Вильгельм Рентген: физик, отказавшийся от патента на рентгеновские лучи

Вильгельм Рентген, выдающийся физик, не стал патентовать рентгеновские лучи. Он не захотел присваивать им своё имя и решил пожертвовать деньги, полученные за Нобелевскую премию.

_{Вильгельм Рентген за работой в своей лаборатории. Источник: Wellcome Images / Wikimedia Commons}

Он был настолько скромным и альтруистичным, что в 1901 году, когда ему присудили Нобелевскую премию по физике, он пожертвовал пятьдесят тысяч крон, полученных в качестве премии, университету, в котором работал, отказался продавать патент, потому что хотел, чтобы от этого открытия выиграли все, и не хотел, чтобы его имя было связано с важным научным открытием, которое он сделал: рентгеновскими лучами.

К тому времени он уже получил множество наград, орденов (в том числе Железный крест), почётных званий и стал почётным гражданином, а позже к ним добавилось множество других отличий. Мы говорим о Вильгельме Конраде Рентгене.

Следует отметить, что, несмотря на его упорный отказ, в конце концов, после его смерти появилось множество эпонимов Рентгена: в дополнение к улицам, площадям, кварталам, мемориальным доскам, музеям и школам во многих городах есть несколько научных премий, химический элемент (рентген), лунный кратер, астероид, род растений, поезд и антарктическая гора, хотя, возможно, наиболее подходящим является тот, который используется в Германии для обозначения рентгеновских лучей (röntgenstrahlung) и всего остального. связанные с ними, от рентгенограмм (рентгенобилдер) до методов диагностики (рентгеновское исследование), включая техническое оборудование (рентгенаппарат). Полная дань уважения любимому сыну.

_{Лаборатория Рентгена в Институте физики Вюрцбургского университета, где он сделал своё открытие. Источник: Общественное достояние / Wikimedia Commons}

Рентген родился в 1845 году в Леннепе, городе, который впоследствии стал частью Ремшайда, недалеко от Дюссельдорфа (в земле Северный Рейн — Вестфалия), а в то время входил в состав Прусского королевства. Он был единственным ребёнком в браке Фридриха Конрада Рентгена и его жены Констанции Шарлотты Фрауэн, происходившей из зажиточной семьи, занимавшейся торговлей текстилем.

Когда мальчику было три года, они переехали в Апелдорн, муниципалитет в Нидерландах, чтобы жить с семьёй его матери. Так началась жизнь, полная переездов, которая превратила Вильгельма в человека без гражданства, не имеющего официального гражданства.

Автобиография, написанная им самим в 1869 году, позволяет нам узнать, что он учился в нескольких учебных заведениях, самым известным из которых была частная начальная школа Мартинуса Германа ван Дорна Костшуле. В 1862 году он переехал в Утрехт, чтобы учиться в платной технической школе, где проучился два года, получая хорошие оценки, но, по мнению администрации, проявляя недостаточный интерес. Кульминацией этих разногласий стал инцидент, в ходе которого его обвинили в том, что он нарисовал карикатуру на учителя. На самом деле это был не он, но факт в том, что его исключили из школы без права на получение аттестата, что стало серьёзной проблемой, поскольку для поступления в университет ему нужен был аттестат о среднем образовании.

_{Трубка Крукса-Хитторфа, сначала погашенная обычным светом, а затем засвеченная характерным для неё флуоресцентным светом. Источник: D-Kuru / Wikimedia Commons}

Утрехтский университет отклонил его заявление и разрешил ему посещать занятия в качестве вольнослушателя в 1865 году по таким дисциплинам, как биология (ботаника и зоология), математика, физика и химия. Именно это побудило Вильгельма переехать в Цюрих, где в Швейцарской высшей технической школе (Eidgenössische Technische Hochschule) не требовали диплома, а достаточно было сдать вступительный экзамен. Воспользовавшись фамилией инженера первого парохода, совершившего плавание по Рейну, молодой студент без труда сдал экзамен и поступил на факультет машиностроения, который окончил в 1869 году.

Затем он начал работать над докторской диссертацией под руководством Августа Кундта, профессора физики, который прославился разработкой экспериментального оборудования для визуализации эффектов звуковых и световых волн, а также магнитных полей. В 1869 году он защитил докторскую диссертацию по газам и стал ассистентом Кундта, который был всего на шесть лет старше. Кундт взял его с собой сначала в Цюрихский университет, а затем в Вюрцбург, где он опубликовал свои первые научные работы.

В 1872 году его жизнь вышла на новый уровень, когда он женился на Анне Берте Людвиг в Апелдорне. Она была дочерью инструктора по фехтованию и владельца кафе Zum Grünen Glas в Цюрихе. Они встречались с 1866 года, но отец Вильгельма не одобрял их отношения, потому что она была на шесть лет старше, а её семье не хватало денег. На самом деле молодожёны испытывали финансовые трудности, потому что отец, недовольный их браком, перестал оказывать сыну финансовую поддержку. В то время у Вильгельма не было других источников дохода, поскольку Вюрцбургский университет отозвал его хабилитацию (право преподавать), узнав, что у него нет аттестата о среднем образовании.

_{Первый в истории рентгеновский снимок: рука Анны Берты Людвиг, жены Рентгена. Видно ее обручальное кольцо. Источник: Общественное достояние / Викисклад}

Решение пришло с переездом в Страсбург в 1874 году, где Вильгельм наконец нашёл работу: сначала он давал частные уроки, а затем, после получения вышеупомянутой хабилитации, устроился преподавателем в университет. В следующем году он начал преподавать физику и математику в Сельскохозяйственной академии Хоэнхайма (Штутгарт), но его старый друг Кундт добился для него должности адъюнкт-профессора в Страсбурге, где он проработал до 1879 года, когда перешёл в Гиссенский университет, чтобы возглавить кафедру физики.

Впервые он получал фиксированную зарплату, что, возможно, побудило его вместе с женой в 1887 году удочерить её племянницу (дочь её единственного брата Ганса, который умер незадолго до этого). Девочке было шесть лет, и её назвали Жозефиной Бертой Людвиг. Тем не менее супруги ещё несколько раз меняли место жительства. Первый раз это произошло в 1888 году, когда Луитпольд Баварский, принц-регент Королевства Бавария, назначил Вильгельма профессором физики в Вюрцбургском университете вместо престижного Фридриха Кольрауша.

Это стало возможным благодаря тому, что после четырёх десятилетий безгражданства он получил немецкое гражданство, что расширило его возможности. В 1893 и 1894 годах его даже избирали ректором. Он окончательно обосновался в Берлине — по крайней мере, так он думал в то время, — несмотря на то, что у него были возможности работать в других местах: ему предлагали должности в Йене, Утрехте, Фрайбурге и Лейпциге, но он отклонил все предложения. Так он дожил до 1895 года — исторического для физики и медицины. Он исследовал эффект, возникающий при прохождении электрического тока через различные вакуумные трубки, и в начале ноября решил повторить эксперимент с трубкой Ленарда, даже не подозревая, что его ждёт.

_{Рентген в 1915 году, фотография Николы Першайд. Источник: Общественное достояние / Wikimedia Commons}

Он добавил к трубке картонную оболочку, покрытую платиноцианидом бария, чтобы защитить алюминий от повреждений, вызванных сильным электростатическим полем, создаваемым катодными лучами. Он знал, что это заблокирует излучение света, но не ожидал, что это вызовет удивительный флуоресцентный эффект. Произойдёт ли то же самое, если он заменит трубку Ленарда на более толстую, например на трубку Крукса — Хитторфа (стеклянный конус с анодом и двумя катодами)? Чтобы проверить это, он накрыл трубку картоном, подключил её электроды к индукционной катушке Румкорфа, выключил свет в лаборатории и установил экран из платиноцианида бария. Сначала казалось, что аппарат светонепроницаем, но…

Но затем Вильгельм заметил свечение. Оно исходило не от самого устройства, а от чего-то, находившегося в нескольких метрах от него. Он повторил электрические разряды и каждый раз получал похожий отблеск. Заинтригованный, он зажёг спичку и увидел свечение на другом экране из платиноцианида бария, который он подготовил отдельно для нового эксперимента. В последующие недели он проводил дальнейшие испытания и изучал явление, которое временно назвал «рентгеновскими лучами». Экспериментируя с новыми материалами, которые могли бы задерживать лучи, он использовал небольшой кусочек свинца, и то, что он увидел после соответствующего разряда, позже заставило его воскликнуть, как Архимед «Эврика!»: «Я увидел свою смерть!»

Свинец препятствовал прохождению лучей через область, которую он закрывал, но не вокруг неё, так что на экране из платиноцианида бария проецировалась тень — тень скелета Вильгельма. Таким образом, это было первое рентгенографическое изображение, хотя никаких записей не сохранилось, и эта честь досталась его жене, которую он убедил позировать для снимка шесть недель спустя. Вскоре после этого он повторил эксперимент со своим другом Альбертом фон Кёлликером, анатомом из того же университета. Его рука очень похожа на руку Анны, и их часто путают, поскольку на обеих руках были кольца. Позже, когда его спросили, о чём он думал, когда сделал это открытие, он лаконично ответил: «Я не думал, я исследовал».

В конце следующего месяца Вильгельм опубликовал первую статью на эту тему: Über eine neue Art von Strahlen («О новом типе лучей»). Пресса широко освещала это событие, благодаря которому автор получил звание почётного доктора и множество других наград, в том числе от физика Филиппа Ленарда, который опередил Вильгельма в исследованиях и вдохновил его. Вильгельм официально представил своё открытие в 1896 году во время лекции в Институте физики перед кайзером Вильгельмом I, в конце которой Кёлликер предложил назвать рентгеновские лучи лучами Рентгена. Директор института одобрил это предложение.

Однако Вильгельм был замкнутым и скромным человеком — он часто уединялся в принадлежавшем ему доме в Альпах или уходил в лес на охоту. Он также был альтруистом и бескорыстным человеком, поэтому предпочёл отказаться от почестей, как и от патента на изобретение, чтобы медицина могла использовать его для всех (Анри Беккерель использовал его для открытия радиоактивности в 1896 году). Он часто погружался в свои исследования — настолько глубоко, что пересматривал их снова и снова перед публикацией, — и не замечал, что Анна с ним разговаривает. Она предпочитала оставлять еду рядом с ним, не зовя его. Эта особенность характера проявлялась и в других сферах.

Например, он отказался от дворянского титула, а когда в 1901 году получил Нобелевскую премию по физике, то уклонился от чтения соответствующей лекции, пожертвовав денежную сумму премии — пятьдесят тысяч крон — Мюнхенскому университету, в котором он работал с прошлого года. Другим случаем, более спорным, может быть его подпись в 1914 году под прокламацией «Культурная жизнь!» (“За цивилизованный мир!”), также известный как Манифест 93—х, потому что он был подписан таким количеством немецких интеллектуалов, ученых, художников и простонародья — многие из которых позже отреклись — в защиту военных действий своей страны, которые положили начало Первой мировой войне.

_{Семейная могила Рентгенов на кладбище в Гиссене. Источник: Sipalius / Wikimedia Commons}

Как мы видим, он снова переехал, на этот раз в Мюнхен, где получил должность профессора физики (и там он преподавал студенту по имени Петер Прингсхейм, который спустя годы стал выдающимся физиком). Тревожная международная обстановка 1914 года заставила его задуматься о возможности переезда в США, поскольку у него были родственники в Айове, а Колумбийский университет (Нью-Йорк) предложил ему должность. Он даже купил билеты на поезд. Но с началом войны он решил остаться в знак солидарности со своими соотечественниками. После окончания конфликта он остался без средств к существованию из-за колоссальной гиперинфляции, от которой страдала Германия во времена Веймарской республики — в 1923 году один доллар США был эквивалентен более чем четырём триллионам марок.

Несмотря на это, он не испытывал трудностей, поскольку с 1920 года, выйдя на пенсию, получал гарантированную государственную пенсию. Его потери были более серьёзными на личном уровне: Анна умерла в 1919 году после долгой и тяжёлой болезни, а вскоре после этого он с тревогой обратился к своему другу доктору Фердинанду Зауэрбруху с просьбой удалить небольшую опухоль с его лица. Оказалось, что всё в порядке, и дело свелось к приятному разговору, в ходе которого врач посетовал, что рентгеновские снимки вытесняют личный осмотр пациентов, на что Вильгельм, как говорят, ответил: «Там, где много рентгеновского света, должны быть и рентгеновские тени».

Однако в том же году его жизнь оборвалась. Рак толстой кишки унёс его жизнь, и он был похоронен на кладбище в Гиссене (Гессен, Германия) рядом с родителями. Поскольку у него не было прямых наследников, он завещал своё имущество на благотворительность, Вюрцбургскому институту физики и своему родному городу. Любопытно, что он также приказал уничтожить свою личную переписку и научные труды, хотя, конечно, самое важное из них уже стало частью медицины, а вскоре для него будут найдены новые применения в астрономии и технике.