Доброго времени суток, дорогие друзья! Сегодня мы открываем новый цикл статей "Нобелевские премии", который будет рассказывать о лауреатах этой высочайшей для любого учёного награды и их выдающихся открытиях. Первая статья будет посвящена самой первой награде, которая была вручена в далёком 1901 году. Её обладателем стал немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген (1845-1923).
Наверно, каждый из нас с детства слышал страшное, непонятное слово "рентген": сильный кашель, поликлиника, обеспокоенная мать и доселе незнакомый, тёмный, пугающий кабинет со звучащими из темноты инструкциями врача. На следующий день в руках педиатра - чёрный листок фотоплёнки, веющей теми далёкими годами, когда цифровая техника была лишь на страницах фантастических книг. И вот, врач радостно сообщает вам, что ваши лёгкие чистые, а значит, совсем скоро вы пойдёте на поправку. Эти милые детские воспоминания - уже история, а икс-излучение, открытое Вильгельмом Рентгеном и названное в его честь, по-прежнему верно служит и нам, и миллионам, и миллионам других людей по всему миру.
История нобелевского открытия
Любите ли Вы задерживаться на работе? Я - нет :) Пусть каждый сам ответит себе на этот вопрос так, как он считает нужным, но я уверен, что Вильгельм Рентген дал бы положительный ответ. Будущий нобелевский лауреат, находясь в должности руководителя физического института Вюрцбургского университета, частенько засиживался в лаборатории допоздна, даже по пятницам (нет бы уйти пораньше, как некоторые директора :)). В один из таких пятничных вечеров, 8 ноября 1895 года, когда все его ассистенты уже отправились на заслуженный отдых, герр Рентген заметил зеленоватое свечение, исходящее от бумажного экрана, покрытого слоем кристаллов платиносинеродистого бария (соли двух металлов и синильной кислоты). Незадолго до этого учёный включил ток в катодной трубке, со всех сторон накрытой плотным чёрным картоном. Когда же Рентген выключил ток, зеленоватое свечение исчезло. Тогда учёный связал зарегистрированный феномен с до той поры неизвестным типом электромагнитного излучения - Х-излучения. И это оказалось правдой.
Как это возможно?
Кто знает, быть может, именно так в миг открытия и подумал Рентген. Хорошенько поразмыслив, он пришёл к выводу, что люминесценция - а именно люминесценцией и являлось зеленоватое свечение - была спровоцирована энергией Х-лучей. Но тогда эти лучи должны были обладать свойством проникать через непрозрачные материалы - такие, как тот самый чёрный картон, покрывавший катодную трубку.
И рентгеновское излучение действительно обладает этим свойством!
Вот почему многие имели честь ознакомиться с этим явлением в стенах детской поликлиники: именно благодаря высокой проникающей способности Х-лучи используются в медицинских, а также в некоторых других, более специфических, целях.
Давайте быстренько разберёмся, каким образом рентгеновские лучи способны проникать в наше, казалось бы, плотное и прекрасно защищённое тело!
Как известно, любое электромагнитное излучение характеризуется длиной волны - расстоянием между соседними одинаковыми фазами волны. Длина волны рентгеновского излучения составляет порядка 1 ангстрем (вообще говоря, простирается в диапазоне от 0.01 до 100). Она столь мала, что сравнима в своей малости с размерами атомов и с расстояниями между ними. Именно благодаря столь малому характерному размеру Х-лучи способны проникать в наше тело. Там, где видимый свет, в тысячу раз более длинноволновый, столкнётся со сплошной атомной стеной и поглотится, либо будет отражен ей, соизмеримым с атомами волнам встретятся лишь застывшие в пространстве отдельные частицы с довольно комфортной дистанцией между ними. В качестве аналогии можно представить себе муху, которая с лёгкостью пролетит в зазор между полом и запертой на ключ межкомнатной дверью, в то время как Вы будете отчаянно стучаться и ждать, пока Вам отопрут. Вот такая относительность!
Заключение
Нобелевская премия в области физики вручается за те открытия, которые дают серьёзные теоретические или практические результаты. Научное сообщество довольно быстро осознало, что рентгеновские лучи обретут широкое применение в медицине, например, позволят исследовать лёгкие на предмет содержания воздуха или определять расположение и целостность костей. Именно поэтому всего через 6 лет Уильям Рентген был награждён первой в истории Нобелевской премией в области физики. Наши поздравления!
В выражении "всего через 6 лет" можно усмотреть нотки сарказма, однако 6 лет - очень даже неплохой результат: так, группа лауреатов 2018 года совершила своё победоносное открытие более чем за 30 (!) лет до церемонии награждения.
Восхищаясь чудесными свойствами и всепроникающей мощью Х-лучей, не стоит забывать, что рентгеновское излучение является ионизирующим, то есть обладает достаточной энергией для того, чтобы вызывать молекулярные перестроения, приводящие к появлению у молекул новых, порой весьма неприятных свойств. Поэтому использовать это великое изобретение Уильяма Рентгена следует с осторожностью и только по предписанию врача или научного руководителя (если Вы используете их в лаборатории). Это - не та вещь, с которой можно играться, сидя у себя дома в мягком кресле с кружечкой горячего чая :)
До новых встреч! Надеюсь, Вам понравилась статья - отметьте её лайком или комментарием. С Вами был канал "Записки физика". Здоровья Вам в этот тяжёлый пандемический час!
