Резерфорд

Сегодня достаточно одного слова, чтобы охарактеризовать природу катодных лучей: электроны!

Но в 1895 году электрон еще не был открыт. Уже бытовало в науке это слово, введенное в 1894 году Джонстоном Стонеем для обозначения «фундаментальной единицы электричества». Однако существование такого атома электричества еще никто не доказал. Совсем как у Иоанна: «Вначале было слово». Но слово еще не было делом. Природа катодных лучей оставалась предметом гаданий. Многие были согласны с Ленардом: «Эти лучи есть явление, происходящее в эфире». Согласен был с ним, своим будущим врагом, н Вильгельм Рентген.

В науке постоянно происходит открытие теоретически предсказанных эффектов. Так, в годы «кембриджской интерлюдии» Резерфорда молодой московский физик Петр Николаевич Лебедев искал способ обнаружить световое давление. Сделать это не удавалось многим прекрасным экспериментаторам. Между тем по теории Максвелла поток световой энергии должен был оказывать механическое давление на тела. Но этот тончайший эффект забивали явления более броские. Гений Лебедева позволил найти искомое. В его замечательном открытии не было ничего случайного. Говоря современным языком, оно могло быть запланировано! Только одновременно нужно было бы найти Лебедева, чтобы план оказался выполненным.

Но нельзя запланировать неведомое и непредсказуемое. Рентген со своим превратным представлением о природе катодных лучей, да еще в эпоху, когда строение атома было неизвестно, не мог предвидеть, какая находка его ждала.

Дж. Дж. Томсон писал:

«Один наблюдатель заметил, что его фотографические пластинки затуманиваются, когда поблизости в трубке, наполненной газом низкого давления, происходит электрический разряд. Все, что он сделал, это отодвинул пластинки подальше. Свои пластинки он спас, но потерял рентгеновы лучи».

С разрядными трубками на протяжении десятилетий возилось множество физиков. Но только Рентген сразу же обнаружил, что от этих трубок исходит какое-то незримое и чрезвычайно проникающее излучение. Первое подозрение: не катодные ли это лучи, вырвавшиеся наружу? Но нет, они не были заряжены — магнит их не отклонял. Катодные лучи выводил наружу Филипп Ленард. Это было интересно, однако не содержало ничего нового. А новое прошло для него незамеченным, хотя лежало прямо перед глазами. Молодой честолюбец — один из тех, кто спасал свои пластинки, отодвигая их подальше, — он вознегодовал, что физика обогатилась лучами Рентгена, а не лучами Ленарда. И не нашел ничего более достойного, как обвинить честнейшего Рентгена в плагиате. По замечанию академика А. Ф. Иоффе, «эту враждебность Ленард сумел сохранить до самой смерти Рентгена, на протяжении 30 лет».

Лондонское Королевское общество решило отметить открытие нового излучения медалью Румфорда. Но кажется необъяснимым, почему оно присудило эту почетную медаль и Рентгену и Ленарду. Награды — проблема этическая, а не научная. Однако можно не сомневаться: в среде ученых пронеслась бы буря, если б они отчетливо сознавали, что тут была допущена явная несправедливость.

Спустя тридцать с лишним лет повторилось нечто подобное. Шведская академия присудила Нобелевскую премию индийскому физику Раману. Открытие индийца было выдающимся. Но несколько раньше и с гораздо большей полнотой это же квантовое явление исследовал в Москве замечательный физик, ныне покойный, академик Л. Мандельштам. Ученый, никогда не любивший сенсаций, он послал свою работу, тщательно выполненную вместе с другим известным советским физиком, Г. Ландсбергом, в «Журнал Русского физико-химического общества». И одновременно в немецкий «Naturwissenschaften». А Раман, пораженный своим открытием, еще не проведя детальных исследований, тотчас послал в Лондон как бы заявочную каблограмму. И это телеграфное уведомление появилось в «Nature» чуть раньше, чем вышел немецкий журнал. Раман стал нобелевским лауреатом, а Мандельштам — нет! Это было столь очевидной несправедливостью, что знаменитый теоретик Макс Борн в знак протеста демонстративно вышел из Нобелевского комитета.

Но из-за медали Румфорда, присужденной Ленарду, никто не покинул Королевского общества. Отчего же? Да оттого, что никто не усмотрел в случившемся умаления заслуг Рентгена. Этической проблемы не возникло потому, что не ясна была проблема научная: каково происхождение вновь открытых лучей? И еще никто не мог оспорить притязаний Ленарда: ведь «его лучи» — выведенные наружу пучки электронов — наблюдались тоже вне трубки… В этой истории нечаянно отразилось младенчество атомной физики.

Можно было бы и не вспоминать здесь эту историю. Но она, несомненно, занимала мысли Резерфорда.

Прошло время, и уже в начале нашего столетия он сам был награжден медалью Румфорда. Узнав об этом из дружеской телеграммы, но не получив еще официального сообщения из Лондона, он не без иронии написал Мэри Ньютон: «Верю, что все в порядке и медаль не подверглась делению, как в случае Ленарда и Рентгена из-за Х-лучей». Эта фраза означала: «Надеюсь, не объявился претендент на сделанные мною открытия, а если и объявился — Королевское общество на сей раз не повторило своей былой ошибки!»

Но вернемся к той осени в конце минувшего года, когда молодой Резерфорд еще ничего не знал о событии, происшедшем в лаборатории Вюрцбургского университета.

Я назвал агент, исходящий из стенок разрядной трубки, лучами, руководствуясь отчасти тем, что при помещении между трубкой и экраном (или фотографической пластинкой) более или менее проницаемого предмета получается вполне правильная тень.

Я наблюдал, а частью сфотографировал большое количество таких теневых картин, получение которых доставляет иногда совсем особого рода удовольствие. У меня есть, например, фотография тени профиля двери, разделяющей две комнаты… фотография тени костей… запертого в ящике набора разновесок…

Это было написано в § 14 первого сообщения Рентгена об открытии Х-лучей. Стоял уже декабрь. Кончалось рождество. Сообщение подытоживало первые месяцы придирчивого ознакомления со свойствами нового «агента». Эти свойства вызывали недоверие. Но доверие вызывал Рентген. Секретарь Вюрцбургского научного общества немедленно отправил рукопись к печатнику.

Была последняя суббота 1895 года. Наверное, и печатнику подумалось, что для старого Вюрцбурга пробил, наконец, звездный час. В день Нового года на столе у Рентгена уже высилась стопка десятистраничных брошюр с готическим заглавием — «О новом роде лучей». А рядом лежала другая стопка — выполненные в лаборатории фотографии невидимого: первые в мире рентгеновские снимки, сделанные самим Рентгеном. Была и третья стопка — конверты.

Десять конвертов. Десять адресов. В каждом конверте — экземпляр брошюры и набор снимков. Через несколько дней десять авторитетнейших физиков Европы получили своеобразное новогоднее послание с берегов Майна от профессора В. К. Рентгена, чье экспериментаторское искусство было им, конечно, известно, но с чьим именем до сих пор не связывалось никаких выдающихся открытий.

А широкой публике это имя не говорило ничего. Есть забавное тому доказательство. Одно из вюрцбургских посланий пришло в Вену. О нем узнала пресса. Венские корреспонденты разных газет поспешили сообщить в свои редакции, что некий немецкий ученый Роутген сделал небывалое изобретение: он научился фотографировать скрытое! Даже кости живой человеческой руки!.. «Роутген» в несколько дней стал популярней Эдисона. В истинного же «Рентгена» он превратился чуть позже, когда торопливая репортерская молва сменилась нескудеющей научной славой. Произошло это и вправду быстро, потому что на сей раз небывалое оказалось легко воспроизводимым: разрядные трубки и фотографические пластинки не были диковинкой для экспериментаторов.

«Совсем особого рода удовольствие», о котором позволил себе написать застегнутый на все пуговицы, педантически строгий Рентген, стало достоянием энтузиастов во всем мире. Любопытно: среди них был Александр Попов. В Кронштадтском музее, где хранятся реликвии великой поры изобретения радио, можно увидеть и прекрасные рентгенограммы. Они сделали бы честь и современному рентгенографу. А датированы они — трудно поверить! — февралем 1896 года. Очевидно, одно из своих новогодних посланий Рентген отправил в Петербург.