Матвей Бронштейн - Солнечное вещество

Что за узор, откуда он? Лауэ сумел ответить на этот вопрос. Кристалл сернистого цинка состоит из атомов двух веществ: серы и цинка. Эти атомы расположены в пространстве стройными правильными рядами. Внутри кристалла, параллельно каждой его грани, идут, пересекаясь между собой, бесчисленные плоскости. Каждая из этих плоскостей — это геометрически правильная сетка, составленная из атомов.

Лучи Рентгена, проникая сквозь сетку, огибают атомы и рисуют узор на фотографической пластинке. Узор из темных пятнышек. Это не фотография кристалла. Но изучая этот узор, Лауэ с помощью математического расчета установил, как, в каком порядке расположены в кристалле атомы.

Лауэ и его сотрудники стали пропускать лучи Рентгена и через другие кристаллы — поваренную соль, берилл, сернокислый никель. И каждый раз на фотографической пластинке отпечатывался узор из темных точек. Поваренная соль давала один узор, берилл — другой, сернокислый никель — третий.

Значит, во всех этих веществах атомы расположены сетками в своем, строго определенном порядке. Порядок этот у разных веществ разный: у сернистого цинка — один, у поваренной соли — другой, у берилла, у алмаза, у никеля, у графита — третий, четвертый, пятый. Атомы натрия и хлора в поваренной соли расположены кубами, атомы углерода в алмазе — четырехгранными пирамидами.

Сами атомы — это чрезвычайно мелкие частицы вещества. Размеры атома — десятимиллионная доля миллиметра. Их невозможно разглядеть даже в сверхсильный микроскоп. Но с помощью лучей, открытых Рентгеном, физики узнали с абсолютной достоверностью, как расположены атомы в кристаллах. В каком порядке и даже — какое между ними расстояние. В 1913 году, через год после открытия Лауэ, русский физик Ю. Вульф и англичане, отец и сын Брэгги, один в России, а двое других в Англии, нашли — совершенно независимо друг от друга — способ с полной математической точностью определять в кристаллах расстояние между атомами. Оказалось,

определять его можно, направляя на кристалл под разными углами рентгеновские лучи и каждый раз измеряя при этом угол наклона.

Если бы сорок лет назад вы спросили любого ученого-физика, возможно ли разглядеть, как расположены атомы в каком-нибудь теле, он ответил бы вам: «Невозможно и никогда не будет возможно».

Открытие Рентгена еще раз доказало людям, что слово «невозможно» не имеет право существовать.

50 лет спустя

По-разному делаются научные открытия. Путь к солнечному веществу — гелию — занял несколько десятилетий. А вот лучи Рентгена были открыты в считанные дни и сразу нашли себе замечательные применения. Невидимые лучи дали возможность видеть насквозь — разглядеть внутреннее устройство непрозрачных живых тел, а в прозрачных кристаллах обнаружить «непрозрачные» атомы. Но это еще не всё.

Икс-лучам суждено было разгадывать интереснейшие иксы не только в поле зрения микроскопа, но и телескопа. Если гелий «спустился» с небес на Землю, то рентгеновские лучи, напротив, совершили путь в обратном направлении — с Земли на небо.

Правда, увидеть небо в рентгеновском свете удалось впервые лишь через полвека после того, как в Вюрцбургской лаборатории появилось загадочное зеленовато-желтое сияние. Обыкновенный видимый свет свободно проходит через многокилометровую толщу земной атмосферы.

А для рентгеновских лучей она непрозрачна. К счастью, непрозрачна, — иначе туго пришлось бы живым существам, обитающим на Земле.

Однако те живые существа, которых природа наделила неукротимым желанием узнать о ней как можно больше, подняли свои приборы на ракетах за пределы атмосферы, и глазам этих приборов предстала новая, неведомая картина рентгеновского небосвода с совсем другими звездами и созвездиями. Картина эта, конечно, вырисовывалась постепенно, в результате кропотливой работы физиков и инженеров по созданию и совершенствованию специальных рентгеновских телескопов. Ведь обычные стеклянные линзы непригодны для получения рентгеновских изображений, и запечатлеть эти изображения с помощью обычной фотографии тоже нельзя Поэтому физикам пришлось изобрести специальные приборы — детекторы, которые позволили составить подробную рентгеновскую карту неба. Самые яркие источники на этой карте именуют так. Берут название (обычного, видимого) созвездия, из которого светит источник, рядом пишут номер по степени (рентгеновской) яркости и все ту же букву икс, например — Лебедь Х-1. Буква икс напоминает о загадке, вставшей когда-то перед Рентгеном, но может восприниматься и как символ тайн, не раскрытых еще в мире звезд.