Берте Рентген — жене профессора. А профессор Рентген, запершись у себя в
лаборатории, продолжал усиленно изучать свойства открытых им лучей. Как же
произошло это открытие?
Вечером 8 ноября 1895 г. Рентген, как обычно, работал в своей
лаборатории, занимаясь изучением катодных лучей. Около полуночи,
почувствовав усталость, он собрался уходить. Окинув взглядом лабораторию,
погасил свет и хотел было закрыть дверь, как вдруг заметил в темноте какое-
то светящееся пятно. Оказывается светился экран из синеродистого бария.
Почему он светится? Солнце давно зашло, электрический свет не мог вызвать
свечения, катодная трубка выключена да и вдобавок закрыта черным чехлом из
картона. Рентген еще раз посмотрел на катодную трубку и упрекнул себя:
оказывается, он забыл ее выключить. Нащупав рубильник, ученый выключил
трубку. Исчезло и свечение экрана; включил трубку вновь — и вновь появилось
свечение. Значит свечение вызывает катодная трубка! Но каким образом? Ведь
катодные лучи задерживаются чехлом, да и воздушный метровый промежуток
между трубкой и экраном для них является броней. Так началось рождение
открытия.
Оправившись от минутного изумления. Рентген начал изучать обнаруженное
явление и новые лучи, названные им Х-лучами. Оставив футляр на трубке,
чтобы катодные лучи были закрыты, он с экраном в руках начал двигаться по
лаборатории. Оказывается, полтора-два метра для этих неизвестных лучей не
преграда. Они легко проникают через книгу, стекло, станиоль... А когда рука
ученого оказалась на пути неизвестных лучей, он увидел на экране силуэт ее
костей! Фантастично и жутковато! Но это только минута, ибо следующим шагом
Рентгена был шаг к шкафу, где лежали фотопластинки: надо увиденное
закрепить на снимке. Так начался новый ночной эксперимент. Ученый
обнаруживает, что лучи засвечивают пластинку, что они не расходятся
сферически вокруг трубки, а имеют определенное направление...
Утром обессиленный Рентген ушел домой, чтобы немного передохнуть, а
потом вновь начать работать с неизвестными лучами. Пятьдесят суток — дней и
ночей — были принесены на алтарь небывалого по темпам и глубине
исследования. Были забыты на это время семья, здоровье, ученики и студенты.
Он никого не посвящал в свою работу до тех пор, пока не разобрался во всем
сам. Первым человеком, кому Рентген продемонстрировал свое открытие, была
его жена Берта. Именно снимок ее кисти, с обручальным кольцом на пальце,
был приложен к статье Рентгена «О новом роде лучей», которую он 28 декабря
1895 г. направил председателю Физико-медицинского общества университета.
Статья была быстро выпущена в виде отдельной брошюры, и ; Рентген разослал
ее ведущим физикам Европы.
[pic]
А 20 января 1896 г. американские врачи с помощью лучей Рентгена уже
впервые увидели перелом руки человека. С тех пор открытие немецкого физика
навсегда вошло в арсенал медицины. Росла и слава Рентгена, хотя ученый
относился к ней с полнейшим равнодушием. Он не стал брать патент на свое
открытие, отказался от почетной, высокооплачиваемой должности члена
академии наук, от кафедры физики в Берлинском университете, от дворянского
звания. Вдобавок ко всему он умудрился восстановить против себя самого
кайзера Германии Вильгельма П.
Только одну награду принял он с радостью и волнением. Это была
Нобелевская премия по физике. К. Рентген стал в 1901 г. первым Нобелевским
лауреатом. Сейчас эти премии хорошо известны: они вручаются крупнейшим
ученым за фундаментальные открытия в области физики, химии, биологии,
медицины. К настоящему времени восемь советских физиков удостоены этого
высокого звания: И. Е. Тамм, И. М. Франк, П. А. Черенков, Л. Д. Ландау, И.
Г. Басов, А. М. Прохоров, Н. Н. Семенов, П. Л. Капица.
Вручение премий происходит 1О декабря в день смерти Нобеля. Почетный
диплом, медаль и денежный чек вручает лауреатам сам король Швеции. После
вручения премии в Золотом зале Стокгольмской ратуши в честь лауреатов
устраивается пышный прием. На следующий день каждый лауреат выступает с
докладом в университете. Заметим, что первый из них— Рентген — из-за своей
застенчивости отказался от каких-либо публичных выступлений.
[pic]
Хотя самим Рентгеном и другими учеными много было сделано по изучению
свойств открытых лучей, однако природа их долгое время оставалась неясной.
Но вот в июне 1912 г. в Мюнхенском университете, где с 1900 г. работал К.
Рентген, М. Лауэ (1879—1960), В. Фридрихом и П. Книппингом была открыта
интерференция и дифракция рентгеновских лучей. Это доказывало их волновую
природу. Когда обрадованные ученики прибежали к своему учителю, их огорошил
холодный прием. Рентген просто не поверил во все эти сказки про
интерференцию: раз он сам не нашел ее в свое время, значит, ее нет. Но они
уже привыкли к странностям своего шефа и решили, что сейчас лучше не
спорить с ним: пройдет некоторое время и Рентген сам признает свою
неправоту. Ведь у всех в памяти была свежа история с электроном. Рентген
долгое время не только не верил в существование электрона, но даже запретил
в своем физическом институте упоминать это слово. И только в мае 1905 г.,
зная, что его ученик А. Ф. Иоффе на защите докторской диссертации будет
говорить на запрещенную тему, он, как бы между прочим, спросил его:
«А вы верите, что существуют шарики, которые расплющиваются, когда
движутся?» Иоффе ответил: «Да, я уверен, что они существуют, но мы не все о
них знаем, а следовательно, надо их изучать». Достоинство великих людей не
в их странностях, а в ' умении работать и признавать свою неправоту. Через
два года в Мюнхенском физическом институте было снято «электронное ;табу».
Более того, Рентген, словно желая искупить свою вину, пригласил на кафедру
теоретической физики самого Лоренца — создателя электронной теории, хотя
последний и не смог принять это предложение.
А дифракция рентгеновских лучей вскоре стала не просто достоянием
физиков, а положила начало новому, очень сильному методу исследования
структуры вещества — рентгеноструктурному анализу. В 1914 г. М. Лауэ за
открытие дифракции рентгеновских лучей, а в 1915 г. отец и сын Брэгги за
изучение структуры кристаллов с помощью этих лучей стали лауреатами
Нобелевской премии по физике. В настоящее время мы знаем, что рентгеновские
лучи — это коротковолновое электромагнитное излучение с большой проникающей
способностью.
Закончить рассказ о Рентгене нам хотелось бы словами одного из
создателей советской физики А. Ф. Иоффе, хорошо знавшего великого
экспериментатора: «Рентген был большой и цельный человек в науке и жизни.
Вся его личность, его деятельность и научная методология принадлежат
прошлому. Но только на фундаменте, созданном физиками XIX в. и, в
частности. Рентгеном, могла появиться современная физика».
"*" Открытие рентгеновских лучей дало толчок новым исследованиям. Их
изучение привело к новым открытиям, одним из которых явилось открытие
радиоактивности.
Альберт Энштейн
Предшественники А. Эйнштейна немало сделали для появления теории
относительности. Однако, развивая электродинамику и стремясь объяснить
опыты, они опирались на концепцию эфира. Подойдя к принципу
относительности, они не смогли поставить вопрос о постоянстве и особенно о
предельном значении скорости света. Это и было сделано А. Эйнштейном
(1879—1955). Основополагающая работа Эйнштейна по теории относительности
называлась «К электродинамике движущихся сред». Она поступила в редакцию
журнала «Анналы физики» 30 июня 1905 г. Работа состояла из двух частей. В
первой из них были изложены основы новой теории пространства и времени, во
второй — применение этой теории к электродинамике движущихся сред. В основу
своей теории Эйнштейн кладет два постулата:
1. Принцип относительности — в любых инерциальны.х системах все
физические процессы — механические, оптические, электрические и другие —
протекают одинаково.
2. Принцип постоянства скорости света — скорость света в вакууме не
зависит от движения источника и приемника, она одинакова во всех
направлениях, во всех инерциальных системах и равна 3-108 м/с.
Исходя из этих постулатов, Эйнштейн получил формулы преобразования
координат и
времени при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой.
Он назвал их, как и Пуанкаре, преобразованиями Лоренца. Как известно,
преобразования Галилея для случая равномерного движения вдоль оси ох
подвижной системы относительно неподвижной имели такой вид:
х'=х—vt; (y'=y; z'=z; t(=t. Преобразования же Лоренца выглядят так:
x – vt t –
xv/c2 v
x( =----------- ; yґ= y; zґ= z ; tґ= --------------, где
? = ----
? 1 – ?2
? 1 – ?2 c
Но если у Лоренца эти преобразования скорее были математическим
приемом, то у Эйнштейна они означали замену классических представлений о
пространстве и времени новыми представлениями. Из этих преобразований можно
получить длину тела в разных системах отсчета. Оказалось, что она будет
различной. Эйнштейн не удивляется этому. Для него размер тела является
величиной не абсолютной (одинаковой во всех системах отсчета), а
относительной — зависящей от системы отсчета. Так же обстоит дело и со
временем. Если до Эйнштейна считали, что время везде и всегда течет
одинаково (t'=t), то в теории относительности время между двумя одними и
теми же событиями будет различным в разных системах отсчета. Так в теории
относительности пространство и время потеряли свой абсолютный характер.
Из второго постулата Эйнштейна следовало, что скорость света в вакууме
является предельной величиной. А раз так, то преобразование Галилея для
скоростей u==v+v', по которому могла получиться скорость, большая скорости
света, тоже должно быть заменено новым. В теории относительности формула
сложения скоростей выглядит так:
v+v'
u = ------------
1+ vv'/c2
В том же 1905 г. вслед за первой статьей была опубликована небольшая
заметка Эйнштейна, где автор находит связь между массой и энергией. «Масса
тела есть мера содержащейся в нем энергии», — заключает Эйнштейн. Так
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13
