«РЕНТГЕНІВСЬКА» ТРУБКА — ЗА 14 РОКІВ ДО ДОСЛІДІВ РЕНТГЕНА
В історії наукових чи географічних відкриттів чимало прикладів, коли початкові версії щодо їх авторів доводиться з часом (інколи після десятиліть чи навіть століть) змінювати під натиском нововиявлених фактів. Чи не стосується це і однієї з найбільших подій у новітній фізиці — відкриття Х-променів, які в радянській та німецькомовній літературі, (на відміну від англо - та франкомовної) прийнято називати рентгенівськими? Ось питання, яке хоч і ставилося неодноразово, залишилося до цього часу поза межами серйозного науково-історичного дослідження. В радянській літературі висвітлення історії відкриття і перших досліджень рентгенівських променів ґрунтується в основному на спогадах і публікаціях академіка А. Ф. Йоффе. Це природно, оскільки Абрам Федорович упродовж тривалого часу працював у Мюнхені в лабораторії Рентгена, багато дізнався із перших уст. Проте, можливо, саме ця обставина зумовила дуже неточні, як покажемо нижче, оцінки внеску Рентгена в дослідження променів, названих його іменем.
Парадоксальна ситуація склалася з висвітленням ролі в історії науки двох постатей: Вільгельма Конрада Рентгена та Івана Пулюя. Ім'я і слава першого пов'язані з відкриттям невидимих променів, тоді як інші його дослідження відомі хіба що вузькому колу фахівців.«Натомість широка популярність І. Пулюя в наукових колах кінця XIX та початку XX ст. зумовлена в основному двома галузями його діяльності: глибокими дослідженнями процесів в газорозрядних трубках, особливо катодних променів, з одного боку, і його видатними досягненнями в електротехніці — з другого. Разом з тим його фундаментальний внесок у становлення рентгенології залишився поза увагою істориків науки. Правда, є низка науково-популярних публікацій, статей в українській пресі (в основному поза межами Радянської України), де за найбільшу заслугу нашого земляка подаються його досліди з Х-променями, які, за словами деяких авторів, він відкрив раніше, ніж Рентген.
Останнє твердження не можна обґрунтувати науковими публікаціями самого Пулюя, так що його достовірність може бути підтверджена хіба що подальшим дослідженням архівних матеріалів. Ми торкнемося нижче деяких аспектів цієї проблеми, але зараз хочемо наголосити на іншому: навіть абстрагуючись від питання про пріоритет відкриття нових променів, є усі підстави вважати Пулюя співзасновником рентгенології.»Як не дивно, але залишається фактом: дві праці Пулюя про його досліди з Х-променями, опубліковані в такому поважному європейському виданні, як «Повідомлення імператорської Академії наук» (Відень) „ ігноруються авторами праць про історію відкриття і дослідження цих променів. Разом з тим без врахування згаданих статей Пулюя історія становлення рентгенології позбавлена наукової об'єктивності. Щоб хоч частково заповнити цю прогалину, прослідкуємо, як насправді розвивалися події навколо одного з найбільших відкриттів у фізиці.
Невідомі промені Рентген виявив (за його словами — випадково) 8 листопада 1895 р. 28 грудня того ж року про цю подію повідомила преса, що викликало чималу сенсацію не тільки в Німеччині, але і в усій Європі: адже з'явилася можливість «бачити» крізь непрозорі стінки, фотографувати внутрішні органи чи кості в тілі людини. У цей самий день Рентген подав першу статтю «Про новий рід променів» з підзаголовком «Попереднє повідомлення» в журнал «Доповіді фізико-медичного товариства у Вюрцбурзі» (Німеччина). Окремою брошурою ця праця вийшла друком на початку січня 1896 р. У вигляді 17 тез у ній описано ряд спостережуваних під час дослідів властивостей Х-променів.
З першим публічним повідомленням про відкриття Рентген виступив у Вюрцбурзі 23 січня 1896 р. на засіданні фізико-медичного товариства, демонструючи знімки, виконані за допомогою цих променів. Повніше результати досліджень він виклав у двох наступних статтях, поданих до того ж журналу 9 березня 1896 р. та у травні 1897 р. Про цю серію публікацій А. Ф. Йоффе пише у передмові до їх російських перекладів, виданих окремою збіркою у 1933 р.: «У трьох невеликих статтях, опублікованих протягом року, дано такий вичерпний опис властивостей цих променів, що сотні праць, які з'явилися пізніше впродовж 12 років, не могли ні додати, ні змінити нічого істотного». Така ж оцінка повторюється в статті Йоффе, надрукованій у третьому номері журналу «Природа» за 1938 р.
Академік Йоффе — видатний вчений, почесний член багатьох Академій наук, засновник радянської школи фізиків, у якій ціла плеяда відомих усьому світові імен, в тому числі і лауреатів Нобелівської премії. Здавалося б — наведена вище його думка щодо історії відкриття і дослідження рентгенівських променів повинна бути такою ж авторитетною, як і його оцінки в галузі самої фізичної науки. Проте насправді, як зараз побачимо, ця характеристика є помилковою.
У проміжку між першою працею Рентгена із зазначеної серії та двома наступними з'явилися дві згадані вище статті Івана Пулюя у Віденському журналі, які залишилися, мабуть, для Йоффе невідомими. Тому, розглядаючи питання про внесок цих двох вчених у вивчення властивостей Х-променів, необхідно передусім відділити початкові результати Рентгена, викладені у його першій публікації, від його подальших досліджень, відображених у двох наступних статтях.
Отже, про що йдеться у «попередньому повідомленні»? Крім самого факту існування невидимих променів, Рентген описує процес їх поглинання різними матеріалами, його залежність від їх густини і товщини. Крім того, стверджує, що виникають ці промені у стінках скляної трубки, куди потрапляють катодні промені. Він відзначає також, що нові промені не зазнають заломлення у призмах з різних матеріалів і не відхиляються магнітним полем, на відміну від катодних променів. Зауважує, що правильне відбивання променів від поверхні тіл відсутнє, а різні речовини поводяться стосовно Х-променів так само, як і мутні середовища щодо світла. І дві статті Пулюя «Про походження рентгенівських променів та їх фотографічну дію» і «Додаток до праці «Про походження рентгенівських променів та їх фотографічну дію» з низкою фотографій були подані до Віденського журналу «Повідомлення імператорської Академії наук» 13 лютого і 5 березня 1896 р. Доповідь на цю тему Пулюй зробив у великій аудиторії Німецької вищої технічної школи у Празі 15 лютого, демонструючи знімки, виконані за допомогою трубок власної конструкції зразка початку 80-х років.
На ведемо основні результати, викладені у статтях Пулюя. У першій праці він відзначає, що, згідно з його спостереженнями, у вакуумних приладах з ізольованими електродами під дією невидимих променів виникає розрядний струм і викликане ним свічення розріджених газів. Інтенсивність свічення зростає з наближенням приладів до джерела Х-променів. Отже, Пулюй виявив провідність газу, зумовлену новими променями, тобто встановив їх іонізуючу здатність Слушно підкреслюючи важливість відкриття явища іонізації під дією нових променів, А. Ф. Йоффе помилково приписував пріоритет щодо цього Рентгену. Оскільки його друга стаття, у якій це питання висвітлюється, датується пізніше, ніж публікації Пулюя, то зрозуміло, що насправді пріоритет належить тут українському фізикові.
Багато уваги у своїх дослідах Пулюй присвятив питанню про місце виникнення Х-променів та їх просторовому розподілові. Він наводить близько десяти досконалих знімків, які ілюструють отримані результати. Подібні дослідження Рентген провів пізніше і виклав їх тільки у своїй третій статті, що вийшла з друку в травні 1897 р. і Пулюєві рентгенограми, відрізняючись від знімків Рентгена високою якістю, протягом довгого часу були неперевершеними за технікою виконання і найчастіше відтворювалися у європейських виданнях (наприклад, у французьких „Коsmos" та „La natura", англійському „Fotogram") для ілюстрації застосувань у медицині. Пулюй зробив перший знімок людського скелету.
Важливо також відзначити, що Пулюєві належить перша вдала спроба з'ясувати механізм виникнення рентгенівських променів. Спираючись на власні досліди, своє розуміння природи нових променів Пулюй виклав так: «При високій напрузі з катода вириваються матеріальні частинки (електродні й газові частинки) і поширюються перпендикулярно до поверхні катода. Ці частинки, заряджені негативною статичною електрикою, підтримують протікання струму між двома електродами й скляними стінками. Коли ці матеріальні негативно заряджені частинки стикаються зі скляними стінками чи іншими твердими тілами, то крім збудження молекул тіла відбувається також вирівнювання, компенсація їх електричних зарядів, причому вирівнювання не може відбуватись без збудження ефірної оболонки молекули. Кожне уражене місце скляної стінки чи екрана буде вихідним пунктом ефірних хвиль. Під впливом ефірних хвиль, що поширюються у просторі, пофарбований сіркокальцієм екран світиться власним світлом цієї речовини. Крім видимих променів фосфоресценції, виникають ще невидимі промені з іншим періодом коливань». Якщо зважити, що на той час ще широко використовувалось уявлення про ефір і ще не існувало теорії атомних та молекулярних спектрів, тлумачення Пулюєм природи рентгенівських променів треба визнати дуже влучним. Для порівняння зауважимо, що Рентген протягом десяти років після відкриття електрона не вірив у його існування й тому не зміг зрозуміти механізм утворення Х-променів. Якщо в першій із трьох своїх відомих статей він пише про те, що нововідкриті промені відрізняються як від катодних, так і від інфрачервоних, видимих й ультрафіолетових (схилявся до думки, що це поздовжні коливання ефіру), то в третій статті писав уже про близькість природи катодних та рентгенівських променів. Це навіть використав Ленард у його безпідставних претензіях на пріоритет у відкритті Х-променів (зрештою, нарікати на невизнаність свого наукового доробку Ленард не міг — у 1905 р. одержав Нобелівську премію за дослідження катодних променів). Мабуть, бажанням А. Ф. Йоффе захистити свого вчителя Рентгена від грубих випадів Ленарда та незнанням праць Пулюя можна пояснити явно завищені оцінки внеску Рентгена у дослідження Х-променів. До речі, як пише сам Йоффе, Рентген надавав значення тільки фактам, а не їх поясненню, він заперечував вивчення механізму явищ, в тому числі й нововідкритих променів. Пулюй же прагнув зрозуміти мікроскопічні (на атомно-молекулярному рівні) процеси, що приводять до спостережуваних на досліді макроскопічних явищ, пов'язаних з рентгенівськими променями.