Валентин Азерников - Физика. Великие открытия

Август Адольф Кундт 1839–1894

Не сразу он это понял, не в одно мгновение.

Он нащупал рубильник, выключил его — свечение исчезло. Он включил его вновь — свечение опять возникло. Значит, его вызывает катодно-лучевая трубка. Но каким образом? Катодные лучи могли бы это сделать, если бы они доходили до экрана. Но трубка покрыта картоном, а картон — броня для лучей. И от лампы до экрана больше метра, а такой слой воздуха — тоже броня. Значит, не катодные лучи. Но что же тогда? Ведь сияние появляется только при включении трубки.

Аппаратура В. К. Рентгена, с помощью которой он в 1895 году сделал первый снимок руки в икс-лучах.

Лаборатория М. Фарадея в Королевском институте.

Молекулярные лучи, испускаемые полусферическим катодом а, концентрируются в центре полусферы, где помешена платиновая нить b, которая накаляется при разряде.

Радиометр, примененный Круксом в 1879 году для доказательства механическою действия катодных лучей.

Вот, собственно, в этот момент, в этом месте размышлений и началось рождение открытия. Все, что было до этого, все, что наблюдал Рентген, видели до него многие. И тот же Герц, когда ставил на пути лучей листок золота, и тот же Ленард, когда выводил катодные лучи сквозь алюминиевую фольгу; за пятнадцать лет до открытия Рентгена его земляк Гольдштейн описал в своей работе странное явление — свечение флюоресцентного экрана, защищенного от действия прямых катодный лучей. Эта работа была переведена и в Англии, ее читали все физики, кто занимался катодными лучами, а занимались ими почти все физики, и ни у кого не появилась такая наивная мысль, какая появилась у Рентгена: а почему экран светится?

Но это еще не все. За год до Рентгена выдающийся английский физик Дж. Дж. Томсон, которого во всем мире любовно-почтительно называли просто Джи-Джи, по инициалам, писал в статье, что он наблюдал свечение стекла, находящегося на расстоянии более метра от разрядной трубки. Он удивился этому, потому что, как он пишет, «прежде чем попасть на фосфоресцирующее тело, лучи должны были пройти через стеклянные стенки вакуумной трубки и достаточно толстый слой воздуха». Он удивился — и пошел дальше, к своей цели: к измерению скорости катодных лучей, — упустив верную возможность открыть лучи Томсона.

Но и этого мало. Когда открытие Рентгена было опубликовано, когда рентгеновские снимки запестрели на первых страницах газет, американский физик из Пенсильванского университета по фамилии Гудспид схватился за голову: ведь он еще пять лет назад получил похожий снимок! Он вспомнил, что возился тогда с фотопластинками около работающей трубки Крукса, что, проявив на другой день одну из них, увидел на ней удивительно четкую тень, отброшенную на фотоэмульсию непонятно каким предметом, вспомнил, как он решил тогда, что это просто брак эксперимента.

Он вспомнил все это, и вот тогда и схватился за голову; а потом схватился за ящик со старыми снимками и стал лихорадочно искать ту самую пластинку и нашел ее и убедился, что это не что иное, как самый настоящий рентгеновский снимок, который вполне мог бы называться гудспидовским снимком. Он отдал эту пластинку на суд своих коллег, и было единодушно признано: это действительно первый след рентгеновского излучения, сделанный еще до того, как излучение было открыто. Неизвестно, что принимал Гудспид в тот день — поздравления или соболезнования, но надо отдать ему должное, он показал себя мужественным человеком и честным ученым. Он прямо заявил: «В этом открытии мы не можем притязать на приоритет, так как мы открытия не совершили. Мы только просим вас помнить, что за шесть лет до сегодняшнего дня первый в мире снимок был сделан в физической лаборатории Пенсильванского университета». Ну что ж, мы это действительно помним.

Мы говорили об отдельных, наиболее известных физиках, просмотревших открытие нового вида излучения, но вот явление, которое знали уже все физики: нельзя оставлять фотографические пластинки вблизи работающей катодно-лучевой трубки — они засвечиваются. И никто из них не задал себе вопрос: почему, почему они должны засвечиваться, если сами катодные лучи не способны оторваться от трубки больше чем на один сантиметр? А ведь этот вопрос должен же был задать себе каждый. Ну, пусть не каждый, пусть один из десяти, даже один из сотни. Так нет ведь, убирали фотопластинки подальше от трубки, и на этом все кончалось. Непонятное стало обыденным, его перестали замечать. Нужно было обладать наивностью и мудростью одновременно, чтобы увидеть необычное в известном явлении и суметь обнаружить его суть.

Этими двумя качествами и обладал Вильгельм Конрад Рентген. Необычность явления он понял довольно быстро; здесь, вероятно, вполне уместно такое слово, как «осенило». Его осенило, что свечение не может вызываться катодными лучами, хотя вроде бы и вызывается именно ими. Это первая компонента открытия; как говорят ученые, необходимая, но недостаточная. Надо еще понять, отчего же светится в темноте экран.

Ответить на такой вопрос чисто умозрительно нельзя. Тут не о чем догадываться. Ведь нет фактов — того строительного материала, из которого и сооружается любая концепция. Кроме того, не надо забывать, что Рентген — экспериментатор. И поэтому, оправившись после первых минут изумления, он начинает экспериментировать. Сначала чисто импульсивно — хватает все, что попадет под руку, потом все более осмысленно. Он словно ощупью приближается к тому моменту полного прозрения, когда он сможет сказать: я открыл новые лучи.

Со стороны это действительно выглядело, как поиски ощупью. Была ночь, Рентген не зажигал света, чтобы не прогнать призрачное сияние, и не снимал колпака с трубки, чтобы быть уверенным, что катодные лучи надежно заперты. Он взял в руки экран, который светился в темноте, и начал эксперимент № 1.

Ученый осторожно передвигается по комнате, держа экран в руках, и смотрит, как далеко можно отойти от трубки, не потеряв яркости свечения. Полтора-два метра.

Эксперимент № 2. Сквозь картон таинственное излучение проходит. А сквозь другие предметы? Ощупью шарит по столу. Книга. Годится. Ставит книгу между трубкой и экраном. Экран светится. Стекло. Годится. Вносит его в магическое пространство. Светится экран. Значит, и стекло не препятствие для новых лучей. Так. Что еще есть под рукой? Колода карт. А она как сюда попала? А, ладно, сейчас это неважно, важна ее проницаемость излучению. Светится экран. Еще что?