Джозеф Мазур - Игра случая. Математика и мифология совпадения

Давайте пройдемся по лаборатории Рентгена в Вюрцбургском университете в том виде, в каком она была 8 ноября 1895 г. {156}Большое окно выходит на узкий Норвежский бульвар, где стоят почти облетевшие клены. Столы красного дерева разной высоты выстроились под светлым окном. На столах в беспорядке навалены инструменты, образцы металлов и катушки проволоки, какие-то двигатели и разнообразная химическая посуда. На стене рядом с полкой, с которой свешиваются провода различной длины, располагаются часы с маятником. На одном из столов сложены стеклянные трубки. Потолок венчает электрический светильник с лампой накаливания, его низко висящий провод соединен с розеткой, расположенной около настенных часов. Остальная часть комнаты практически пуста. Занавески на окнах отсутствуют. Лишь яркое естественное освещение отличает эту комнату от любой другой химической лаборатории XIX в.

Человек, находящийся в лаборатории, – сам Рентген. Ему пятьдесят. У него густые черные волосы. В его окладистой черной бороде видна седина. С начала 1895 г. он экспериментирует с электричеством, раз за разом прогоняя заряды через стеклянные трубки. 8 ноября он экспериментировал с катодными лучами, которые создавали видимое свечение в стеклянных сосудах. Лучи не видны в отсутствие вакуума, поэтому у ученого возникает естественный вопрос: может ли часть невидимых лучей покинуть стеклянный сосуд? {157}В попытке блокировать перемещение лучей или зафиксировать мгновение, когда они выходят за пределы сосуда, он накрывает сосуд картонным кожухом и затемняет комнату. Висящий на противоположной стене экран начинает светиться, а Рентген, изменяя глубину вакуума и силу тока в стеклянной трубке, управляет его свечением. Экран продолжает слабо светиться. Эксперимент за экспериментом – результат тот же. Даже если отодвинуть экран подальше или полностью затемнить лабораторию, результат не меняется. Ученый накрывает стеклянный сосуд более толстым кожухом, но и это не меняет дела. Колеблющийся свет на экране не может быть результатом чего-либо иного, кроме катодных лучей, производимых электрическим током в стеклянном сосуде. Это означает, что лучи, проходя через кожух и пролетая по воздуху, ударяются об экран и вызывают свечение. Это был новый, неизвестный тип излучения, неизвестные лучи.

Поскольку символ x с того момента, когда его ввел Декарт, использовали для обозначения неизвестного в математике, Рентген решил назвать новое излучение X-лучи. Джеймс Клерк Максвелл и Майкл Фарадей ранее предсказывали существование невидимых электромагнитных волн, способных перемещаться в пространстве на некоторое расстояние. За 3 года до открытия Рентгеном X-лучей Генрих Герц проводил эксперименты, в которых продемонстрировал, что катодные лучи способны проникать через тонкую металлическую фольгу. В то же время Герман фон Гельмгольц разрабатывал математические уравнения, описывающие X-лучи, выдвигая гипотезу о том, что такие лучи действительно могут существовать и перемещаться со скоростью света.

Представьте себе удивление Рентгена, когда он попытался остановить лучи, поместив руку между сосудом и экраном, и увидел на экране кости своей руки! Он рассматривал на экране собственное тело. Из биографии, написанной спустя долгое время после смерти ученого, мы узнаем, что у него не было намерения помещать часть своего тела между сосудом и экраном {158}. Это произошло случайно. Весьма вероятно, он был первым, кто проделал подобный эксперимент. Затем он пробовал остановить лучи с помощью других материальных объектов: дерева, металла, бумаги, резины, книг, ткани, платины и всяческих предметов, которые приносил из дома. Через одни предметы лучи проходили беспрепятственно; другие их останавливали. На снимке деревянной катушки с проволокой видна была только проволока, а сама катушка выглядела как бледная тень. В ходе следующего эксперимента Рентген проверял проницаемость алюминиевых пластин толщиной 0,0299 мм, прибавляя к стопке по одному листу. Он не смог найти различий в проницаемости между 1 и 31 пластиной, малые расстояния от покрытого цианоплатинитом бария экрана также не оказывали заметного влияния на результат. Рентгеновские лучи могли беспрепятственно проходить через живую ткань, но не через кости и некоторые металлы (свинец, например). Они проходили через дерево, но не через монеты. Вскоре Рентгена посетила блестящая идея заменить экран на фотографическую пластину. Он направил рентгеновские лучи через закрытую деревянную коробку, внутри которой была монета, и получил четкую фотографию одной лишь монеты, как будто коробки там не было вовсе. Далее он сфотографировал руку своей жены Берты. На снимке были видны кости пальцев и кольцо, которое она носила. Фотография получила широкую известность после того, как ее напечатала венская газета {159}. Это была, вероятно, первая фотография внутреннего строения живой руки. Для одних это был любопытный феномен, для других – шутка. Днями, неделями и месяцами работали печатные станки, тиражируя истории про новую фотографию. Журнал Life опубликовал карикатуру, высмеивающую новый тип фотографии, где творческая фантазия дошла до крайности.