Валентин Азерников - Физика. Великие открытия

Итак, в том же году, когда мир узнал об открытии лучей Рентгена, которые тот назвал X-лучами, были открыты еще одни лучи; Беккерель назвал их поначалу урановыми, другие ученые поначалу называли их беккерелевыми. Но если рентгеновские лучи так и остались навсегда едиными и неделимыми, то целостности лучей Беккереля скоро пришел конец: ученые обнаружили в них три составные части, три сорта лучей, и термин «лучи Беккереля» перестал существовать, хотя заслуга французского ученого, впервые открывшего радиоактивность, не забывалась никем и никогда.

Правда, поначалу, как ни странно, его заслуга перед человечеством, перед наукой, перед Францией, наконец, не была оценена по достоинству на его родине. 21 декабря 1896 года президент Академии наук на годичном заседании, подводя итоги прошедшего года, умудрился почти ничего не сказать об открытии Беккереля. В то же время он всячески подчеркивал величие открытия Рентгена. Один из основных французских научных журналов поместил годовой обзор работ 1896 года, и в нем о Беккереле — всего несколько слов. И только Пуанкаре по достоинству оценил вклад Беккереля, не без поэтического изящества сказав, что тот добавил «новые лучи к славе своей династии». Хотя как раз Пуанкаре и мог бы быть менее объективным или, во всяком случае, более сдержанным — открытие Беккереля зачеркивало его гипотезу.

Конечно, ситуация, сложившаяся в конце 1896 года, явно несправедлива по отношению к Беккерелю, но тому есть объективные причины. Прежде всего: чтобы оценить открытие радиоактивности, надо его суметь понять, а понять ученые тогда еще не могли, понадобилось несколько лет и несколько новых открытий на базе открытия Беккереля, чтобы все стало на свои места. Открытие Рентгена, напротив, в какой-то мере было понятным с самого начала, во всяком случае в том отношении, что оно имеет огромное значение для медицины. А что мог предложить Беккерель со своими лучами — куда их пристроить, где использовать? Он этого пока сам не знал, более того — он не мог даже правильно истолковать их природу. Не по своей вине, конечно: уровень науки не позволял этого сделать еще по крайней мере два года; только в следующем году был открыт электрон, только через два года — радий и другие радиоактивные элементы.

Даже такие корифеи физики, как англичане лорд Кельвин, Рамзай, Стокс, посетившие Беккереля в конце 1896 года, и те не могли взять в толк, откуда в уране берется энергия для излучения и почему она никак не иссякнет. Лорд Кельвин даже склонен был поддержать точку зрения французского коллеги, который полагал, что уран получает энергию откуда-то извне, аккумулирует ее в себе, а потом уж выдает обратно в виде лучей. Через несколько лет, когда были открыты радиоактивные элементы, ошибочность этого предположения стала ясна всем и самому автору в том числе. Но до тех пор он не мог предложить ничего лучшего. Отсюда и неясность, как использовать его открытие.

Еще одно обстоятельство сдерживало ученых от восторгов: существовала некоторая настороженность по отношению к открытиям новых лучей — я уж говорил об этом в связи с Рентгеном. Вероятно, этот же тормоз и здесь сыграл свою роль.

И, наконец, последняя причина, которую можно было бы привести в качестве объяснения некоторого прохладного отношения к Беккерелю и его лучам, заключалась в том, что открытие его, как тут же все вспомнили, собственно, не было таким уж новым открытием. Повторилась старая история, печально знакомая и Вольте, и Эрстеду, и Рентгену: у Беккереля нашлись предшественники. Не один и не два — целых три.

Первый был его соотечественником. Имя: Ньепс де Сен-Виктор. Время работы: тридцать лет назад. Должность: лейтенант муниципальной гвардии в Париже. В то время естествознанием можно было заниматься между делом, если дел особых по службе нет. И молодой лейтенант время от времени экспериментировал с фотопластинками, пытаясь установить, влияет ли свет на способность некоторых химических веществ восстанавливать серебро. Он даже иногда выступал в академии с сообщениями на эту тему. Но его опыты мало кого интересовали, их слушали-то, наверное, только из вежливости.

Однажды, получив в очередной раз милостивое разрешение поведать почтенным академикам о своих скромных опытах, Ньепс сообщил нечто удивительное: листок картона, пропитанный раствором уранила — того самого! — и полежавший несколько месяцев в закрытом футляре вместе с фотопластинкой, засветил ее, словно она лежала на ярком свету. Но удивился этому феномену только сам Ньепс, академики не прореагировали должным образом, то ли посчитав, что опыт поставлен небрежно, то ли не поняв, что он значит. Да и сам Ньепс, смущаясь, пробормотал что-то насчет химической природы испускаемых урановой солью лучей. Лучевой лихорадки тогда еще не было, и этому сообщению не придали никакого значения.

Но вскоре наблюдение Ньепса де Сен-Виктора подтвердил итальянский химик Артодон, работавший в Турине. Казалось, теперь уже следует насторожиться: два человека, работающие в разных странах, не сговариваясь, сообщают о каких-то таинственных явлениях, и долг академии всерьез заняться проверкой таких странных фактов. Но академия по-прежнему безмолвствует.

Третий ученый, кто был близок к открытию радиоактивности, — Сильванус Томпсон. В отличие от первых двух, он работал не на континенте, а в Англии, и не за тридцать лет до Беккереля, а почти в одно время с ним. Метод его работы был близок методу Беккереля: он также брал пластинки, заворачивал их в черную бумагу, на бумагу клал металлические фигурки, на них — образцы исследуемых веществ. Никакой генеральной идеи у него, судя по всему, не было, потому что исследовал он самые разнообразные вещества: полевой шпат, сульфиды металлов, нитрат уранила, урановое стекло и т. д. — без всякой системы. Потом он проявлял пластинки и смотрел, отпечатывается ли на них что-нибудь. И заметил, что на одних ничего не отпечатывалось, на других появляются какие-то следы. Причем каждый раз это были пластинки, на которых лежало какое-нибудь урановое соединение.

Поразмыслив над этим казусом, Томпсон весьма здраво решил, что дело здесь, вероятно, в том, что эти вещества выделяют какое-то проникающее излучение. Но, так же как и Беккерель, он подумал, что здесь не обходится без фосфоресценции — она источник этого излучения. Беккерелю, правда, это заблуждение не помешало вплотную заняться ураном, а Томпсона увлекла совсем другая идея; ему показалось непонятным, как это фосфоресценция, вызываемая светом, может порождать излучение. Это явно противоречило закону Стокса, по которому все должно было быть как раз наоборот — длине волны излучения следовало быть больше длины волны света. Ничего не зная о работах Беккереля, Томпсон написал о своих опытах Джорджу Стоксу, тот попытался объяснить ему, что здесь главное и мимо чего он прошел, но кончил письмо весьма пессимистически: «Я опасаюсь, что вы уже опережены Беккерелем».