Пионеры атомного века (Великие исследователи от Максвелла до Гейзенберга) - Фридрих Гернек

Десятого февраля 1923 года Рентген, обессиленный истощением, умер от рака. Его прах был погребен в Гисене. "Моя жизнь кажется мне такой бесцельной!" - писал за несколько месяцев до своей кончины близкому сотруднику исследователь, прежде умевший так радоваться бытию, всегда обращенный лицом к природе и жизни.

Следуя указанию в завещании, распорядители сожгли все, что было найдено из оставшейся от него переписки и неопубликованных рукописей. При этом, к сожалению, были сожжены написанные совместно с Иоффе и неопубликованные работы, и множество лабораторных тетрадей русского физика.

Среди простых и безыскусных, часто по-человечески захватывающих писем Рентгена письма к Людвигу Цендеру представляют особую ценность для более глубокого понимания характера исследователя и истории его открытий.

Вальтер Фридрих так нарисовал портрет своего учителя: "Тот, кому было позволено вступить с Рентгеном в личные отношения, испытывал чувство, говорящее ему, что перед ним действительно великий человек. Сама его внешность была чрезвычайно импонирующей. При необычно высоком росте у него была в высшей степени изящная голова ученого и серьезный, почти строгий взгляд. Очень редко и лишь на короткие мгновения на его губах появлялась легкая улыбка. Этот человек был так же велик внутренне, как и внешне. Честность и благородная скромность были самыми примечательными чертами его характера. Строгое выражение его лица скрывало жизнь чувств, которую он при своей замкнутости приоткрывал, безусловно, только истинным друзьям и самым близким людям".

Открытие Рентгена разом распахнуло перед физической наукой двери в новый мир и одновременно поставило перед теорией совершенно новые задачи. Наряду со своим воздействием на технику и медицину оно имело глубочайшие теоретические последствия. Если и не каждое из последующих достижений было непосредственно связано с ним, то все же лишь немногие великие открытия продолжительное время оставались в стороне от рентгеновских лучей. Создание учения об атомной оболочке и исследование решетчатой структуры кристаллов были бы без них невозможны. Обнаружение радиоактивности было непосредственно стимулировано первым сообщением Рентгена о его открытии.

Рентген не был физиком, склонным к философствованию. Он не углублялся в теоретико-познавательные проблемы, как Эйнштейн, и не был глубоким мыслителем-диалектиком, как Нильс Бор. Но его открытие оказало и мировоззренческое воздействие: оно довершило закат начертанного Декартом и Ньютоном механистического представления о природе. Механистическая картина природы еще раньше - в отдельных случаях - подвергалась сомнению. Теперь ее недостаточность выявилась со всей очевидностью.

Открытие Рентгена пробудило физиков от механистически-догматической дремоты. Год Рентгена, 1896 год, положил начало тому глубокому кризису физики, преодоление которого было процессом становления физической науки XX столетия.

Рентгена можно назвать совестью немецкой экспериментальной физики. Он ярчайшим образом олицетворял собой тип эмпирически работающего естествоиспытателя, внимательного и трезвого наблюдателя природы. Однако величие его индивидуальности исследователя, величие научного труда всей его жизни ломает рамки ограниченности того класса исследователей, к которому он принадлежал.

Мария и Пьер Кюри

Открытие и исследование радиоактивных веществ

В начале января 1896 года Рентген разослал специальное сообщение об открытии Х-лучей своим знакомым коллегам-физикам. В следующие дни пресса всех стран сообщала о "сенсационном открытии" вюрцбургского профессора. Физики бросились проверять данные Рентгена и - если возможно - пытаться найти новые, доселе не наблюдавшиеся лучи.

Успех Рентгена вызвал настоящую лихорадку "открывательства" лучей, которая принимала иногда самые причудливые формы. Большинство этих "открытий" оказались самообманом.

Теоретики тоже оживились. Еще в январе 1896 года известный математик и физик Анри Пуанкаре на заседании Парижской Академии наук сообщил о рентгеновских лучах. При этом он показал фотографии, полученные от Рентгена.

В своем докладе Пуанкаре поставил вопрос, который занимал и других физиков: не испускают ли почти все флуоресцирующие вещества под воздействием солнечного света определенные лучи, подобные рентгеновским.

Среди участников заседания был Анри Беккерель, профессор Высшей технической школы в Париже. Он происходил из семьи физиков. Его дед был профессором Парижского музея естественной истории и одним из основателей электрохимии. Отец был известен своими работами в области флуоресценции и научной фотографии. Анри Беккерель также много лет занимался явлениями флуоресценции и фосфоресценции.

Сообщение Пуанкаре произвело на него глубокое впечатление, и он сразу же после заседания Академии приступил к проверке высказанного предположения. Для этой цели он положил флуоресцирующие вещества на фотографические пластинки, завернутые в черную светонепроницаемую бумагу, и оставил их на несколько часов под солнечными лучами.

После проявления пластинок тот фотографический слой, на котором лежала урановая соль, действительно оказался сильно засвеченным. Беккерель решил, что это подтверждает предположения Пуанкаре. Он полагал, что соль урана под действием солнечного света испускает лучи, которые, подобно лучам Рентгена, пронизывают светонепроницаемую упаковку и химически изменяют фотослой. Об этом он доложил Французской Академии наук 29 февраля 1896 года.

Но уже через несколько дней, 2 марта, исследователь был вынужден исправить свое сообщение. Дальнейшие опыты с урановой смолкой показали, что при почернении, которое он наблюдал на фотопластинке, не может идти речь о воздействии на минерал солнечного излучения. Соль урана производила точно такое же воздействие и тогда, когда ее не выставляли на солнечный свет.

Мнение, что существует внутренняя связь между флуоресценцией и испусканием невидимых лучей, подобных рентгеновским, не подтвердилось. Первое сообщение Беккереля опиралось на недостаточно выверенные результаты наблюдений. Его вывод был слишком поспешен. У Рентгена такое недоразумение было бы невозможно.

В последующие недели Беккерель пришел к убеждению, что при описанном им явлении следует вести речь о лучах, которые исходят от солей урана непрерывно и без предварительного возбуждения. Ряд планомерных опытов показал, что сильнее всего это проявляется у металлического урана. Лучи урана, которые вскоре стали называть "лучами Беккереля", подобно рентгеновским лучам, делали воздух проводником электричества. Вначале их сущность оставалась столь же загадочной, как и природа Х-лучей.

Как выяснилось вскоре, Беккерель открыл природное явление огромного значения: радиоактивность. Вслед за Рентгеном он сделал еще один решительный шаг в физику XX столетия. Это был первый шаг к исследованию атомного ядра.

Исследования Беккереля стали непосредственным исходным пунктом эпохальных работ Марии и Пьера Кюри.

Мария Кюри была одной из первых женщин в истории естествознания. Гениальная исследовательница, она была дважды удостоена Нобелевской премии.

Этот пример не имел повторения. Вторичное присуждение в 1944 году высокой награды немецкому нобелевскому лауреату Отто Варбургу, известному биохимику и физиологу, успешно продолжившему в другой области научный труд своего отца Эмиля Варбурга, не состоялось из политических соображений. Правительство Гитлера запретило всем живущим в Германии ученым принимать Нобелевскую премию после того, как находившийся в концентрационном лагере борец за мир и публицист Карл фон Оссецкий был удостоен в 1935 году Нобелевской премии мира.

Мария Склодовская родилась в Польше. Однако она начала свой научный путь во Франции, которая стала ее второй родиной, и здесь прошла ее жизнь, отданная служению науке. Общественная подоплека ее жизни, которая, как она сказала со свойственной ей скромностью, "в общем была непроста", и обстоятельства ее личной жизни не менее достойны внимания, чем ее научные достижения.

Мария родилась в Варшаве 7 ноября 1867 года в семье педагогов. Ее дед был директором гимназии в Люблине. Отец учился в Петербургском университете, а потом преподавал математику и физику в различных средних учебных заведениях Варшавы. Он был высокообразованным человеком и отличным воспитателем. Мать много лет руководила школой для девочек. Она умерла, когда Марии было только девять лет.

У семьи Склодовских было много родственников в деревне. Маня - так звали в семье Марию - каждый год проводила у них летние каникулы со своими братьями и сестрами. Деревенская жизнь воспитала у нее глубокое чувство связи с природой. Позднее под влиянием горьких переживаний и полнейшей углубленности в науку это чувство было ею утрачено. Вспоминая о совместном путешествии в Энгадин с Марией Кюри и ее дочерьми, Эйнштейн говорил, что мадам Кюри не слышала пения птиц.