В. Рентгену, исследовали феномены, заставлявшие терять самообладание даже трезвые умы. Таким разведчиком науки был и А. Беккерель.
Он рассуждал примерно так. Если люминесценция действительно сопровождается испусканием икс-лучей, то фотопластинки непременно будут засвечены ее источником сквозь плотный оберточный материал. Вызвать же ее не проблема. Достаточно подержать на солнечном свету подходящие препараты.
Таких минералов у А. Беккереля была целая коллекция, лучшая в Париже. Он выбрал соль урана, фосфоресцирующую особенно интенсивно. И в погожий зимний день выставил ее кристаллики за окно на несколько часов. А под них была подложена фотопластинка, надежно укутанная в плотную черную бумагу.
Кроме того, между ней и солью лежала фигурная металлическая прокладка. Чтобы на негативе отпечатался силуэт препятствия, когда икс-лучи сделают свое дело (если, конечно, они существуют в соответствии с гипотезой А. Пуанкаре).
Все получилось именно так, как планировал А. Беккерель. Разумеется, одно подтверждение - еще не подтверждение. Опыты повторялись, варьировались. Суть оставалась прежней. Урановое соединение, начинавшее люминесцировать под действием солнечных лучей, заставляло фотоэмульсию чернеть. Значит, ее засвечивает радиация, проходящая сквозь светонепроницаемый пакет. Разумеется, рентгеновская. Какая же еще, если она всепроникающая?
Окончательно утвердившись в этих выводах, А. Беккергль доложил их 24 февраля 1896 года Французской академии. Их восприняли как нечто долгожданное, само собой разумеющееся. Там уже поговаривали: пора выбросить капризные рентгеновские трубки за борт, их вовсе не обязательно использовать, чтобы получать икс-лучи. Но через месяц А. Беккерель был вынужден опровергать А. Беккереля, себя самого.
И многих других, уверившихся в его авторитетных свидетельствах. А заодно и А. Пуанкаре, торжествовавшего йобеду теоретической мысли, и тех, кто, ставя аналогичные эксперименты, праздновал триумф Его Величества Опыта. Требовалось мужество, чтобы признать: лаврами увенчан не по праву, что попишешь, поторопился с проверкой гипотезы, не учел всех возможных неожиданностей. Неловко, конечно, перед коллегами, но истина дороже.
Сюрприз, подстерегавший исследователя, оказался и неприятным и радостным. Это случилось в пасмурные дни, когда новые опыты, естественно, не проводились, обрабатывались лишь результаты прежних. И вот однажды были проявлены пластинки, которые не выставляли на солнце. Они лежали в темном шкафу, ожидая своего часа, когда небо станет, наконец, чистым.
Как ни поразительно, и они оказались засвеченными!
Но почему? А. Беккерель знал: они лежали в темноте рядом с урановым соединением. И видел: на них четко запечатлены автографы его кристаллов!
Что было дальше, ясно: загадка - догадка - проверка... Постепенно все стало на свои места. Оказалось, фосфоресценция тут ни при чем. Вместе с ней отмели и рентгеновскую радиацию. Заговорили о лучах А. Беккереля, тоже невидимых, тоже всепроникающих. Вскоре выяснилось, что их испускает и торий. Так, в "рентгеновский год" была открыта радиоактивность.
В 1898 году добавились еще два радиоактивных элемента - полоний и радий. Их обнаружили супруги М. Склодовская и П. Кюри, изучая открытую А. Беккерелем радиацию. Э. Резерфорд задался вопросом: чем она отличается от рентгеновской? И нашел: первая отклоняется магнитным полем, вторая нет. Затем, перегораживая путь беккерелевским лучам тонкой алюминиевой пластинкой, убедился, что в их потоке - неодинаковые составляющие. Одна их разновидность задерживается тонкой металлической преградой, другая нет.
Так мир узнал об альфа- и бета-лучах, не подозревая, что это частицы. А вскоре услышал и о гамма-излучении: оно было открыто П. Виллардом (1901 г.). Тот установил, что оно очень похоже на рентгеновское: не отклоняется ни магнитным, ни электрическим полями.
В 1900 году Э. Резерфорда осенила догадка: альфалучи, испускаемые радием, - атомы гелия, отрывающиеся с большой скоростью. К 1903 году это было продемонстрировано изящным экспериментом. Все ахнули:
один химический элемент превращается в другой! Вернее, даже в два: радий в гелий и радон.
Атом оказался делимым! Рухнула господствовавшая 2400 лет концепция, считавшая его вечно неизменным и неразрушимым, не рождающимся и не умирающим. Кто бы мог подумать, что это начнется с икс-лучей и произойдет всего через несколько лет после "рентгеновского года".
Такова цена ошибки, допущенной и затем исправленной А. Беккерелем. Но вот ведь что любопытно: икс-лучи, которые он искал вне рентгеновской трубки, действительно можно было найти именно там, где он начал свою разведку. Их испускают некоторые радиоактивные изотопы. Иные непосредственно, исторгая их из собственных атомных недр. У других это не первичное, а вторичное явление: излучение, которое возникает при обстреле металлической мишени микропулями, альфаи бета-частицами. Иначе говоря, оно могло встретиться и А. Беккерелю, когда тот вставлял фигурные металлические прокладки между фотопластинкой и урановой солью, которая, как установил Э. Резерфорд, с силой выбрасывает альфа- и бета-частицы.