Беседы о рентгеновских лучах - Павел Власов

Как известно, СССР и США прекратили испытания ядерного оружия на поверхности Земли и в атмосфере, подписав договор, к которому потом присоединились и другие страны. Проверять, как выполняется соглашение, помогали специальные патрульные спутники с соответствующими детекторами. Регистрировалась ими и гамма-радиация, которой выдают себя ядерные взрывы, если они не подземные.

И вдруг сюрприз: обнаружились сильные ее ливни, идущие не снизу, с Земли, а сверху, с космоса. Кратковременные, периодически повторяющиеся всплески, не имеющие отношения ни к Земле, ни к Солнцу. Позже установили, что они наблюдаются и в рентгеновском диапазоне, причем по всему небу, вне прямой связи с хорошо известными икс-объектами. Так был открыт диффузный рентгеновский фон вселенной, который доныне остается загадкой. Одни полагают, что жесткое незримое излучение идет не из нашей, а из чужих галактик, другие - наоборот, третьи - что оно порождается межгалактическим газом...

Ученые спорят, расходясь в большом и малом, но все согласны в одном. Сделано новое многообещающее открытие, одно из важнейших для современной астрономии. Впрочем, только ли для нее? Разве она развивается изолированно, сама по себе? Нет, бок о бок с дpугими областями знаний, притом уверенно идет вперед, и не где-то "в обозе", а в авангарде научно-технической революции, развернувшейся за послевоенные десятилетия.

Посмотрите, какими были и какими стали лидеры естествознания. В XVI-XVII веках - механика земных и небесных тел, а в связи с ней и математика.

В XIX столетии - химия, физика, биология. В первой по.говине XX века физика. А сейчас?

Их стало пятеро. Правда, по-прежнему первой называют обычную физику. Но вместе с ней - химию, биологию, кибернетику, космологию. Последним упомянуто учение о вселенной, которое ныне связано уже не только с теоретическим исследованием, но и практическим освоением в эпоху космонавтики. Как видно, и астрономии, в частности рентгеновской, принадлежит здесь почетное место в кругах, близких к одному из лидеров.

Симптоматично, что за последние 15 лет она опередила физику по числу первостепенно важных открытий, равноценных по своему значению. Актив астрономии пополнили, например, рентгеновские звезды, пульсары, реликтовое излучение.

С рентгеновской радиацией связаны многие завоевания и физики, и химии, и биологии, и космологии, четырех из пяти лидирующих наук. Говорят, что в недалеком будущем первой среди первых может стать биология. Но она набирает темп потому, что в нее глубоко внедрились физика и химия. Стало быть, и здесь свою роль сыграли и еще сыграют те самые икс-лучи, открытием которых В. Рентген "больше, чем кто-либо из современников, способствовал созданию новой физики нашего столетия".

8.

- А чем, собственно, таким уж сверхнеобыкновенным сумел себя прославить В. Рентген, за что ему такая честь? Случайно получил первым икс-лучи в своих трубках?

- Не "получил первым", а открыл первым то, что и до него получали, но проглядели сонмы исследователей. Во-вторых, не в "своих" трубках, а в "чужих" - круксовых, которые тогда всюду продавались и широко использовались. В-третьих, нельзя сказать "сумел себя прославить", ибо он не гнался ни за сенсацией, ни за рекламой. В-четвертых, открытую им радиацию везде и всегда называл только икс-лучами, а его имя ей присвоили другие. Точно так же, как и трубкам, сконструированным специально для ее получения. Наконец, последнее - последнее по порядку, но не по важности: случайно ли?

...Все началось поздно вечером 8 ноября 1895 года.

Пожелав жене спокойной ночи, В. Рентген спустился вниз немного поработать перед сном. Время летело быстро. Лишь когда настенные часы пробили одиннадцать, он почувствовал неодолимую усталость. На сегодня, пожалуй, хватит. Потушил лампу - и вдруг...

Мираж?

Казалось, будто в темную комнату сквозь щель в задернутых шторах пробился лунный зайчик. Но откуда, если небо давно уже сплошь затянуто тучами? Между тем на столе разливалось призрачное зеленоватое сияние. Оно исходило от стеклянной баночки с кристалликами платиносинеродистого бария. Он способен флоуресцировать: попав, скажем, под солнечные лучи, начинает источать красивое лунное свечение, которое, однако, через доли секунды прекращается, как только соль снова оказывается в темноте. А здесь оно почемуто не гаснет. Быть может... Нет, от лабораторной лампы ничего подобного не бывает.

В. Рентген в волнении оглядывается. Как это он не заметил сразу: круксова трубка под напряжением. Вот что значит переутомление: забыл выключить. Щелчок рубильника, и миража как не бывало. Ученый снова включает прибор. И опять волшебное зеленоватое мерцание. Неужели трубка? Но она так далеко от кристаллов - в полутора метрах! Да еще под светонепроницаемым колпаком из картона, плотным, без щелей.

В. Рентген, разумеется, прекрасно знает то, что давно известно всем коллегам: она порождает катодные лучи, а те заставляют светиться ее стеклянную стенку.

В. Рентгену и невдомек, что эти лучи - потоки электронов. Срываясь с металлического катода, они устремляются к металлическому же аноду. Разгоняет их в герметически запаянном баллончике, откуда откачали газ, электрическое поле высокого напряжения, подведенное извне. Налетая с большой скоростью на тонкую стенку колбочки, они дают световое пятно. Но вырваться наружу и заставить мерцать платиносинеродистый барий на расстоянии в полтора метра они не могут.

Общеизвестно теперь и другое. Ударяясь в металл, они тормозятся его атомами. В процессе этого взаимодействия как раз и генерируется невидимая радиация принципиально иного рода - рентгеновская.

А она способна пройти и сквозь стекло, и через многометровый слой воздуха, чтобы вызвать мерцание люминофора.

Но все это станет известно потом, много позже.

А тогда еще не сформулировано понятие "электрон". Оно появится лишь через несколько лет, мало того, будет подвергнуто остракизму самим В. Рентгеном. Но тем поразительнее догадка вюрцбургского профессора, которую смело можно назвать гениальной.

Если не катодные лучи, значит, какие-то иные, пока никому не ведомые? В. Рентген отлично осведомлен о том, что сделано коллегами, его современниками и предшественниками. Сколько умелых рук держало катодную трубку за 40 лет с тех пор, как она изобретена!

Ее применяли исследователи, совершенствовали конструкторы, им несть числа. Среди знаменитых - немец И. Гитторф, который еще в 1869 году наблюдал и описал катодные лучи, положив начало их изучению.

А также англичанин В. Крукс, который открыл в ней "темное пространство", названное его именем. Кстати, электровакуумные трубки, что стоят у В. Рентгена в лаборатории, носят имя Крукса. Можно упомянуть еще немцев Г. Герца, Ф. Ленарда, немало других.

Многие использовали и платиносинеродистый барий и прочие флуоресцирующие вещества. Почти наверняка замечали их свечение вдали от прибора, просто не могли не наблюдать. Не обратили внимания, не придали значения, не заинтересовались, не увлеклись?

Да, многое в природе попадается на глаза случайно. Но одно дело смотреть, другое - видеть. Случайно ли это достается именно В. Рентгену разглядеть догадку, сформулировать загадку: икс-лучи? Впрочем, он не ограничивается вопросами, он ищет ответы скорее, немедленно.

Кто бы мог подумать, что маститый ученый, университетский профессор с его солидностью, педантичностью, пунктуальностью, истинно немецкой аккуратностью в свои 50 лет с юношеской увлеченностью "ударится в погоню за какой-то химерой", рискуя репутацией, пренебрегая светскими условностями и даже элементарными приличиями, как их понимают провинциальные обыватели... Забросить семью, запереться в лаборатории, не поднимать там шторы даже днем, никого к себе не пускать, отгонять зевак любой ценой, вплоть до слухов о собственной смерти... Безумец, одержимый маниакальной идеей?

Строгий, рассудительный ум, чуждый "безумным идеям", "сумрачный германский гений" - и вдруг лихорадка "езды в незнаемое", когда забыто про все и вся: о сне и еде, о себе и других, даже родных. Несмотря на усталость, В. Рентген остался в лаборатории еще в ту ночь, когда впервые увидел "лунное сияние" кристаллов. Тысячекратно убедившись, что виновница какая-то неизвестная радиация, он приступает к методичному изучению.

Вот он устанавливает экран, покрытый бариевой солью, на разных расстояниях от трубки. Оказывается, тот заметно мерцает даже в двух метрах от нее. Но если икс-лучам не мешает ни воздух, ни картонный колпак, то... Ученый перегораживает им путь всем, что есть под рукой, - книгой, доской, эбонитовой пластинкой, оловянной фольгой, невесть откуда взявшейся колодой карт... Все непрозрачные материалы оказываются прозрачными!

Он складывает стопкой станиолевые листы: сначала в два слоя, потом в три, в десять, двадцать, тридцать...