8 ноября 1895 года немецкий физик-экспериментатор Вильгельм Конрад Рентген (1845-1923) сделал одно из самых известных открытий в истории науки. Он открыл новый вид электромагнитного излучения, позже названного рентгеновским в его честь. В 1901 году Рентген стал первым лауреатом Нобелевской премии по физике.
Вильгельм Конрад Рентген (Рёнтген, нем. Wilhelm Conrad Röntgen) родился 27 марта 1845 г. в городе Леннеп (Германия) в семье успешного торговца и производителя тканей Фридриха Конрада Рентгена. Его мать Шарлотта Констанца Фровейн была родом из Амстердама. Когда Вильгельму было три года, семья переехала в г. Апелдорн в Нидерландах. Там Вильгельм учился в частной школе. В возрасте 17 лет он начал посещать техническую школу в Утрехте, однако в 1863 году был несправедливо исключен из школы по обвинению в создании карикатуры на одного из учителей, которая на самом деле была сделана кем-то другим.
Без школьного аттестата Рентген мог посещать университет в Нидерландах только в качестве гостя. Он был зачислен в качестве приглашенного студента в Утрехтский университет. Узнав от однокурсника о том, что Политехнический институт в Цюрихе (Швейцария) принимает студентов без школьного аттестата, Рентген в 1865 году переехал в Цюрих и поступил на отделение механической инженерии.
Время учебы в Швейцарии сыграло решающую роль в профессиональной и личной жизни Рентгена. Здесь он познакомился с молодым профессором физики Августом Кундтом. За три года обучения Рентген проявил особый интерес к прикладной математике и технической физике.
Поэтому по окончании курса в 1868 году он по совету А. Кундта решил делать академическую карьеру и начал заниматься экспериментальной физикой. Старания дали свои плоды. Уже в 1869 году Рентген защитил докторскую диссертацию по теме «Исследования газов» и получил степень доктора философии.
В 1870 году Август Кундт получил приглашение на кафедру физики в Вюрцбургском университете (Германия), и Рентген последовал за ним в качестве ассистента. К сожалению, именно на этом важном для него впоследствии месте его постигла серьезная неудача в его молодой научной карьере. Хабилитация (процедура, которая даёт право на занятие профессорской должности в университете) в Германии была невозможна без аттестата средней школы, и, несмотря на самую горячую поддержку Кундта, Рентгену было отказано в ней.
В 1872 году Вильгельм женится на дочери трактирщика Анне Берте Людвиг. Несмотря на то, что родители хотели для своего единственного сына женщину более высокого ранга, Рентген был счастлив в браке. Единственным огорчением было то, что у супругов не было детей. По этой причине они удочерили племянницу Берты, которая стала сиротой в раннем возрасте.
В 1872 г. Рентген с женой последовал за Кундтом в Страсбург (Франция). Благодаря предыдущим публикациям и поддержке наставника он наконец получил в 1874 году право читать лекции в качестве частного лектора в Страсбургском университете.
В 1875 он сдал экзамены на право преподавать физику и математику и стал профессором в Гогенгеймском университете в Германии. Через год он возвратился в Страсбург, а в 1879 году принял приглашение на кафедру физики в Гисенском университете в Германии. Здесь Рентген занимался в основном вопросами электромагнетизма и оптики. Он создал прекрасную научную репутацию благодаря своим публикациям, которые в конце концов были вознаграждены предложением стать профессором Вюрцбургского университета. Отсутствие аттестата о среднем образовании уже не играло роли.
В 1888 году супруги поселились в Вюрцбурге, и сам Рентген вспоминает об этом времени как о самом счастливом в своей жизни. Это было отчасти благодаря университету, который был одним из самых современных в Германии и предоставлял ему прекрасные возможности для экспериментов, но, безусловно, также и потому, что именно здесь он сделал одно из самых известных открытий в истории науки.
В 1894 году Рентгена избрали ректором Вюрцбургского университета. Несмотря на административные заботы, он продолжает интенсивно заниматься физическими экспериментами. Актуальной ветвью научных исследований в то время были опыты с электрическими газовыми разрядами. Рентген специально купил нужное экспериментальное оборудование для исследования электрических разрядов при высоком напряжении в частично вакуумированной стеклянной трубке.
Используя флуоресцентный экран, он наблюдал поток электронов внутри трубки, а затем и снаружи. Рентген заметил, что экран по-прежнему загорается на большем расстоянии от трубки, хотя электронные лучи достигают в воздухе всего нескольких сантиметров. Он завернул трубку в черный картон и, к его удивлению, флуоресцентный экран засветился! Во время экспериментов его рука оказалась между трубкой и экраном. Он увидел кости своей руки. Это произошло 8 ноября 1895 года. Поскольку он также обнаружил, что лучи чернят фотопластинки, он смог доказать их существование с помощью новаторского изображения – рентгенограммы руки своей жены.
В течение нескольких следующих недель Рентген изучил все основные свойства открытого излучения. 22 декабря 1895 года ученый сделал первое публичное сообщение о своём открытии в Физическом институте Вюрцбургского университета. В отличие от других исследователей, которые, возможно, произвели этот эффект до него, но не придали ему должного значения и не опубликовали результатов своих исследований, Рентген открыл лучи независимо и сделал правильный вывод: это «новый вид излучения». 28 декабря 1895 года в журнале Вюрцбургского физико-медицинского общества была опубликована его статья под названием «О новом типе лучей».
Рентген назвал неизвестное невидимое излучение X-лучами («икс-лучами»). Впоследствии оно было названо «рентгеновскими лучами» в его честь.
Лучи носят имя ученого в немецкоязычных странах, а также в Центральной и Восточной Европе, в то время как в других странах они называются «X-лучами», как их называл сам Рентген.
В 1900 г. Рентген перешел на должность профессора Мюнхенского университета. В следующем, 1901, году ему была присуждена Нобелевская премия по физике.
Примечательно, что Рентген отверг предложение запатентовать получение рентгеновских лучей. Он хотел, чтобы возможностями «волшебных лучей» могло воспользоваться все человечество. Этот факт, безусловно, способствовал широкому практическому использованию рентгеновских лучей.
Открытие немецкого ученого сильно повлияло на развитие науки. Исследования, связанные с рентгеновскими лучами, вскоре привели к открытию радиоактивности, а также вывели на новый уровень медицину и различные области техники.
Несмотря на огромное количество наград, почетных докторских степеней и других почестей в Германии и за границей, Рентген сохранил черты поразительно скромного и замкнутого человека. Через всю жизнь он пронес любовь к природе. Он много времени проводил в своем летнем доме у подножия Баварских Альп, совершал множество экспедиций в горы. Он был отличным альпинистом. Рентген всегда стеснялся иметь помощника в своих исследованиях и предпочитал работать один. Большая часть оборудования, которое он использовал, была сделана им самим с большой изобретательностью и мастерством. Он отказался от дворянского титула, но принял степень почетного доктора медицины Вюрцбургского университета. Он также пожертвовал свои деньги Нобелевской премии Вюрцбургскому университету.
Вильгельм Конрад Рентген умер в Мюнхене 10 февраля 1923 года в возрасте 77 лет, будучи всемирно известным человеком.
Рентген (в разговорной речи) – метод неинвазивного лучевого исследования костей и внутренних органов с помощью рентгеновских лучей (рентгенография, рентгеноскопия), а также аппарат для этого исследования.
Изображения, получаемые с помощью рентгеновских лучей, возникают из-за разной скорости поглощения различными тканями. Кальций в костях больше всего поглощает рентгеновские лучи, поэтому кости выглядят белыми на пленочной записи рентгеновского изображения, называемой рентгенограммой. Жир и другие мягкие ткани впитывают меньше и выглядят серыми. Воздух поглощает лучи меньше всего, поэтому легкие на рентгенограмме выглядят черными.
Рентгеновские лучи не только произвели революцию в медицинской диагностике, но также используются в самых разных областях, например, для качественного и количественного определения химического состава различных веществ (рентгеноспектральный анализ). Выявление внутренних дефектов в металлических конструкциях и сварных швах с помощью рентгеновского излучения называется рентгеновской дефектоскопией.
В материаловедении, кристаллографии, химии и биохимии рентгеновские лучи используются для выяснения структуры веществ на атомном уровне при помощи дифракционного рассеяния рентгеновского излучения на кристаллах (рентгеноструктурный анализ). В аэропортах активно применяются рентгенотелевизионные интроскопы, позволяющие просматривать содержимое ручной клади и багажа в целях визуального обнаружения на экране монитора предметов, представляющих опасность.
Открытие рентгеновских лучей показывает, что прорывные инновации в науке нельзя планировать, но в то же время было бы неправильно приписывать их случайности. Рентген был талантливым физиком, у него была свобода и возможности для реализации своих интересов.
Многочисленные изобретения последователей Рентгена ясно говорят о том, что у лучей все еще есть огромный потенциал. Значимым шагом в медицинской диагностике стала рентгеновская трубка (патент DE129974, 1901 г.) Райнхольда Бюргера. Важной вехой стало изобретение рентгеновского компьютерного томографа (патенты DE2649499, US4177382) Годфри Хаунсфилдом, который был удостоен за это Нобелевской премии (1979 г.). Рентгеновский микроскоп продолжает свое совершенствование по сей день (заявки WO2018191753, JP2021045459).
Для детального изучения патентных документов, касающихся оборудования для лучевой диагностики, приглашаем в читальный зал патентных документов РНТБ (к. 503) по адресу: г. Минск, пр-т Победителей, 7. Тел. +375 17 226 65 05.
При подготовке статьи использованы:
- база данных патентных документов Orbit Intelligence
материалы сайтов:
