Солнца.
Вокруг кванта
Без огня не было бы человека. Того человека, который расщепил атом, достиг Луны и вычислил путь Земли среди звезд. Но уже в следующем веке огонь, который согревал человека на протяжении тысячелетий, погаснет. Оценки экспертов различаются лишь сроками: одни называют начало, другие — конец XXI века, но все они согласны в главном: запасам органического топлива на Земле приходит конец. Это — очень всерьез и надолго, хотя сегодня большая часть людей еще не успела привыкнуть к такому повороту истории.
Наша надежда и наше обозримое будущее — это атомная или, точнее, ядерная энергия. Не прошло еще и полувека с тех пор, как человек овладел энергией ядра,— по существу, все мы — современники этого события. При общей краткости человеческой жизни для нас это — редкая и неповторимая удача: со времен приручения древнего огня в истории человека не было события более важного, чем открытие «атомного огня». Поэтому овладение атомной энергией — не просто еще один эпизод в длинной череде научных открытий, это решительный перелом в развитии нашей цивилизации. Его значимость до сих пор не осмыслена не только людьми неискушенными, но даже частью интеллектуальной элиты.
Хотим мы этого или боимся — дальнейшая судьба человечества зависит от расщепленного атома: либо мы его обуздаем, либо он уничтожит нас — третьего выхода не остается. Дилемма эта вполне реальна и слишком важна, чтобы оставить ее решение на усмотрение сугубых специалистов — будь то ученые-атомщики, кадровые военные или профессиональные политики. Поэтому каждый человек должен иметь грамотное и свое представление о сущности физических процессов, от которых отныне зависит его жизнь, — точно так же, как он представляет себе теперь природу огня и молнии.
Как правило, рождение атомной эры связывают с грохотом первого атомного взрыва. Это неправильно: медный гром духового оркестра общепонятен и убедителен, но музыка началась не с него, а с простой мелодии и одной-единственной струны.
Сохранилась удивительная фотография: в комнате с большим окном у стены справа — лабораторный стол с приборами; у стены слева — высокий шкаф с препаратами, из окна в комнату льется свет, а за окном — двор и дорожка в старый парк. Это — лаборатория Вильгельма Конрада Рентгена (1845—1923) в Вюрцбургском университете. В канун рождества 1895 г. (электричества в нынешнем понимании еще нет! Радио и автомобилей — тоже нет!) в этой комнате впервые удалось заглянуть в глубь атома (о ядре еще не знают, электрон откроют через два года, понятие «квант» появится только через пять лет).
Глядя на эту фотографию, трудно поверить, что бесстрастная логика исследований всего через пятьдесят лет неумолимо приведет из этого кабинета на полигон в пустыне Аламогордо и на пепелище Хиросимы и Нагасаки. Не мог знать этого и Нобелевский комитет Шведской академии наук, но все же именно Рентгена он избрал в 1901 г. первым лауреатом Нобелевской премии. Будущее подтвердило правильность его выбора: именно с работы Рентгена началась цепь блистательных открытий, которую Резефорд назвал героическим периодом в истории физики, плоды которого мы сейчас пожинаем.
Ко времени открытия Рентгену было 50 лет, он вел размеренную жизнь немецкого профессора, отличался строгостью суждений и независимостью взглядов. Он был учеником Рудольфа Клаузиуса, а также известного немецкого физика-экспериментатора Августа Адольфа Кундта, школу которого прошли также знаменитые русские физики Петр Николаевич Лебедев и Борис Борисович Голицын. К 1895 г. Рентген был автором 50 научных работ, а его экспериментальный талант был общепризнан в среде профессионалов.
Во времена Рентгена знаменитая трубка Гейслера (трубка Плюккера, Гитторфа, Гольдштейна, трубка Крукса) была известна уже более 40 лет, с ней работали самые выдающиеся физики XIX столетия, и все же природа катодных лучей оставалась невыясненной. Трубку Крукса можно было встретить почти в любой лаборатории, и каждый исследователь менял в ней что-то, чтобы проверить очередную догадку или гипотезу. Только что, весной 1895 г., Жан Перрен собрал катодные лучи в «цилиндр Фарадея» и окончательно установил, что они заряжены отрицательно; в том же году Филипп фон Ленард выпустил их из трубки и определил длину их пробега в атмосфере,— казалось, еще немного — и природа катодных лучей будет разгадана. Их загадку обсуждали повсеместно, и Рентген также не остался к ней равнодушен: он решил повторить некоторые из опытов Ленарда.
Как и сотни исследователей до него, Рентген в своих опытах мог наблюдать красивое желто-зеленое свечение, которое возникало в месте падения катодных лучей на стенку трубки, отклонение этого пятна под действием магнитного поля и т. д. Так продолжалось до того памятного вечера 8 ноября 1895 г., когда Рентген вдруг заметил свечение полоски бумаги, покрытой флуоресцирующей солью бария, которая лежала в стороне от работающей трубки Крукса. Более того, трубка была в это время закрыта непрозрачным картонным футляром.
Рентген не оставил без внимания это случайное наблюдение: он был достаточно зрелым и опытным исследователем, чтобы сразу понять значение своего открытия. Последовало пять недель напряженного труда, в течение которых он велел приносить ему пищу в лабораторию и даже перенес туда свою кровать.
К концу декабря Рентген знал уже все основные свойства открытых им Х-лучей (так он их назвал тогда), включая их значение для медицины. (Позднее, отвечая на вопрос одного из многочисленных репортеров: «Что вы подумали, увидев вспышку флуоресцирующего экрана?» — он в присущей ему грубоватой манере скажет:
«Я исследовал, а не думал».) 22 декабря 1895 г. можно считать началом флюорографии: снимок левой руки госпожи Рентген, полученный в этот день, вошел впоследствии во все книги по рентгеновским лучам. 28 декабря Рентген доложил о результатах своих исследований Физическому обществу и отправил статью с описанием свойств Х-лучей в научный журнал (она была напечатана уже 6 января 1896 г.). Кроме того, по обычаю тех лет, он написал письмо во Французскую академию наук.
Открытие Рентгена вызвало беспрецедентный и повсеместный интерес среди ученых и широкой публики: достаточно сказать, что статью Рентгена в течение нескольких недель издали пять раз отдельной брошюрой и перевели на несколько языков. Только в течение 1896 г. было опубликовано свыше 1000 научных работ и около 50 книг, посвященных изучению свойств Х-лучей, а в медицинской практике Х-лучи стали использовать уже через несколько недель. Сразу же были «открыты» F-лучи, N-лучи, лучи Блондло и т. д.
Газеты немедленно
