Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Суховская средняя общеобразовательная школа

Озарение и вдохновение

в науке

Пучкова Светлана Александровна

МБОУ Суховская СОШ

2013 г.

Цель работы:

Исследовать взаимосвязи физики с окружающим нас миром, используя различные средства и источники информации. В работе рассматривается открытие и значение рентгеновских волн в современном мире и в жизни человека.

1. http://www.yandex.ru - картинки

2. http://kiwi.kz – видео ролики

3. http://www.zaycev.net - музыка

Цели для педагога:

• воспитание культуры школьников,

• повышение интереса к физике, как предмету,

• выявление творческих способностей учащихся школы,

• приобщение школьников к повышению уровня своих знаний по физике,

• получение информации с помощью различных источников,

• привитие умения изобразить и показать свое видение данной проблемы с помощью компьютерной презентации,

• воспитание эстетического вкуса,

• формирование нравственных жизненных ориентиров и развитие интеллектуальных, коммуникативных и творческих способностей учащихся.

Мы знаем, что многие тела вокруг непрозрачны. Фотоны видимого света из-за малой энергии не могут осветить их изнутри. Кроме того, длина волны видимого света (400—700 нм) гораздо больше промежутков между атомами. Поэтому, используя излучение только с очень малой длиной волны, можно сделать непрозрачные тела прозрачными. Такое излучение было открыто немецким физиком В. Рентгеном более века тому назад.

В 1895 г Вильгельм Рентген открыл неизвестные ранее лучи (Х-лучи), проникающие через различные преграды. Сообщение Рентгена вызвало огромный интерес, и медики сразу осознали значение рентгеновского излучения для диагностики. На время Х-лучи стали сенсацией, о которой писали газеты и журналы по всему миру. В 1901 г Рентген стал первым лауреатом Нобелевской премии по физике, хотя об истинной природе Х-лучей было известно очень мало. При вручении премии было сказано: «Нет сомнения в том, сколь большого успеха достигнет физическая наука, когда эта неведомая раньше форма энергии будет достаточно исследована». Понадобилось около 10 лет для объяснения волновой природы Х-лучей, а впоследствии за работы в области рентгеновских лучей было присуждено еще семь Нобелевских премий. Кроме того, благодаря рентгеновским лучам сделаны такие великие открытия, как расшифровка структуры молекул гемоглобина, дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и белков, ответственных за фотосинтез (премии 1962 и 1988 гг.).

«Вышлите мне немного лучей в конверте»

Через год после открытия Рентгеном Х-лучей он получил письмо от английского моряка: «Сэр, со времен войны у меня в груди застряла пуля, но ее никак не могут удалить, поскольку ее не видно. И вот я услышал, что Вы нашли лучи, через которые мою пулю можно увидеть. Если это возможно, вышлите мне немного лучей в конверте, доктора найдут пулю, и я вышлю Вам лучи назад». Ответ Рентгена был следующим: «В данный момент я не располагаю таким количеством лучей. Но если Вам не трудно, вышлите мне свою грудную клетку, я найду пулю и отошлю Вам грудную клетку назад».

Первый в истории физики лауреат нобелевской премии Вильгельм Конрад Рентген родился 17 марта 1845 г. в пограничной с Голландией области Германии, в г. Ленепе. Его отец был состоятельным торговцем. Он владел фабрикой по производству сукна и надеялся, что его процветающее дело со временем перейдет к сыну. За безобидную проделку юный Рентген был исключен из школы и вынужден поехать в Цюрих, в высшую техническую школу, где аттестат не был обязательным и для не имеющих его предусмотрен экзамен, на котором тридцать лет спустя провалился Эйнштейн, оказавшийся там по той же причине. Особый интерес Конрад Рентген проявил к математике и физике. Его научные интересы простирались в области электромагнетизма, физики кристаллов, оптики, молекулярной физики. Рентген открыл в 1885 магнитное поле диэлектрика, движущегося в электрическом поле (так называемый "рентгенов ток"). Его опыт наглядно показал, что магнитное поле создается подвижными зарядами, и имел огромное значение для создания Лоренцем электронной теории. Исследуя электромагнитные явления в кристаллах, он открыл взаимосвязь электрических и оптических явлений в кристаллах. Но самым известным открытием Рентгена стали лучи, названные его именем.

Что такое Х-лучи

Рентгеновская трубка — это стеклянная колба, из которой откачан воздух до давления менее 0,1 Па. Схематическое изображение рентгеновской трубки, между катодом К и анодом А которой приложено постоянное напряжение U_A, равное от 1 до 500 кВ. Электроны, вылетающие из раскаленной спирали катода, разгоняются под действием электрического поля и сталкиваются с поверхностью анода, в результате чего возникает рентгеновское излучение X. Жирные стрелки в правой части рисунка показывают течение воды, охлаждающей анод

Открытие нового вида лучей

В экспериментальной физике существуют открытия, которые можно сделать лишь с помощью особых приборов, специально созданных для исследования определенной проблемы. Одним из самых блестящих примеров такого рода является опыт Майкельсона. Для того чтобы ответить на вопрос, можно ли определить движение Земли относительно светового эфира, считавшегося неподвижным, Майкельсон, один из гениальнейших физиков-экспериментаторов в истории науки, создал зеркальный интерферометр. Он был построен с точностью, какая до сих пор не достигалась ни в одном из подобных приборов. Даже доли эффекта, который можно было ожидать по теории Лоренца, могли быть замерены этим устройством.

Известны, однако, экспериментальные открытия, осуществлявшиеся с помощью средств, с которыми физик имеет дело повседневно. Они преобладали в истории естествознания до начала XX столетия. К ним относится доказательство существования электрических волн, принадлежащее Генриху Герцу. Другим особенно впечатляющим примером является открытие, которое осенью 1895 года сделал вюрцбургский физик Вильгельм Конрад Рентген.

Он использовал при этом искровый индуктор с прерывателем, газоразрядную трубку Гитторфа и флуоресцирующий экран. Эти приборы имелись в то время в лаборатории любого института. Эксперименты с вакуумными трубками получили распространение после опытов, которые производил с ними в 1879 году английский физик Крукс и после открытия в 1886 году Гольдштейном каналовых лучей. Герц, который работал с такими трубками уже в Институте Гельмгольца в Берлине, в начале 90-х годов вновь вернулся к вопросу о газовом разряде. Его исследования продолжил Филипп Ленард.

Подобно Герцу, который экспериментировал, как правило, один, и только в порядке исключения привлекал ассистента или механика, Рентген тоже был исследователем-одиночкой. Он даже олицетворял этот тип в его крайней форме. Он работал почти всегда без помощников и обычно до глубокой ночи, когда он мог заниматься своими опытами совершенно без помех.

Вечером 8 ноября 1895 года физик обернул вакуумную трубку светонепроницаемой черной бумагой, которая задерживала все видимые и ультрафиолетовые лучи. Когда он включил ток высокого напряжения в затемненном помещении, то заметил странную вспышку маленьких флуоресцирующих кристаллов, лежавших на лабораторном столе. Бумажная ширма, которая была покрыта платиносинеродистым барием, также засияла бледно-зеленым светом.

То, что кристаллы лежали по соседству с трубкой, было случайностью. Но световая ширма оказалась в руках ученого, безусловно, не случайно, так как он уже много дней экспериментировал с катодными лучами. Он повторял описанные Герцем и Ленардом опыты с различными типами трубок, исследуя свойства катодных лучей.

Как истинного исследователя, Рентгена интересовало при этом новое, еще неизведанное. «Я искал невидимые лучи», – говорил он полгода спустя после своего открытия, в июле 1896 года, английскому коллеге. На вопрос о том, почему он применил экран, покрытый платиносинеродистым барием, он ответил: «В Германии мы пользуемся этим экраном, чтобы найти невидимые лучи спектра, и я полагал, что платиносинеродистый барий окажется подходящей субстанцией, чтобы открыть невидимые лучи, которые могли бы исходить от трубки».

Только лишь подозревал Рентген о существовании невидимых лучей? Или у него уже были определенные предположения относительно того, что трубка Гитторфа действительно испускает лучи такого рода?

Никаких очевидцев открытия Рентгена нет. Сам ученый весьма неопределенно говорил о его предыстории. Собственно, день открытия он много раз называл точно, но процесс опыта, проведенного 8 ноября 1895 года, он нигде не описал детально. Так что довольно скоро появились различные противоречащие друг другу толкования того, что предшествовало наблюдению.

Многое осталось не выясненным до конца. Слова Вальтера Герлаха, второго преемника Рентгена в Мюнхенском университете, о том, что над подлинными обстоятельствами открытия лучей Рентгена простирается «вечная тьма», несколько преувеличены, но в них есть доля правды. История науки вынуждена удовлетворяться догадками относительно обстоятельств этого открытия.

Конечно, можно предположить, что Рентген экспериментировал в тот вечер с катодными лучами без какого-либо особого повода: «из святой любознательности», как имел обыкновение говорить Эйнштейн, и с намерением проследить явления, еще не описанные в специальной литературе.

Но многое свидетельствует и в пользу того, что он пытался понять причины загадочного явления, которое он заметил несколькими днями раньше: фотоматериалы, упакованные в светонепроницаемую бумагу и лежавшие вблизи трубки Гитторфа, с которой работал Рентген, после проявления оказались необъяснимым образом засвеченными. Теперь исследователь, так сказать, пытался путем планомерных экспериментов обнаружить причины этого непредвиденного засвечивания.

Но чем бы ни руководствовался Рентген в тот вечер, ставя свои опыты, с их помощью он узнал, что от вакуумных трубок действительно исходят невидимые лучи. Лучи пробили черную упаковку и заставили светиться флуоресцирующие вещества. Ни один физик этого не заметил ранее и не сообщал об этом.

Был ли этот неизвестный химический «агент», произведенный в разрядном аппарате, «новым видом света», как вначале думал ученый? Или это было нечто совершенно иное?

Рентген поместил между трубкой и ширмой несколько предметов, оказавшихся под рукой: книгу, кусок листового алюминия, разновесы в деревянном ящике и другие вещи. С удивлением он должен был установить, что все эти вещества пронизываются лучами более или менее сильно. Теневые изображения различных вещей обозначались на экране.

Но самые волнующие минуты этой памятной ноябрьской ночи, возможно, наступили тогда, когда физик увидел скелет своей руки, которую он держал между разрядным аппаратом и световым экраном: жуткая, призрачная картина!

Развернувшиеся далее события, единственные в своем роде, не имеющие примера в истории естествознания, могут быть поняты только исходя из характера исследователя.

Рентген никому не рассказал о своем наблюдении: никому из сотрудников, никому из коллег. И даже своей жене, которую он обычно допускал к участию во всех своих опытах, он не сказал, что работает над чем-то весьма примечательным. Своему лучшему другу, зоологу, он скупо заметил, что нашел нечто интересное, но не знает безупречны ли его наблюдения. Рентген хотел основательно исследовать это новое и загадочное явление, он хотел всесторонне проверить надежность своих наблюдений, прежде чем о них говорить.

Счастье, явившееся столь неожиданно, «великий жребий», как позднее сказал Рентген, который ему выпал, он хотел заслужить как исследователь, представив совершенно «безукоризненные результаты».

На протяжении семи недель ученый в одиночестве работал в своей лаборатории над исследованием новых лучей и их свойств. Чтобы исключить зрительный обман, он запечатлел то, что наблюдал на световом экране, при помощи фотопластинки. Он даже велел приносить себе пищу в институт и поставить там кровать, чтобы не нуждаться в перерывах в работе с приборами, особенно со ртутным воздушным насосом.

Создание высокого вакуума путем выкачивания воздуха из трубок было тогда утомительным делом и нередко длилось много дней. Так как разрядные трубки, большей частью спустя короткое время, становились непригодными для использования, и Рентген вновь восстанавливал вакуум самостоятельно, основные опыты заняли относительно много времени.

28 декабря 1895 года исследователь выступил с первым сообщением о своем открытии перед Вюрцбургским физико-медицинским обществом. Оно было незамедлительно напечатано. Под заголовком «Новый род лучей» вюрцбургское книготорговое предприятие, которое издавало сообщения о заседаниях общества, выпустило тотчас же статью в виде брошюры. Красочная бандеролька с фразой «Содержит новое открытие профессора Рентгена из Вюрцбурга» привлекала внимание к работе. За несколько недель брошюра пережила пять изданий. Она была переведена также на английский, французский, итальянский и русский языки.

В своей работе Рентген, в числе прочего, рассказывал о том, как можно получить новые лучи при помощи трубки Гитторфа или другого подобного же прибора, а также характеризовал проницаемость различных предметов, использованных в его опытах. Так как физика газового разряда тогда была еще не разработана и природа новых лучей по-прежнему оставалась загадочной, он назвал их «Х-лучами».

Под влиянием господствующего учения об эфире Рентген склонялся к признанию того, что здесь речь идет о продольных волнах в эфире: в отличие от световых и электрических волн, которые считались поперечными волнами. Как заметил его ученик Иоффе, это была, по-видимому, единственная ошибка, которую когда-либо допустил Рентген.

Впрочем, исследователь высказал только предположение. Вопрос о природе лучей не стоял для Рентгена на первом? плане. Он ограничился тщательным описанием открытого явления. В начале 1896 года он заметил в письме своему бывшему ассистенту Цендеру: «Какова природа лучей, мне совершенно неясно, и являются ли они в действительности продольными лучами света, для меня это второстепенный вопрос. Главное – факты».

Природа открытых Рентгеном лучей была объяснена еще при его жизни. Они оказались электромагнитными колебаниями, как и видимый свет, но с частотой колебаний во много тысяч раз большей и с соответственно меньшей длиной волны. Они образуются путем преобразования энергии при столкновении катодных лучей со стенкой трубки, причем безразлично, состоит ли она из стекла или металла, и распространяются во все стороны со скоростью света.

В своем «предварительном сообщении» Рентген доказал, что невидимые человеческому глазу Х-лучи действуют на фотопластинку. С их помощью можно делать снимки в освещенной комнате на фотографическую пластинку, заключенную в кассету или завернутую в бумагу.

Время экспозиции составляло при тогдашнем фотослое, который обладал малой чувствительностью и не предназначался для особенностей рентгеновских лучей, от 3 до 10 минут. Однако именно фотографическое действие новых лучей вызвало наибольший интерес. Вопреки намерениям Рентгена его очень скоро даже переоценили. «Для меня фотографирование было средством для достижения цели, а теперь это делают главным», – жаловался он уже в начале 1896 года в одном из писем.

Открывающиеся новые возможности фотографирования сам Рентген, во всяком случае, осветил первым. Одновременно со своей специальной публикацией он в январе 1896 года послал друзьям, коллегам и научным институтам некоторые свои фотографии как приложения к тексту.

Фотографии возбудили интерес и вскоре стали так популярны, что при чтении докладов демонстрировались только под стеклом и в рамках, так как иначе они бесследно исчезали.

К самым ранним, технически великолепным снимкам, которые сделал сам Рентген, относятся буссоль, ящик из дерева с заключенными в нем разновесами и левая рука госпожи Рентген, сфотографированная 22 декабря 1895 года, за несколько дней до первого сообщения.

Распространение публикации Рентгена и его фотографий вызвало такую сенсацию, которой не случалось в истории естествознания со времени сообщения Галилея об открытии спутников Юпитера. Даже великолепные эксперименты Герца семь лет назад не дали стольких поводов для разговора.

Физики во всех институтах бросились к приборам, чтобы повторить опыты Рентгена. Ранее известный только узкому кругу коллег профессор из маленького франконского университета за одну ночь стал наиболее популярным физиком, даже одно время самым знаменитым естествоиспытателем в мире.

Рентгена радовали письма с признанием его научных заслуг, которые он получил от Вильяма Томсона, Стокса, Пуанкаре, Варбурга, Кольрауша, Больцмана и других знаменитых исследователей. Он сам, однако, не содействовал признанию своего открытия вне мира специалистов: не из личной скромности, а из деловых соображений.

Как и многие немецкие ученые-специалисты XIX столетия, Рентген был противником «популяризации» науки. Он опасался, что научные достижения будут опошлены. По этой причине сам он никогда не выступал с популярными сообщениями или докладами перед широкой аудиторией – в отличие от Либиха, Бунзена, Гельмгольца, Маха, Больцмана, Оствальда, которые были авторами популярных работ, не говоря уже о Геккеле, своей всемирной славой обязанного более своим популярным книгам об эволюционном учении, чем своим большим монографиям по зоологии.

При практическом значении открытия Рентгена и при его непосредственном воздействии на многие сферы повседневной жизни интерес к нему со стороны широчайшей общественности был неизбежен.

Совершенно случайно первое сообщение в прессе о новых лучах появилось в венской газете. Это впоследствии привело к ошибочному заключению, что открывший Х-лучи – австриец. Рентген послал несколько фотографий и своему бывшему товарищу студенческих лет в Цюрихе Францу Экснеру в Вену. Физик Эрнст Лехер, который тогда преподавал в Праге, увидел эти фотоснимки при посещении Экснера, попросил их на короткое время и показал своему отцу, издателю венской газеты. Уже на следующее утро там появилось подробное сообщение о новых лучах под крупной шапкой «Сенсационное открытие», где особенно подчеркивалась его ценность для медицины.

Этим было положено начало. Сообщения в газетах хлынули потоком.

В Германии первыми об открытии новых лучей и их исследователе сообщили «Франкфуртер Цайтунг» и «Фоссише Цайтунг». В английских и американских газетах сообщения были иногда по-базарному крикливо приукрашены. Открытие Х-лучей часто приветствовалось только лишь как открытие в фотографии, которое позволяет при закрытой кассете фотографировать непрозрачные предметы. При этом порой были случаи забавного непонимания. Так, одна лондонская фирма начала рекламировать нижнее белье, защищающее от Х-лучей, а в сенат одного из американских штатов был внесен законопроект, требующий запретить употребление Х-лучей в театральных биноклях.

Повсюду говорили о новых лучах. Открывший их был героем дня: предметом удивления и почитания, жертвой шуток и карикатур.

Уже в середине января Рентген был вызван ко двору в Берлин. Перед кайзером и придворным обществом он сообщил о своих лучах и показал некоторые опыты. 23 января 1896 года он выступал в переполненном зале своего института в Вюрцбурге перед Физико-медицинским обществом. Это был единственный доклад такого рода. В заключение почтенный почти 80-летний анатом Альберт фон Кёлликер под аплодисменты собравшихся предложил в будущем вместо «Х-лучи» говорить «рентгеновские лучи».

Рентген, собственно, не возразил, однако из скромности не присоединился к этому предложению. Он придерживался ранее избранного названия «Х-лучи», даже после 1912 года, когда Лауэ, Фридрих и Книппинг раскрыли тайну их природы. Название «рентгеновские лучи» распространилось главным образом в странах немецкого языка. В англосаксонских странах предпочитают более короткое и легче произносимое название «X-rays».

У специалистов всего мира открытие Рентгена нашло беспримерный литературный отклик. Только в 1896 году было опубликовано в общей сложности пятьдесят книг и брошюр и свыше тысячи научных статей о рентгеновских лучах. При этом Германия отнюдь не была в числе первых. Научно-популярные статьи и газетные заметки, появлявшиеся во всем мире, в счет не идут.

Рентген был очень угнетен шумихой вокруг его открытия. «Я никому ничего не говорил о своей работе, – писал он Цендеру, – только своей жене я поведал, что делаю нечто, о чем люди, если они это узнают, скажут: «Рентген, видимо, сошел с ума». Первого января я рассылаю отдельные отрывки, и тут начинается чертовщина! Венская пресса первой начала дуть в рекламные фанфары, и другие последовали за ней. Мне через несколько дней дело опротивело, я не узнавал в сообщениях собственную работу». И он заключает, смиряясь с неизбежностью: «Постепенно я привык к шумихе, но буря стоила времени, целых четыре недели я не мог вернуться к опыту. Другие люди могли работать, только я не мог. Вы не представляете себе, как это происходило».

Рентген опубликовал о своих Х-лучах три небольшие статьи. За первым сообщением в конце декабря 1895 года, собственно свидетельством о рождении рентгеновских лучей, в марте 1896 года последовала вторая заметка, в которой прежде всего рассматривалась способность новых лучей делать воздух и другие газы проводниками электрического тока. Третье, и последнее, сообщение появилось годом позже, в марте 1897 года. В нем ученый изложил свои наблюдения над рассеиванием Х-лучей в воздухе. Ему не удалось, несмотря на все старания, доказать их преломление. Это было сделано лишь спустя полтора десятилетия его учениками Вальтером Фридрихом и Паулем Книппингом при экспериментальной проверке гениального предсказания Лауэ.

Одним из немногих источников сведений по истории открытия рентгеновских лучей является беседа, которую Рентген имел в январе 1896 года с сотрудниками одного из американских журналов.

Ученый продемонстрировал своим посетителям по порядку все важнейшие эксперименты с лучами. Он также рассказал в общих чертах о своей опытной установке и описал то, что он наблюдал вечером 8 ноября. На вопрос репортера, что он подумал при вспышке кристаллического экрана, Рентген ответил: «Я исследовал, а не думал».

Это был классический ответ физика, целиком и до конца преданного эксперименту и исследованию фактов, который отвергал все спекуляции и избегал поспешных обобщений.

Конечно, в своем открытии Рентген опирался на результаты других исследований, и в первую очередь на теоретические исследования Гельмгольца и экспериментальные работы Герца и Ленарда, чьи «прекрасные опыты» он с признанием отмечал в первой статье о своем открытии. Рентген очень точно знал эти работы, так как добросовестно и регулярно следил за физической литературой. Его необычайная начитанность в специальных вопросах признается всеми, кто его близко знал.

Приборы, при помощи которых Рентген сделал свои открытия, были созданы и апробированы до него другими, прежде всего Гитторфом, Круксом и Гольдштейном Здесь следует упомянуть также имя Ленарда, несмотря на то что, судя по всему, Х-лучи были открыты без помощи «трубки Ленарда».

Все эти исследователи уже задолго до Рентгена получали при своих экспериментах рентгеновские лучи, не догадываясь об этом Ленард, который не мог не заметить их, не пытался исследовать «признаки непонятных побочных явлений».

После опубликования первого сообщения Рентгена обнаружилось, что уже в 1890 году в одном американском институте был случайно получен рентгеновский снимок лабораторных предметов. Физики, однако, не зная, как истолковать это явление, не приняли его во внимание и не исследовали причины этого странного фотографического эффекта.

Оценивая достижение Рентгена, Макс фон Лауэ писал: «Насколько велико было открытие Рентгена, можно понять из того, что большое число других, часто выдающихся, физиков экспериментировали до Рентгена с теми же самыми вспомогательными средствами и тем не менее не могли открыть этих лучей. Подобное наступление на совершенно не изученную область требует, кроме острого глаза, также большого мужества и самообладания, которое дает возможность, несмотря на радость и возбуждение в связи с первым открытием, сохранить спокойствие и умственную ясность. Рентген должен был много потрудиться, чтобы между 1895 и 1897 годами написать три статьи, которые настолько исчерпывали предмет, что целое десятилетие не могло прибавить ничего /нового. С какой гениальной тщательностью были написаны эти статьи! Я знаю лишь очень мало сочинений об открытиях, которые содержат так мало упущений. У Рентгена все было в полном порядке».

Открытие, сделанное Герцем за семь лет до этого, подтверждало уже известную, но еще не доказанную и оспариваемую теорию. Практических результатов оно вначале не дало. В отличие от этого достижение Рентгена принесло нечто совершенно новое, не предвиденное ни одним физиком, и оно могло быть сразу же и непосредственно практически использовано в области техники и медицины. Рентген первый осознал важность своего открытия в этих направлениях.

Фотоснимком руки он уже в декабрьские дни 1895 года выявил значение новых лучей для медицинской практики. В первом сообщении он также обратил внимание на применимость своих лучей для проверки производственной обработки материалов. В третьем сообщении он привел в подтверждение этого снимок двустволки с заряженным патроном; при этом были отчетливо видны «внутренние дефекты» оружия. Довольно быстро рентгеновские лучи получили применение в криминалистике, искусствоведении и других областях.

Быстрее всего рентгеновские лучи проникли во врачебную практику. Уже в 1896 году они стали использоваться для целей диагностики. Физик Вилли Вин, в то время доцент Берлинского университета, первый руководил такими исследованиями в Берлинском военном госпитале. Вначале новые лучи применяли главным образом для установления переломов. Но вскоре сфера их применения значительно расширилась.

Наряду с рентгенодиагностикой начала развиваться рентгенотерапия. Рак, туберкулез и другие болезни отступали под действием новых лучей. Так как вначале была неизвестна опасность рентгеновского излучения и врачи работали без каких бы то ни было мер защиты, очень часты были лучевые травмы. Многие физики также получили медленно заживающие раны или большие рубцы. Сотни исследователей и техников, работавших с рентгеновскими лучами, стали в первые десятилетия жертвами лучевой смерти. Так как поначалу лучи применяли без проверенной опытом точной дозировки, рентгеновское облучение нередко становилось губительным и для больных.

Несмотря на то, что Рентген по образованию был инженером, он не участвовал в создании и дальнейшем развитии рентгеновской техники. Это сделали другие: ученые и дельцы, которые собрали богатый урожай на этой целине.

Одним из первых нашел техническое применение открытию Рентгена американец Эдисон. Он создал удобный демонстрационный аппарат. Уже в мае 1896 года он организовал в Нью-Йорке рентгеновскую выставку, на которой посетители могли разглядывать собственную руку на светящемся экране. После того как помощник Эдисона умер от тяжелых ожогов, которые он получил при постоянных демонстрациях, изобретатель прекратил все дальнейшие опыты с рентгеновскими лучами.

Рентген прекрасно понимал большое научное, медицинское и технологическое значение своего открытия. Однако ему чужда была всякая мысль о его денежной эксплуатации. Результаты исследований, полученные в университетской лаборатории с помощью общедоступных средств, должны были свободно использоваться всеми.

Рентген решительно отверг предложение Берлинского всеобщего электрического общества передать ему за высокую сумму право на использование патентов всех его будущих физических открытий в технических целях. Он не думал также ни о каких охранительных правах на технику его опыта. Рентген не собирался практически реализовать свое открытие, как Вильям Томсон. Он не был «коммерции советником», подобно Вальтеру Нернсту. Как метко заметил один американский ученый, «окна его лаборатории, выходящие в сторону Патентного ведомства, всегда были закрыты».

Через четыре года после своего открытия Рентген получает приглашение в университет Мюнхена. Перед этим он отклонил приглашение стать в Лейпциге преемником Густава Видемана, в течение нескольких десятилетий издававшего «Анналы физики и химии». Однако приглашение в крупнейший университет страны он не мог не принять, хотя ему очень нравилось в Вюрцбурге.

В Мюнхене Рентген оставался до конца своей жизни, несмотря на многочисленные административно-академические неприятности. Он был директором Физического института университета и одновременно руководил Государственным физико-метрономическим собранием. В 1904 году Рентген отклонил предложение возглавить Имперский физико-технический институт в Берлине – почетное место, которое первым занимал Гельмгольц. Через семь лет он точно так же отказался стать преемником Вант-Гоффа в Берлинской Академии наук.

По поручению Академии Эмиль Варбург пытался привлечь Рентгена на этот пост.

В обосновании, написанном Варбургом в ноябре 1911 года к предложению об избрании Рентгена, говорится: «Господин Рентген имеет, безусловно, большие заслуги перед наукой и практикой: его великое открытие было, возможно, единственным в своем роде по плодотворности влияния на физику и химию, он бескорыстно предоставил его в распоряжение общества в целях использования в практической медицине. В связи с этим представляется правомерным исполнить выраженное им пожелание, а именно предоставить ему возможность посвятить последние годы жизни исключительно научному исследованию, не обременяя его административными обязанностями».

Нернст, Рубенс и Планк объявили о своем согласии. Однако переговоры не дали результатов. «Господин Рентген решил остаться на занимаемом месте», – гласит заключительная запись в протоколе. Через два года, на место, от которого отказался Рентген, был приглашен молодой Эйнштейн.

В 1901 году первым из ученых мира Вильгельм Конрад Рентген получил Нобелевскую премию по физике. Две другие Нобелевские премии за достижения в естественных науках – по химии и медицине – также были присуждены ученым, работавшим в Германии.

Для принятия премии исследователь ездил в Стокгольм. Его прошение об отпуске, посланное Королевскому баварскому государственному министерству церковных и школьных дел 6 декабря 1901 года, написано в стиле времени: «По доверительному сообщению Королевской Шведской Академии наук почтительнейше и покорнейше нижеподписавшийся получил первую Нобелевскую премию за 1901 год. Королевская Шведская Академия придает особое значение тому, чтобы удостоенные премии принимали ее лично в Стокгольме в день вручения (10 декабря текущего года). Так как эти премии обладают исключительно высокой ценностью и в высшей степени почетны, то почтительнейше и покорнейше нижеподписавшийся полагает, что должен последовать, хотя и не с легким сердцем, желанию Королевской Шведской Академии, а потому он просит предоставить ему отпуск в продолжении следующей недели».

Рентген был единственным лауреатом в истории Нобелевского фонда, который вопреки ожиданиям не читал доклада. Это происходило обычно в течение ближайших шести месяцев после присуждения. Из письма его жены следует, что он летом 1902 года обратился в Стокгольм с просьбой назначить подходящий срок для доклада. Одна из формулировок ответного послания Шведской Академии позволила ему, однако, заключить, что, по уставу, нет обязательства читать доклад. «Мой муж не заставил повторять это себе дважды, – заметила фрау Рентген, – и ответил, что он очень благодарен за намек и охотно отказывается при таких обстоятельствах от чтения доклада».

При своей личной скромности и замкнутости Рентген был откровенно обрадован возможности избежать произнесения перед всем миром речи о себе и своем достижении. Он считал, что все основное о своем открытии он исчерпывающе изложил в трех статьях.

Десятого февраля 1923 года Рентген, обессиленный истощением, умер от рака. Его прах был погребен в Гисене. «Моя жизнь кажется мне такой бесцельной!» – писал за несколько месяцев до своей кончины близкому сотруднику исследователь, прежде умевший так радоваться бытию, всегда обращенный лицом к природе и жизни.

Следуя указанию в завещании, распорядители сожгли все, что было найдено из оставшейся от него переписки и неопубликованных рукописей. При этом, к сожалению, были сожжены написанные совместно с Иоффе и неопубликованные работы, и множество лабораторных тетрадей русского физика.

Среди простых и безыскусных, часто по-человечески захватывающих писем Рентгена письма к Людвигу Цендеру представляют особую ценность для более глубокого понимания характера исследователя и истории его открытий.

Открытие Рентгена разом распахнуло перед физической наукой двери в новый мир и одновременно поставило перед теорией совершенно новые задачи. Наряду со своим воздействием на технику и медицину оно имело глубочайшие теоретические последствия. Если и не каждое из последующих достижений было непосредственно связано с ним, то все же лишь немногие великие открытия продолжительное время оставались в стороне от рентгеновских лучей. Создание учения об атомной оболочке и исследование решетчатой структуры кристаллов были бы без них невозможны. Обнаружение радиоактивности было непосредственно стимулировано первым сообщением Рентгена о его открытии.

Рентген не был физиком, склонным к философствованию. Он не углублялся в теоретико-познавательные проблемы, как Эйнштейн, и не был глубоким мыслителем-диалектиком, как Нильс Бор. Но его открытие оказало и мировоззренческое воздействие: оно довершило закат начертанного Декартом и Ньютоном механистического представления о природе. Механистическая картина природы еще раньше – в отдельных случаях – подвергалась сомнению. Теперь ее недостаточность выявилась со всей очевидностью.

Открытие Рентгена пробудило физиков от механистически-догматической дремоты. Год Рентгена, 1896 год, положил начало тому глубокому кризису физики, преодоление которого было процессом становления физической науки XX столетия.

Рентгена можно назвать совестью немецкой экспериментальной физики. Он ярчайшим образом олицетворял собой тип эмпирически работающего естествоиспытателя, внимательного и трезвого наблюдателя природы. Однако величие его индивидуальности исследователя, величие научного труда всей его жизни ломает рамки ограниченности того класса исследователей, к которому он принадлежал.