Владимир Кессельман - На кого упало яблоко

• Название: На кого упало яблоко
• Автор: Владимир Кессельман
• Издательство: Ломоносовъ
• Жанр: Научпоп
• Год: 2014
• ISBN: 978-5-91678-135-9

Каждое открытие в физике — лишь последнее звено в длинной череде исследований, опытов и наблюдений. Ученые часто идут параллельными путями и приходят к одним и тем же выводам одновременно — или почти одновременно. И так уж сложилось, что многие законы носят не имена первооткрывателей, а тех, кто лишь обнародовал то, что прежде открыли другие. Борьба за приоритет сопровождает почти все великие научные достижения, и поэтому, по выражению Роджера Бэкона, «наука смотрит на мир глазами, затуманенными всеми человеческими страстями». Ньютон, Лейбниц, Гук, Гюйгенс, сотни других ученых пылко сражались за публичное признание своего первенства — и эта драматически схватка самолюбий продолжается по сей день…

Владимир Кессельман — популяризатор науки, автор многих книг, живет в Израиле.

Книга изготовлена в соответствии с Федеральным законом от 29 декабря 2010 г. № 436-ФЗ, ст. 1, п. 2, пп. 3. Возрастных ограничений нет

---

Последние годы жизни автор великого открытия провел в одиночестве и нищете. Все свои сбережения он пожертвовал на благо Германии в период Первой мировой войны. Нервотрепки, недоедание, одиночество и воздействие Х-лучей сделали свое дело. Рентген заболел раком. А. Ф. Иоффе (в будущем советский академик, организатор и первый директор Физико-технического института), работавший с Рентгеном, вспоминает, что Рентген сильно похудел. Именно Иоффе нашел деньги на визит к врачу. Больного можно было спасти, но по иронии судьбы он ожидал две недели в очереди на… рентгеновское исследование в одной из поликлиник. Когда он наконец добрался до кабинета, врач, проводивший исследование, решил проявить осведомленность и спросил: «А вы знаете, что вы однофамилец того самого человека, который изобрел этот чудесный прибор?» На что Рентген пожал плечами: «Быть однофамильцем самому себе? Это что-то новенькое…»

Кто открыл дверь в ядерный век

Историю современной ядерной физики отсчитывают от 1896 года, когда выяснилось, что урановые соли испускают непонятное излучение, которому и темная бумага не преграда. В первой главе мы рассказали, как будущий нобелевский лауреат француз Анри Беккерель[95] обнаружил невидимые лучи, что-то вроде рентгеновских. Но открытие самопроизвольного распада атомов тоже не обошлось без оспаривания приоритета.

Так кто же был конкурентом Беккерелю? За тридцать лет до него другой француз, Абель Ньепс[96], работал над получением фотографий в естественных красках. Получая на серебряной пластинке полноценное цветное изображение, Ньепс, как и ранее его дядя Жозеф, пытался найти способ, который «запоминал» бы изображение. И вот однажды он обнаружил, что соли урана засвечивают фотоматериалы даже в полной темноте. Простейшим способом извлечь из этого пользу стал метод «контактного копирования»: разрисовываем бумагу урановой краской, прикладываем к ней лист фотобумаги — и копия готова.

Когда в году примерно 1866-м племянник одного из изобретателей фотопроцесса Абель Ньепс обнаружил, что плотно запечатанная фотопленка засвечена кусочками ураниловой соли, случайно оказавшимися сверху, сам он разобраться в увиденном не смог и обратился к химикам. Среди них был Антуан Сезар Беккерель… И тут недалеко до предположения, что он мог как-то передать увиденное сыну, а тот рассказать внуку и… Но это лишь предположение, не более того.

Тогда же, в 1866 году, химики ничего не поняли и ничего Ньепсу не объяснили. Сам Ньепс объяснил наблюдаемое явление способностью тел поглощать свет при освещении. При этом он поступил по всем правилам: уведомил академию, и в 1868 году Парижская академия наук предоставила ему свою трибуну. Скромный естествоиспытатель, занимавшийся изучением фотографических процессов, отнюдь не жаждал славы. Он без всяких претензий доложил высокому собранию свой мемуар «О новых действиях света». В нем он рассказывал, как различные виды света действуют на фотографическую пластинку. Сообщил он и о своих опытах, в том числе с фосфоресцирующими веществами. Среди этих веществ была двойная сернокислая соль урана и калия. Ее призрачное бледно-зеленое свечение заставляло темнеть пластинку, даже если пластинка была обернута в черную бумагу.

Ученые довольно равнодушно выслушали рассуждения Ньепса о некоем новом сорте световых лучей, которые проходят сквозь плотную бумагу. Сообщение Ньепса было напечатано и… забыто! Точно так же прошли незамеченными аналогичные опыты Арнодона, малоизвестного химика из Лиона и современника А. Беккереля англичанина С. Томпсона. А ведь этим неудачникам оставалось сделать полшага до открытия радиоактивности. И лишь спустя тридцать лет Беккерель-внук повторил опыт Ньепса.

В статье «Задачи дня в области радия», написанной в 1911 году, академик В. И. Вернадский отмечал: «Первая заметка Беккереля в Докладах Парижской Академии повторяла опыты Ньепса де Сен-Виктора. Беккерель в ней не делал шагу далее; больше того, он стоял на почве фосфоресценции, совершенно правильно оставленной Ньепс де Сен-Виктором. Но затем, через немного месяцев, Беккерель быстро вышел из рамок прошлого, вошел в новый мир, у порога которого девять лет напрасно бился Ньепс де Сен-Виктор. Именно Антуан Анри Беккерель после ряда сомнений и колебаний связал засвечивание фотоматериалов с самопроизвольно испускаемыми ураном лучами».

Открытие Беккереля было встречено совсем не так, как сообщение Ньепса. Его доклад 2 марта 1896 года в Парижской академии наук был встречен с большим интересом. 12 мая он рассказал о сделанном им открытии перед более широкой аудиторией в Музее естественной истории, а затем, в августе 1900 года, и на Международном физическом конгрессе, который собрался в Париже, чтобы обсудить основные итоги физики XIX века. И тому есть причины. За полгода до этого совершилось сенсационное открытие Рентгена. Наступила эпоха «лучевой лихорадки», начавшаяся после того, как Рентген обнаружил Х-лучи. Открывать новые лучи с этой поры стало своеобразной модой. Дух времени в какой-то мере облегчил задачу Беккереля.

Вскоре после того, как он объявил о «невидимой радиации, испускаемой солями урана», несколько уважаемых ученых указали, что то же самое открытие с тем же самым минералом и фактически тем же самым методом было сделано сорока годами ранее Абелем Ньепсом и результаты изданы в том же самом журнале. Но реакции со стороны Беккереля не последовало. Очевидно, историю науки следует отделять от истории Нобелевской премии[97].

Жертва лучевой лихорадки

Картина поиска различного вида излучений была бы неполной, если не рассказать об удивительном «открытии», будоражившем общество в начале прошлого века. Поздней осенью 1903 года профессор Р. Блондло[98], глава Физического отделения в университете в Нанси, член Французской академии, широко известный исследователь, провозгласил открытие новых лучей, которые он назвал N-лучами (в честь Нанси, где он работал), со свойствами, далеко превосходящими лучи Рентгена.

Открытие Блондло не прошло незамеченным. Его пропагандировали десятки исследователей. Уже была известна радиоактивность, и поэтому сообщение Блондло с доверием восприняли многие видные исследователи, в том числе и сын Антуана Анри Беккереля — Жан. Жан Беккерель даже утверждал, что N-лучи можно передавать по проводу, так же, как свет передается по изогнутой стеклянной палочке благодаря внутреннему отражению. В десятках лабораторий занялись изучением N-лучей. Биологи, физиологи, психологи, химики, ботаники и геологи присоединились к этой веселой компании. «Обнаружилось», что N-лучи испускаются растущими растениями, овощами и даже трупами. Сильные N-лучи испускал колеблющийся камертон. Коллега Блондло по университету Нанси, профессор физики Шарпантье нашел, что под их влиянием обостряются слух, обоняние и зрение.

Блондло экспериментировал с нагретой платиновой проволокой, помещенной внутрь железной трубки, в которой было вырезано окошко; и вот через это окошко, хотя оно и было закрыто алюминиевой заслонкой, проходили какие-то лучи. Но лучше всего обнаруженный Блондло эффект проиллюстрировать опытом с кирпичом. Блондло заворачивал кирпич в черную бумагу и оставлял на улице, где лучи солнца, проходя через бумагу, попадали в кирпич. При этом кирпич, по утверждению Блондло, запасался N-лучами. Принесенный в лабораторию, кирпич помещался вблизи бумажного экрана, и освещенность экрана увеличивалась — пусть и не очень сильно. Чтобы увидеть это, утверждал Блондло, требуется тренировка. Смотрите в сторону, советовал он, и очень скоро вы сможете определять в зависимости от того, как освещен клочок бумаги, есть ли N-лучи или их нет. Блондло обнаружил, что N-лучи могут накапливаться в различных предметах. Он установил также, что они проходят не только через алюминий, но и через черную бумагу[99].

Двадцать статей напасал Шарпантье, десять — Ж. Беккерель. Около ста статей о N-лучах были опубликованы в журнале «Comptes Rendus» в первой половине 1904 года[100]. N-лучи поляризовали, намагничивали, гипнотизировали и вообще проделывали с ними все опыты, какие только можно было выдумать по аналогии со светом, но все явления почему-то наблюдали только французы. Историк науки Роберт Лагеманн, автор книги «Новый свет на старые лучи» отмечает, что увлечение французских ученых N-лучами напоминало массовое помешательство.

Услышав об опытах Блондло, во Францию поехал знаменитый Р. Вуд[101]. Ко времени его приезда Блондло пользовался большой алюминиевой призмой и катодом Нернста, расположенным в гильзе с двумя маленькими щелями, шириной около двух миллиметров каждая. Получающийся луч падал на призму и преломлялся. Блондло мерил при этом коэффициент преломления с точностью до трех значащих цифр. Он выяснил, что его луч не является монохроматическим, что в N-лучах имеется несколько различных составляющих, и для каждой из них он определил показатель преломления. Он мог измерить три или четыре показателя преломления, и каждый с точностью до двух или трех значащих цифр. В присутствии Вуда он повторил некоторые из своих измерений, демонстрируя, с какой точностью они воспроизводятся, и все это в темной комнате.