Увидеть невидимое! Об этом давно мечтали люди. Но человеческий глаз ограничен в своих возможностях. Он не может просто так, без приборов, заглянуть внутрь металлов, нефти, гранита, живого организма...
Глаз человека видит в очень небольшом диапазоне волн — длиной от 0,4 до 0,75 микрон. Все остальные световые волны недоступны зрительному восприятию. Однако для разума нет преград. И первые атаки на непрозрачные тела помогли сделать тени.
Будущий нобелевский лауреат по физике немецкий ученый Рентген обнаружил, что открытые им новые Х-лучи могут свободно проникать внутрь человеческого тела, как свет сквозь незамутненную воду.
Но кости задерживали лучи и отбрасывали тени. На фотопластинке эти тени можно было фиксировать. Скелет живого человека оказался доступным наблюдателю. Х-лучи свободно проходили через книгу в 1000 страниц, через многие металлы. Мир стал как бы прозрачным.
Это было великое открытие. 1895 год, когда Рентген наблюдал открытое им новое излучение, стал рубежом между старой и современной физикой.
Медицинские обследования
Лучи Рентгена тотчас же были приняты на вооружение практической медициной. До сих пор мы часто прибегаем к их помощи, чтобы избавиться от многих болезней. Они дали возможность успешно бороться с туберкулезом.
Неясные, расплывчатые пятна теней хочется усилить, сделать контрастными. Рентгеноаппарат успешно состыковали с телевизионным монитором. Теперь ученые могли простым поворотом рукоятки повысить яркость изображения, улучшить видимость, как это вы делаете всякий раз у своего домашнего телеэкрана. Яркость экрана можно усилить в 1000, в 3000 раз, значительно уменьшить время исследования, а дозу облучения снизить в 25—30 раз. Все это очень важно, так как рентгеновские лучи небезопасны и для больного, и для врача!
Телевизионное устройство позволяет, кроме того:
- изменять размер изображения;
- пересылать его на расстояние (когда необходимо, например, проконсультироваться с крупным специалистом или продемонстрировать течение болезни группе студентов);
- рентгеновские тени можно прокручивать на мониторе сколько угодно раз, пока диагноз не будет установлен безошибочно;
- мало того, водянистую негативную тень Рентгена можно превратить в плотное позитивное изображение.
Так современная электроника вступает в союз с древней помощницей человека — тенью.
Рентгенография металлов
Всепроникающие лучи Рентгена свободно проходят сквозь толстые листы металла. Это позволяет наблюдать, что происходит внутри машины-гиганта, не останавливая ее. Надо иметь гарантию бесперебойной работы механизмов, иначе строить такие громадины не имеет смысла. Вместо прибыли будет сплошной убыток.
Немало неприятностей доставляет обычно электросварка. Красавец теплоход бороздит океанские просторы. Мы должны быть абсолютно уверены, что стальные борта его надежно защищают нас от морских стихий. Листы обшивки корабля необходимо приваривать друг к другу прочно, без малейших дефектов. В противном случае корпус судна может буквально расползтись по швам.
На помощь приходит рентгенография металла. На судостроительных заводах есть специальные аппараты, которые просвечивают швы рентгеновскими лучами. Делается рентгенограмма, и дефекты сварки выявляются на пленке: раковины в металле, непрочное прилегание листов и многое другое. Рассмотрев внимательно снимок, можно исправить недостатки сварки. Прочность корпуса гарантируется!
Исследование картин
Благодаря таким теневым разведчикам раскрыто немало секретов творческой лаборатории живописцев. В состав масляных красок входят свинцовые белила, обладающие свойством задерживать рентгеновские лучи.
Полотна великих живописцев прошлого просвечивают рентгеном, как больного человека. И всепроникающие лучи находят следы творческих поисков, скрытые под верхним слоем краски: обнаруживают как бы «черновик» картины.
Великий Рембрандт в одном из «Автопортретов» (1665 год) нарисовал себя точно так, как он отражался в зеркале: кисточка была в левой руке, а палитра оказалась в правой. В окончательном варианте художник исправил свою оплошность. Рентгеновский снимок, сделанный в наши дни, передал нам «творческие муки» мастера.
В национальной галерее в Вашингтоне хранится шедевр мировой живописи — «Венера с зеркалом», полотно еще одного великого живописца Тициана. Рентгеновское просвечивание обнаружило под верхним слоем красок другую картину Тициана — портреты мужчины и женщины. По каким-то неизвестным причинам художник сам уничтожил свою же работу и написал на холсте новый сюжет.
А в Государственном Историческом музее в Москве выставлен портрет Емельяна Пугачева, вождя народного восстания в XVIII веке. Над его головой слой краски расчищен и ясно видна часть женской головы. Это портрет царствовавшей тогда императрицы Екатерины II. В этом случае причина подобного превращения абсолютно ясна. Неизвестный художник уничтожил изображение ненавистной царицы и поверх него написал портрет подлинного народного правителя.
Вот как «работает» тень. Усердно, старательно и безвозмездно. Она охотно приходит на помощь и художникам, и ученым. Надо только уметь использовать ее скрытые возможности.