Promienie X

-- I co teraz będzie? Co dalej? -- biadała matka. --Ty, taki zdolny fizyk! A co profesor Kundt mówi na to?

-- Mamo, i profesor nic nie poradzi. Uniwersytet w Würzburgu ma stare tradycje i nie wyrzeknie się ich. Nikt nie uzyska tam stopnia docenta, nawet gdy posiada tytuł doktora, jeśli -- przypadkiem nie ma matury. A to właśnie mój przypadek.

-- Otóż to! A więc znów musimy wracać do tego smutnego faktu, że nie dopuszczono cię osiem lat temu do matury! -- wybuchnął ojciec.

-- A to wszystko przez tę karykaturę nauczyciela, którą, jak twierdzisz, nawet nie ty narysowałeś!

-- Oczywiście, że nie ja, ojcze. Tyle lat już minęło od tamtej pory, dziś mogę ci powiedzieć: to Spellmann narysował profesora greki jako barana z rogami.

-- Spellmann! Syn najbogatszego bankiera w mieście! Ależ, mój chłopcze, dlaczego od razu wtedy nie powiedziałeś?

-- Jakże mogłem zdradzać kolegę, ojcze?

-- Przecież jemu nic by nie było. Bagatela, syn bankiera Spellmanna! Ko ośmieliłby się mruknąć słowo przeciw niemu? A ty, z twoim uporczywym milczeniem, doprowadziłeś do tego, że profesor postarał się, aby cię nie dopuszczono do matury! Ostatecznie byłeś tylko synem kupca Roentgena.

-- Ojcze, profesor dobrze wiedział, kto go skarykaturował -- ale potrzebny był mu kozioł ofiarny i ja nim zostałem.

-- I pomyśleć, że byliśmy tacy szczęśliwi, gdy udało ci się dostać na politechnikę w Zurichu bez matury! Kto mógł przypuszczać, że lepiej byłoby stawać jeszcze raz do egzaminu dojrzałości? I co teraz będzie -- biadała matka.

-- Co będzie? Jasne, co będzie, mateczko -- zdecydował ojciec. -- W rodzinie Roentgenów nie było dotychczas uczonych, ale byli zdolni rzemieślnicy, kupcy, marynarze. Głową muru nie przebijesz, mój chłopcze. Ofiaruję ci miejsce zastępcy w naszym przedsiębiorstwie.

Oczy pani Roentgen od razu obeschły z łez. Wyprostowała się i spojrzała chłodno na męża.

-- Wybacz Fryderyku, ale zdaje mi się, że pleciesz głupstwa. Wilhelm nie po to skończył z wyróżnieniem politechnikę w Zurychu, otrzymując stopień doktora, a profesor Kundt nie po to robi go swym pierwszym asystentem, aby nasz jedyny syn powrócił do kupieckiego kantorku. Wilhelm chce być uczonym, jest w nim -- wedle słów profesora -- materiał na uczonego i będzie uczonym.

-- Dziękuję ci, mamo -- wzruszył się Wilhelm i pocałował matkę w rękę.

-- Bardzo dobrze, ja nie protestuję, tylko jak to sobie wyobrażacie? Profesor Kundt, który jest tak dobrego mniemania o naszym synu, otrzymuj stanowisko profesora fizyki doświadczalnej w Würzburgu. Zabiera tam Wilhelma jako swego asystenta. Ale władze akademickie od razu zaznaczają, że Wilhelm Roentgen nie posunie się dalej w swojej karierze naukowej z powodu braku matury. A więc do śmierci zostaniesz asystentem?

Wszyscy umilkli przygnębieni. W tej ciszy zadźwięczał dzwonek.

-- Zdaje mi się, że to ktoś do nas przyszedł -- szepnął Wilhelm.

Chwilę słuchali, wreszcie Wilhelm wstał i już chciał wyjrzeć do przedpokoju, gdy weszła pokojówka z tacą, na której leżał list.

-- To do pana doktora -- rzekła, dygając przed Wilhelmem.

Młody Roentgen chwycił list, rozerwał go, przebiegł szybko oczami i wykrzyknął z radością:

-- Co za szczęście! Kochany profesor Kundt. Posłuchajcie, co donosi: "Wyjeżdżam z Würzburga, przyjąłem stanowisko profesora fizyki w Strasburgu, ofiaruję ci stanowisko pierwszego asystenta, przeszkód z docenturą nie będzie, przyjeżdżaj, Kundt."

===

W dwadzieścia pięć lat potem na tym samym uniwersytecie w Würzburgu, który nie chciał zatrudnić asystenta bez matury, Wilhelma Roentgena, tenże sam Wilhelm Roentgen, obecnie profesor, kierownik Instytutu Fizyki i rektor, siedział w swoim obszernym gabinecie i rozmyślał.

Był listopad 1895 roku, sobota po południu. Sale instytutu opustoszały i doktor Roentgen mógł swobodnie oddać się pewnemu naukowemu zagadnieniu, które ostatnio bardzo go zajmowało.

…Więc najpierw Faraday, genialny Faraday, który przepuszczał prąd elektryczny przez zamkniętą rurkę z rozrzedzonym powietrzem. Pod wpływem silnego napięcia rozrzedzone powietrze zaczynał się jarzyć tym mocniej, im bardziej spadało ciśnienie w rurce.

…Potem Crookes. Jego rurka była już znacznie lepiej opróżniona z powietrza. W dwa końce rurki wtopione były elektrody (Elektroda: tu pręt metalowy, do którego doprowadzony jest lub z którego odpływa prąd. Elektroda połączona z biegunem ujemnym nazywa się katoda; z dodatnim -- anoda. Przyp. autora). W tej rurce elektryczność płynęła w postaci strumienia elektronów od katody do anody. W miarę jak obniżano ciśnienie w rurce, występowały w niej różne zjawiska świetlne; wreszcie, gdy w rurce prawie już nie było powietrza, zanikały zjawiska świetlne, a za to zaczynało świecić szkło rurki naprzeciw katody. Wszyscy uczeni byli zgodni, że świecenie szkła rurki jest spowodowane działaniem promieni wytwarzanych przez katodę, dlatego nazwano je promieniami katodowymi. Były one oczywiście niewidoczne dla oka, widoczny był tylko efekt, jaki wywoływały.

Potrafiły one stopić szkło rurki naprzeciw katody; gdy w tym miejscu część ścianki szklanej zastąpiono ścianką z aluminium, promienie swobodnie przez nią przechodziły, nawet lepiej niż przez ściankę szklaną.

Zbadano te promienie; okazało się, że zasięg ich nie przekraczał kilku centymetrów, bo po wyjściu z rurki były pochłaniane przez powietrze. Dały się też odchylać przez magnes.

Roentgen miał w swojej pracowni rurkę Crookesa podobną do gruszki; w węższej jej części była osadzona katoda. Interesowało go pytanie, czy promienie katodowe, krótkie i łatwo zanikające, to są jedyne promienie powstające w lampie katodowej.

Aby ułatwić sobie badanie i sprawdzić, czy rurka Crookesa nie wytwarza innych promieni poza katodowymi, Roentgen przykrył ją szczelnie czarnym pudłem i wtedy dopiero włączył prąd. Liczył on na to, że jeśli rurka Crookesa wytwarza jeszcze inne promienie poza katodowymi, to może w zupełnej ciemności ujrzy je.

…Nie, nic nie zobaczył ciekawego wokół tego czarnego pudła. A jednak… jednak w pokoju daleko od pudła, pojawiła się jakaś zielonkawa świecąca mgiełka. Czyżby zasłony w oknach przepuszczały jakieś światło z ulicy? Sprawdził. Nie. Więc może czarne pudło było niezbyt szczelne? Nie, też nie. A jednak, gdy przerwał dopływ prądu do rurki Crookesa, rurki całkowicie przecież ukrytej! -- zielona mgiełka znikła. Gdy znów doprowadził prąd do rurki -- zielona mgiełka znów się pojawiła. A więc jest ona wyraźnie spowodowana przez doprowadzenie prądu do rurki Crookesa. I pojawiła się w tym samym miejscu co przedtem -- w odległości jednego metra od rurki.

Zaraz, zaraz. Ale co tam leży, gdzie zjawiła się ta mgiełka. Przy zapalonym świetle okazało się, że owszem, leży tam porzucona niedbale na ławce płytka szklana, pokryta solą platynowo-barową, używana w laboratorium do różnych doświadczeń. I teraz okazało się, że ilekroć rurka Crookesa była pod działaniem prądu, płytka leżąca na ławce świeciła zielonkawym światłem. Na pewno działały tu promienie wytworzone przez rurkę. Czarne pudło nie było dla nich żadną przeszkodą. Ale ta płytka leżała w odległości jednego metra od rurki -- a promienie katodowe tak daleko nie sięgają. A więc były to jeszcze jakieś inne promienie, dotychczas nieznane. "Nazwijmy je na razie promieniami X" -- pomyślał zdumiony Roentgen.

Od tego dnia Roentgen prawie nie wychodził z pracowni. Cóż z tego, że udało mu się wykryć jakieś nowe promienie, skoro jeszcze nic o nich nie wiedział? Z wolna jednak, dzięki niezliczonym doświadczeniom, przeprowadzanym w ciszy pustego gabinetu, Roentgen dowiadywał się o nich coraz więcej. Przede wszystkim stwierdził, że nie są to na pewno promienie katodowe. Promienie katodowe były szybko pochłaniane przez powietrze, zasięg ich był mały, najwyżej kilkunastocentymetrowy -- natomiast promienie X działały na odległość 2 metrów, promienie katodowe dawały się odchylać przez magnes; promienie X -- nie. No i promienie X sprawiają, że płytka, pokryta solą platynowo-barową, zaczyna świecić. Tak, to były zupełnie inne promienie.

"Ale przechodzą przez czarne pudło, Ciekawe czy przejdą np. przez talię kart" -- pomyślał Roentgen.

Przeszły; ale światło płytki stało się jakby słabsze. To samo, gdy między rurką Crookesa -- właściwie między czarnym pudłem -- a świecącą płytką Roentgen umieścił grubą książkę. Potem ustawił w tym miejscu drewniane, podłużne pudełka z ustawionymi kolejno odważnikami -- i drgnął ze zdumienia, gdy na płytce zauważył płaski rysunek odważników w prostokątnym, znacznie mniej zaznaczonym konturze drewnianego pudełka.

Pudełko zostało prześwietlone! Drewno nie powstrzymało promieni X, a metalowe odważniki powstrzymały! Dr Roentgen zaczął teraz gwałtownie badać, przez co promienie X przejdą a na czym się zatrzymają. Chwytał po kolei wszystko, co miał w pobliżu: stary klucz; przycisk metalowy w kształcie orła; dużą ołowianą kulę…

Kulę, aby się nie potoczyła, trzeba było trzymać ręką przed szklaną płytką. Roentgen spojrzał i omal nie zemdlał. Na tle świecącej płytki zobaczył szkielet kostny swej ręki, trzymający kulę, z luźno siedzącą obrączką na kościach czwartego palca.

===

Gdy 28 grudnia 1895 roku dr Roentgen przesłał Fizyko-Lekarskiemu Towarzystwu w Würzburgu doniesienie o odkrytych przez siebie promieniach X i ich właściwościach, wieść o tym rozeszła się po całym cywilizowanym świecie lotem błyskawicy. Z największą radością przyjęli tę wieść lekarze.

-- Pomyśl pan, co za udogodnienie, gdy np.. Kula utkwiła w ciele a my musimy ją wyjąć! -- unosił się jeden z nich. -- Dotychczas, aby stwierdzić jej położenie, trzeba było przeprowadzać bolesne sondowanie.

-- Ależ kolego, mnie się zdaje, że większą usługę oddadzą te promienie przy złamaniach kości! Łatwiej będzie stwierdzić złamanie, łatwiej zestawić kość -- zapewniał drugi.

-- A wykrywanie wrzodów żołądka! -- z góry już cieszył się trzeci.

Nikt nie przypuszczał jeszcze, że promienie X posłużą znakomicie do wykrywania nowotworów i do ich leczenia.

Inaczej na promienie X patrzono w wielkiej odlewni żelaza.

-- No, nareszcie mamy przyrząd, który pokaże nam naocznie, czy odlew nie ma jakichś uszkodzeń wewnętrznych, pęknięcia czy zanieczyszczeń -- zacierał ręce dyrektor fabryki.

Historycy sztuki żywo zabiegali o zakupienie lamp Roentgena do pracowni konserwatorskich przy muzeach.

-- Panie, wszyscy myśleliśmy, że to jest obraz Rembrandta, tylko nie mogliśmy się nadziwić, że Rembrandt tak nieudolnie namalował tę rękę i fałdy szaty. Aż tu spróbowaliśmy prześwietlić obraz promieniami Roentgena -- i co się okazało? Jakiś partacz w dwieście lat po Rembrandcie przemalował jego dzieła, nakładając swoje farby na jego malowidło i tylko niektórych części obrazu nie tknął. Promienie X pokazały nam, co się znajduje pod tą pacykatą. Specjaliści zmyli ją ostrożnie -- i teraz dopiero ukazał się światu prawdziwy Rembrandt!

Najszybciej do pracy zaprzęgli nową lampę fizycy; dzięki niej nauka posunęła się olbrzymim krokiem naprzód. Promienie X pozwalały na bardziej szczegółowe badania w dziedzinie budowy materii. Ale to jest cały osobny wielki temat.

Promienie X niedługo zachowały swą nazwę. Już w parę miesięcy po odkryciu Roentgena padł wniosek na posiedzeniu Fizyko-Lekarskiego Towarzystwa w Würzburgu, aby nowe odkryte promienie nazwać promieniami Roentgena. Wniosek nie został przyjęty jednogłośnie: przeciwko niemu wystąpił jeden uczestnik zebrania, był nim dr Roentgen.

Gdy w roku 1901 po raz pierwszy rozdzielano nagrody Nobla, nagrodę w zakresie fizyki otrzymał Roentgen. Całą otrzymaną sumę w wysokości 50 000 koron szwedzkich przekazał on uniwersytetowi w Würzburgu.

Przemyślni ludzie doradzali mu, aby opatentował swą lampę, gdyż wtedy będzie mógł czerpać z niej olbrzymie korzyści materialne. Roentgen zdumiał się, że ktoś mógł wpaść na taki pomysł.

-- Przecież opatentowanie lampy wpłynie ujemnie na jej upowszechnienie, a ona jest naprawdę przydatna. No i udoskonalanie jej odbywałoby się wolniej. Nie, zdobycze nauki muszą być dostępne dla wszystkich.

Był przez całe życie wzorem skromności, bezinteresowności i umiłowania wiedzy.

Umarł w roku 1923.

===

Autor: mgr Hanna Korab

Źródło: Horyzonty Techniki dla dzieci. Nr 11 (127), listopad 1967.