Страсти вокруг рентгена

ВИЛЬГЕЛЬМ КОНРАД РЕНТГЕН

(1845—1923)

Вклад в медицинскую науку:

· Первооткрыватель рентгеновских лучей

Выдающийся физик-экспериментатор, открывший невидимые лучи, вероятно, сам не раз хотел стать человеком-невидимкой, как в романе Уэллса, написанного год спустя после обнаружения рентгеновского излучения. Под взглядами любопытствующей толпы он чувствовал себя неуютно – одиночка, открывающий свое сердце только самым близким. За тысячелетия человеческой истории люди научились мастерски прятать свою настоящую сущность. Рентгеновские лучи (к сожалению ли, к счастью ли) не могли проникнуть в душу человека, но имели возможность рассказать много нового об устройстве его тела и всего мироздания. Их надо было только увидеть.

Несгибаемый

«Если Вы сию же минуту не назовете имя, то я оставляю за собой право считать, что именно Вы автор этой гнусности! И, уж поверьте, я добьюсь, чтобы наказание было воистину горьким и послужило уроком остальным нарушителям дисциплины» - чеканя каждое слово, надтреснутым высоким голосом произнес преподаватель – «Итак, имя?». В душной атмосфере аудитории повисла звенящая тишина. Ученик Утрехтской технической школы Вильгельм Рентген, нервно сутулясь, возвышался посреди класса. Прямой с небольшой горбинкой нос теперь еще больше придавал юноше сходство с благородной птицей. Ну уж нет, это ничтожество - не умеющее ничего, кроме как нудно зачитывать чужие учебники, не заставит его выдать товарища. Малолетний горе-художник, озорно изобразивший на рисунке господина учителя и вдобавок приколовший свое творение к стене класса, сидел прямо за ним. Рентген чувствовал, как у того похолодели пальцы и по затылку скользнула волна мертвящего холода. Тяжелый взгляд Вильгельма вызывающе уперся в бесцветные крохотные глазки учителя. «А ведь как похож!» - едко усмехнулся он про себя и сипло выдавил: «Как… Вам… будет угодно, господин учитель». Судьба его была решена – в 18 лет Рентген незамедлительно был выдворен из школы без получения аттестата.

Вильгельм Конрад Рентген был единственным ребенком в семье преуспевающего торговца тканью Фридриха Конрада Рентгена. Мальчик родился в Вестфалии, в маленьком Линнепе под Дюссельдорфом. В три года Вильгельм вместе с семьей переехал в голландский Апельдорн, в родной город своей матери - Шарлотты Констанцы Фровейн, там отец создал предприятие по выделке сукна. Через несколько лет родители отдали его в частную школу Мартинуса фон Дорна. Они надеялись, что перед поступлением в университет сын получит хорошее среднее образование в каком-нибудь приличном заведении вроде технической школы, что поспособствует ему со временем стать опорой отцу в производственных делах... Не сложилось.

Вильгельм долго брел по узеньким набережным, в сердце не было ни обиды, ни злости – лишь мутное, как уныло подрагивающая вода в каналах, ощущение напрасности и глупости всего происходящего. Рентген никогда не был заводилой, и невзгоды, и радости переживал внутри себя и рано приучился перед любым своим действием задавать себе вопрос «зачем?». Мало от чего загорался, но был тверд как гранит в своих убеждениях и привязанностях. Душа его отдыхала только в лесах Апельдорна, где он в ранней юности любил гулять один, предаваясь неясным мечтам и размышлениям.

Скамьи и кафедры

Надо было взять себя в руки – не идти же, в самом деле, в торговцы, к этому ни стремления, ни способностей у Вильгельма не было. Он предпринимает попытку поступить в Утрехтский университет – но без аттестата это невозможно. Тогда, чтобы не терять время, Рентген стал посещать университетские лекции в качестве вольного слушателя. Получив неплохую теоретическую подготовку, в 1865 году он успешно сдал вступительные экзамены в Цюрихский Политехнический институт – тот самый, который позднее, в 1900 году закончит гениальный Альберт Эйнштейн. В 1868 году Вильгельму вручен диплом механико-технологического факультета, но его уже влечет иная стезя, нежели инженерное дело. Молодой профессор физики Август Кундт с первых занятий заметил, что Рентген особенно внимательно слушает его лекции, и порой задает точные и интересные вопросы по изучаемому предмету. Профессор помогает Вильгельму с подготовкой научной диссертации, и через год тот блестяще ее защищает, получает степень доктора философии и становится ассистентом Кундта.

В 1870 году Кундт был назначен профессором кафедры физики в Вюрцбургском университете, а в 1872-м ему поручают создать при Страсбургском университете физический институт. Рентген всюду следует за учителем, и в Страсбурге он начинает самостоятельно читать лекции по физике. Ученый к тому времени уже создал семью – в 1872 году его избранницей стала Анна Берта Людвиг, дочь владельца небольшого пансиона в Цюрихе. В 1875 году Рентген получил должность профессора физики в Сельскохозяйственной академии в Гогенхейме, но спустя год возвратился в Страсбург, чтобы занять место профессора теоретической физики. Здесь он изучает теплопроводность кристаллов и электромагнитное вращение плоскости поляризации света в газах. В 1879 году научный путь Рентгена проходит через Университет Гессена, а в 1888-м под его начало отдают физическую кафедру Вюрцбургского университета, а также Физический институт при нем. Ученый занят экспериментами, в ходе которых изучает сжимаемость воды, ионизацию кристаллов кварца под действием света и двойное лучепреломление в кристаллических и жидких веществах. Через 6 лет Рентген был избран ректором и приступил к опытам с катодными лучами, благодаря которым ученому суждено будет сделать свое эпохальное открытие.

Катодные лучи

Почти за полвека до этого французский физик Антуан-Филибер Массон выявил, что, если в стеклянную трубку с разреженным газом дать высоковольтный разряд, то в ней появляется красноватое свечение. Исследователи принялись экспериментировать с газами в различных их пропорциях и видах, благодаря чему содержимое трубки окрашивалось в различные цвета. В Бонне у стеклодува Генриха Гейсслера имелся отличный вакуумный насос, и бойкий изобретатель наладил массовое изготовление демонстрационных светящихся трубок (прообразов современных неоновых декораций).

В 1878 году английский ученый Уильям Крукс достиг предельного разрежения в трубке и обнаружил, что свечение внутри нее исчезло, а вместо этого сами стеклянные стенки стали мерцать зеленоватым светом. Им была выдвинута гипотеза о том, что источником лучей является катодный электрод, а излучение появляется благодаря удару лучей о стенки трубки. Лучи несли отрицательный заряд, и получили название катодных лучей. Немецкий коллега Крукса - Филипп фон Ленард в ходе опытов проделал в трубке окошко, затянул его алюминиевой фольгой, после чего вблизи этого окошка была зафиксирована ионизация окружающего воздуха. Природа этого явления будет объяснена позднее - в 1897 году физиком Томсоном, открывшим электроны.

За 2 года до открытия, прославившего имя Рентгена, в 1893 году великий Герман фон Гельмгольц предположил существование лучей с более короткой, нежели у видимого света, длиной волны, которые могли бы проникать сквозь твердые вещества. Эти лучи и были открыты Рентгеном ноябрьской ночью в Вюрцбурге.

Таинственное свечение

8 ноября 1885 года 50-летний ученый остался в лаборатории один. Он любил подобные минуты - когда за окном сгущаются сумерки, ассистенты разбегаются по домам, и каждый звук отзывается в опустевших стенах гулким эхом, а мысли текут неторопливо и стройно. Осознание того, что ты один, что все вокруг подчинено только твоим намерениям, рождает приятные мурашки между лопаток, и тогда кажется, что каждый предмет обретает свою душу и ждет, когда у него появится возможность открыть свою истинную суть.

Было уже ближе к полуночи, когда Рентген завершал свои опыты с катодными лучами. Сегодня он обернул трубку черным картоном, чтобы ни один малейший видимый луч не проникал из нее вовне. В лаборатории свет был погашен. Щелкнув включателем индуктора, ученый заметил, что расположенный невдалеке бумажный экран, покрытый платиноцианистым барием, стал светиться бледно-зеленым светом. Рентген зажег лампу и принялся тщательно изучать, не осталось ли где в картоне щели, но светонепроницаемая оболочка была в полном порядке. Он повторил опыт несколько раз и убедился – свечение вызывала трубка Крукса. Даже когда экран отодвигался от нее до полутора-двух метров – он продолжал светиться.

Рентген назвал открытое им явление Х-лучами. В ходе экспериментов он выявил, что лучи проходят через различные вещества неодинаково, свинец их вовсе не пропускает, а если направить их на руку – то на экране мягкие ткани оказываются более бледными, нежели кости. Фотопластинки вблизи трубки неизменно засвечиваются. Полтора месяца Рентген не делился ни с кем своим открытием, кроме жены. Фотоснимок ее кисти, на котором отчетливо были видны кости и обручальное кольцо стал первой рентгенограммой в истории науки, известна и дата первой съемки – 22 декабря 1895 года. С тем, чтобы усилить поток открытых им лучей, Рентген сконструировал трубку с плоским антикатодом, эта трубка получила название рентгеновской.

28 декабря Рентген решился обнародовать свое открытие перед Вюрцбургским физико-медицинским обществом. Его выступление произвело неизгладимое впечатление на коллег. Возможности науки кардинально расширялись, в особенности, в медицине – под воздействием таинственных лучей можно было увидеть доселе невидимое. Физико-медицинское общество опубликовало статью Рентгена «О новом роде лучей» в виде брошюры, которую ученый разослал всем европейским светилам в области физики.

Страсти вокруг рентгена

20 января 1896 года на рентгенограмме американские врачи впервые различили перелом конечности и положили начало рентгенодиагностике в медицине. Физики взяли на вооружение новый метод для изучения свойств веществ. Но кто более других «вдохновился» новым открытием – так это газетчики, вечно голодные до громких сенсаций. Х-лучи под их неутомимыми перьями то обрастали неимоверными и подчас волшебными свойствами, то грозили чудовищными последствиями для человека и всего мира в целом. «Компетентные» источники уверяли, что лучи позволяют заглянуть и под одежду, и в душу, что вызвало у обывателей подобие паники. Рентген то и дело брезгливо отбрасывал очередную газетенку, где через строчку упоминалось его имя и открытое им излучение. Он быстро устал от свалившейся на него славы. Х-лучам (он сразу и категорически отмел предложение называть их «рентгеновскими») ученый впоследствии посвятил только 2 научные статьи – в 1896 и 1897 годах.

По всему миру ученые стали проводить эксперименты с рентгеновской трубкой. В России знаменитый ученый А.С.Попов уже в начале 1896 года приступил к публичным демонстрациям возможностей Х-лучей. В мае 1896 года такими же демонстрациями занялся в Нью-Йорке Т.Эдисон, однако после того, как его ассистент скончался от полученных в результате облучения ожогов, публичные опыты пришлось прекратить.

Бизнесмены осаждали Рентгена просьбами продать патент на «его лучи» за любые деньги. Но он считал, что наживаться на научном открытии безнравственно. Про Рентгена ходила шутка, что окна его лаборатории, выходящие в сторону Патентного ведомства, всегда закрыты.

Найдя способ проникнуть вглубь человека, сам он тщательно оберегал свое личное пространство, на которое отныне посягнуть считал возможным любой журналист, делец или политик. Во время визита самого кайзера Германии Вильгельма Второго, который оторвал Рентгена от очередного интересного исследования, физик не выдержал. После того, как кайзеру им обстоятельно было поведано о свойствах Х-лучей, недалекий правитель не нашел ничего лучше, нежели щегольнуть перед ученым своими знаниями об устройстве мирозданья. В какой-то момент Рентген нетерпеливо оборвал речь высокого гостя фазой «ну, это известно любому школьнику». И без того не умеющий лебезить, заискивать и обрастать нужными связями физик мгновенно стал «неудобным». «Ручная» пресса хорошенько прошлась по нему, недруги не упустили возможности побольнее уколоть знаменитого ученого. Тяжело переживая злословие, Вильгельм замкнулся в кругу самых близких людей.

Нобелевский лауреат

В 1899 году Рентген стал профессором физики Мюнхенского университета и директором Физического института при нем. В 1901 году ему, первому из физиков, была присуждена Нобелевская премия «в знак признания необычайно важных заслуг перед наукой, выразившихся в открытии замечательных лучей, названных впоследствии в его честь». Рентген уже был занят другими исследованиями, да и шумиха вокруг Х-лучей вызывала у него отторжение – потому он с радостью воспользовался возможностью не читать полагающуюся лауреату лекцию в Стокгольме (это был единственный случай во всей истории Нобелевского фонда).

Не принял Рентген и дворянский титул, который ему собирался пожаловать принц-регент Баварии, наградивший физика за научные достижения высоким орденом. Равнодушный к чинам, Рентген был истинным патриотом – после начала Первой мировой войны он добровольно пожертвовал государству все свои сбережения и стал питаться, как большинство его сограждан – по продовольственным карточкам. Несмотря на нужду и лишения военного времени, предложение продолжить работу в Колумбийском университете великий ученый отверг.

Рентген не стремился участвовать в научных симпозиумах и съездах, друзей в мире науки у него было немного, но это были выдающиеся личности - Гельмгольц, Кирхгофом, Лоренц, ученики также оставили большой след в физике – Иоффе, Вин, Книппинг. Награды и звания (медали Лондонского королевского общества и Колумбийского университета, почетное членство в многочисленных научных обществах) не производили на ученого какого-либо значительного впечатления. Рентген так и остался нелюдимым человеком всю свою жизнь. Его ученик, «отец советской физики» А.Ф. Иоффе вспоминал: «Редко можно было видеть улыбку на лице Рентгена. Но я видел, с какой трогательной заботливостью он относился к своей больной жене, как разглаживались его морщины, когда его увлекал научный вопрос, когда мы ходили на лыжах или слетали на салазках с гор... Рентген был человеком аскетической скромности...».

В 1919 году умерла нежно любимая жена Вильгельма Анна, вскоре вышла замуж и переехала к мужу падчерица Рентгена – Жозефина, удочеренная в шесть лет дочь погибшего шурина. Ученый остался один на один с непреодолимой тоской, без каких-либо значительных сбережений и надежд на будущее. Вскоре он, сославшись на преклонный возраст, ушел со всех постов. Последней значимой работой ученого стал изданный в 1976 году труд об электропроводимости кристаллов. Незадолго до кончины Вильгельму удалось накопить немного средств, чтобы в последний раз посетить Швейцарию – проехать по местам, которые были связаны с женой. В 1923 году Рентген в возрасте 78 лет умер от рака желудка.

Шаг за шагом

Именем Рентгена названа единица дозы гама-излучения. Модификации рентгеновского метода (структурный анализ, спектроскопия, микроскопия и др.) применяются во многих областях науки – физике, биологии, химии, астрономии, геологии, палеонтологии, археологии, искусствоведении, криминалистике и многих других. Обнаружение Х-лучей предварило другие величайшие достижения – открытие электрона, атомной энергии, законов квантовой физики. С помощью рентгеноструктурного анализа были открыты строение молекулы гемоглобина и двойной спирали ДНК. В медицине рентгеновские лучи, помимо диагностики (рентгенография, рентгеноскопия) и по сей день используются при лечении онкологических заболеваний (лучевая терапия). Первый рентгеновский томограф был создан в 1934 году В.И.Феоктистовым, первый флюорограф - в 1935 году Н.О.Руссо, первый компьютерный томограф – в 1969 году А.Кормаком и Г. Хаунсфилдом. Аппаратура с каждым годом становится все сложнее и сложнее, но рентгеновская трубка по сути почти не изменилась с того времени, как Вильгельм Рентген открыл ее свойства. Если бы он мог представить, какие возможности он подарил человечеству!

Вклад в развитие медицины:

· Рентгено- и радио-диагностика

· Медицинская радиология и рентгенотерапия

· Медицинская техника

· Генетика и молекулярная медицина

Поиск по сайту: