Guglielmo Roentgen. Biografia di uno scienziato

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Raggi X Wilhelm Conrad. Biografia di uno scienziato

Biografie di grandi scienziati

Wilhelm Konrad Roentgen (1845-1923).

Nel gennaio del 1896, un tifone di articoli di giornale invase l'Europa e l'America sulla sensazionale scoperta di Wilhelm Conrad Roentgen, professore all'Università di Würzburg. Sembrava che non ci fosse giornale che non avrebbe stampato un'immagine della mano, che, come si è scoperto in seguito, apparteneva a Bertha Roentgen, la moglie del professore. E il professor Roentgen, rinchiuso nel suo laboratorio, ha continuato a studiare intensamente le proprietà dei raggi che aveva scoperto. La scoperta dei raggi X ha dato impulso a nuove ricerche. Il loro studio ha portato a nuove scoperte, una delle quali è stata la scoperta della radioattività.

Il fisico tedesco Wilhelm Konrad Roentgen nacque il 27 marzo 1845 a Lennep, una cittadina vicino a Remscheid in Prussia, figlio unico di un ricco commerciante di tessuti, Friedrich Konrad Roentgen, e di Charlotte Constance (nata Frowijn) Roentgen. Nel 1848, la famiglia si trasferì nella città olandese di Apeldoorn, la casa dei genitori di Charlotte. Le spedizioni fatte da Wilhelm durante la sua infanzia nelle fitte foreste nelle vicinanze di Apeldoorn gli hanno instillato l'amore per la vita selvaggia.

Roentgen entrò alla Utrecht Technical School nel 1862, ma fu espulso per essersi rifiutato di nominare un amico che aveva disegnato una caricatura irriverente di un insegnante non amato. Senza un certificato ufficiale di laurea da un istituto di istruzione secondaria, formalmente non poteva entrare in un istituto di istruzione superiore, ma come volontario ha seguito diversi corsi presso l'Università di Utrecht. Dopo aver superato l'esame di ammissione nel 1865, Wilhelm si iscrisse come studente al Politecnico federale di Zurigo, intendeva diventare ingegnere meccanico e nel 1868 conseguì il diploma. August Kundt, un eccezionale fisico tedesco e professore di fisica in questo istituto, attirò l'attenzione sulle brillanti capacità di Wilhelm e lo esortò a dedicarsi alla fisica. Roentgen ha seguito il suo consiglio e un anno dopo ha difeso la sua tesi di dottorato presso l'Università di Zurigo, dopo di che è stato immediatamente nominato da Kundt come primo assistente in laboratorio.

Dopo aver ricevuto la cattedra di fisica all'Università di Würzburg (Baviera), Kundt portò con sé il suo assistente. Il trasferimento a Würzburg fu l'inizio di una "odissea intellettuale" per Roentgen. Nel 1872, insieme a Kundt, si trasferì all'Università di Strasburgo e nel 1874 iniziò lì la sua carriera di insegnante come docente di fisica.

Nel 1872 Roentgen sposò Anna Bertha Ludwig, figlia del proprietario di una pensione, che aveva conosciuto a Zurigo mentre studiava al Politecnico federale. Non avendo figli propri, nel 1881 la coppia adottò Bertha, di sei anni, figlia del fratello di Roentgen.

Nel 1875 Roentgen divenne professore ordinario di fisica all'Accademia di Agraria di Hohenheim (Germania) e nel 1876 tornò a Strasburgo per iniziare a leggere un corso di fisica teorica.

La ricerca sperimentale di Roentgen a Strasburgo ha toccato varie aree della fisica, come la conduttività termica dei cristalli e la rotazione elettromagnetica del piano di polarizzazione della luce nei gas, e, nelle parole del suo biografo Otto Glaser, ha guadagnato a Roentgen la reputazione di " un sottile fisico sperimentale classico." Nel 1879 Roentgen fu nominato professore di fisica all'Università dell'Assia, dove rimase fino al 1888, rifiutando le offerte di prendere cattedre di fisica presso le università di Jena e Utrecht. Nel 1888 tornò all'Università di Würzburg come professore di fisica e direttore dell'Istituto di fisica, dove continuò a condurre ricerche sperimentali su un'ampia gamma di problemi, tra cui la comprimibilità dell'acqua e le proprietà elettriche del quarzo.

Nel 1894, quando Roentgen fu eletto rettore dell'università, iniziò la ricerca sperimentale sulle scariche elettriche nei tubi sottovuoto di vetro. La sera dell'8 novembre 1895 Roentgen stava lavorando come al solito nel suo laboratorio, studiando i raggi catodici. Verso mezzanotte, stanco, si preparò a partire. Guardandosi intorno nel laboratorio, spense la luce e stava per chiudere la porta, quando notò improvvisamente una specie di macchia luminosa nell'oscurità. Si scopre che uno schermo fatto di sinergismo di bario stava brillando. Perché è luminoso? Il sole era tramontato da tempo, la luce elettrica non poteva produrre bagliori, il tubo catodico era spento e, inoltre, era coperto da una copertura di cartone nero. Roentgen diede un'altra occhiata al tubo catodico e si rimproverò di aver dimenticato di spegnerlo. Sentendo l'interruttore, lo scienziato spense il ricevitore. Scomparso e il bagliore dello schermo; acceso il ricevitore, il bagliore è apparso ancora e ancora. Quindi il bagliore è causato dal tubo catodico! Ma come? Dopotutto, i raggi catodici sono ritardati dalla copertura e lo spazio del misuratore d'aria tra il tubo e lo schermo è un'armatura per loro. Inizia così la nascita della scoperta.

Recupero da un momento di stupore. Roentgen iniziò a studiare il fenomeno scoperto e i nuovi raggi, che chiamò raggi X. Lasciando la custodia sul tubo in modo da coprire i raggi catodici, iniziò a muoversi per il laboratorio con uno schermo tra le mani. Si è scoperto che da un metro e mezzo a due metri non è un ostacolo per questi raggi sconosciuti. Penetrano facilmente in un libro, in un vetro, in una cornice... E quando la mano dello scienziato si trovava sulla traiettoria di raggi sconosciuti, vide sullo schermo la sagoma delle sue ossa! Fantastico e inquietante! Ma questo è solo un minuto, perché il passo successivo di Roentgen è stato un passo verso l'armadietto dove giacevano le lastre fotografiche, poiché era necessario sistemare ciò che vedeva sull'immagine. Così iniziò un nuovo esperimento notturno. Lo scienziato scopre che i raggi illuminano la lastra, che non divergono sfericamente attorno al tubo, ma hanno una certa direzione...

Al mattino, esausto, Roentgen andò a casa per riposarsi un po', per poi riprendere a lavorare con raggi sconosciuti. Cinquanta giorni (giorni e notti) sono stati sacrificati sull'altare di un ritmo e di una profondità di ricerca senza precedenti. La famiglia, la salute, gli alunni e gli studenti sono stati dimenticati in questo momento. Non ha iniziato nessuno al suo lavoro finché non ha capito tutto da solo. La prima persona a cui Roentgen dimostrò la sua scoperta fu sua moglie Berta. Era una foto della sua mano, con una fede nuziale al dito, che era allegata all'articolo di Roentgen "Su un nuovo tipo di raggi", che inviò il 28 dicembre 1895 al presidente della Società di fisica e medicina dell'Università. L'articolo è stato rapidamente pubblicato come opuscolo separato e Roentgen lo ha inviato ai principali fisici in Europa.

Il primo resoconto della ricerca di Rontgen, pubblicato su una rivista scientifica locale alla fine del 1895, suscitò grande interesse sia negli ambienti scientifici che presso il grande pubblico. "Abbiamo presto scoperto", scrisse Roentgen, "che tutti i corpi sono trasparenti a questi raggi, anche se in misura molto diversa". E il 20 gennaio 1896, i medici americani con l'aiuto dei raggi X videro per la prima volta un braccio rotto di una persona. Da allora, la scoperta del fisico tedesco è entrata per sempre nell'arsenale della medicina.

La scoperta di Roentgen ha suscitato grande interesse nel mondo scientifico. I suoi esperimenti sono stati ripetuti in quasi tutti i laboratori del mondo. A Mosca sono stati ripetuti da P. N. Lebedev. A San Pietroburgo, l'inventore della radio, A. S. Popov, ha sperimentato i raggi X, li ha dimostrati in conferenze pubbliche, ricevendo vari raggi X. A Cambridge, D. D. Thomson applicò immediatamente l'effetto ionizzante dei raggi X per studiare il passaggio dell'elettricità attraverso i gas. La sua ricerca ha portato alla scoperta dell'elettrone.

Roentgen pubblicò altri due articoli sui raggi X nel 1896 e nel 1897, ma poi i suoi interessi si spostarono in altre aree. I medici hanno immediatamente apprezzato l'importanza delle radiografie per la diagnosi. Allo stesso tempo, i raggi X sono diventati una sensazione, che è stata strombazzata in tutto il mondo da giornali e riviste, presentando spesso materiali con una nota isterica o con un sottofondo comico.

La fama di Roentgen crebbe, ma lo scienziato la trattò con totale indifferenza. Roentgen fu infastidito dall'improvvisa caduta su di lui della fama, che gli portò via tempo prezioso e interferiva con ulteriori ricerche sperimentali. Per questo motivo iniziò a pubblicare articoli raramente, anche se non smise completamente di farlo: durante la sua vita Roentgen scrisse 58 articoli. Nel 1921, all'età di 76 anni, pubblicò un articolo sulla conducibilità elettrica dei cristalli.

Lo scienziato non ha ottenuto un brevetto per la sua scoperta, ha rifiutato la posizione onoraria e altamente pagata di un membro dell'Accademia delle scienze, del Dipartimento di Fisica dell'Università di Berlino, dal titolo di nobiltà. Inoltre, riuscì a rivoltarsi contro il Kaiser tedesco Guglielmo II.

Nel 1899, poco dopo la chiusura del dipartimento di fisica dell'Università di Lipsia. Roentgen divenne professore di fisica e direttore dell'Istituto di fisica dell'Università di Monaco. Mentre era a Monaco, Roentgen apprese di essere diventato il primo destinatario del Premio Nobel per la fisica nel 1901 "in riconoscimento dei servizi straordinariamente importanti alla scienza, espressi nella scoperta di raggi straordinari, successivamente a lui intitolati". Alla presentazione del vincitore, K. T. Odhner, membro della Royal Swedish Academy of Sciences, ha dichiarato: "Non c'è dubbio su quanti progressi otterranno la scienza fisica quando questa forma di energia precedentemente sconosciuta sarà sufficientemente esplorata". Odhner ha poi ricordato al pubblico che i raggi X hanno già trovato numerose applicazioni pratiche in medicina.

Roentgen ha accettato questo premio con gioia ed eccitazione, ma a causa della sua timidezza si è rifiutato di fare apparizioni pubbliche.

Sebbene Roentgen stesso e altri scienziati abbiano fatto molto per studiare le proprietà dei raggi aperti, la loro natura è rimasta poco chiara per molto tempo. Ma nel giugno 1912 all'Università di Monaco, dove Roentgen aveva lavorato dal 1900, M. Laue, W. Friedrich e P. Knipping scoprirono l'interferenza e la diffrazione dei raggi X, che ne dimostrarono la natura ondulatoria. Quando gli studenti felicissimi sono corsi dal loro insegnante, sono stati accolti con un freddo benvenuto. Roentgen semplicemente non credeva a tutte queste fiabe sull'interferenza; poiché lui stesso non l'ha trovata a tempo debito, significa che non esiste. Ma i giovani scienziati si sono già abituati alle stranezze del loro capo e hanno deciso che ora è meglio non discutere con lui, passerà del tempo e lo stesso raggi X ammetterà di aver sbagliato, perché tutti avevano una nuova storia con un elettrone nella loro memoria.

Roentgen per molto tempo non solo non ha creduto nell'esistenza dell'elettrone, ma ha persino proibito di menzionare questa parola nel suo istituto fisico. E solo nel maggio del 1905, sapendo che il suo studente russo A.F. Ioffe avrebbe parlato di un argomento proibito durante la discussione della sua tesi di dottorato, gli chiese, come per inciso: “Credi che ci siano le palle che si appiattiscono, quando si spostano?" Ioffe ha risposto: "Sì, sono sicuro che esistono, ma di loro non sappiamo tutto e quindi dobbiamo studiarli". La dignità delle grandi persone non sta nelle loro stranezze, ma nella capacità di lavorare e ammettere di avere torto. Due anni dopo, il "tabù elettronico" è stato revocato all'Istituto di fisica di Monaco. Inoltre, Roentgen, come se volesse espiare la sua colpa, invitò lo stesso Lorentz, l'ideatore della teoria elettronica, al dipartimento di fisica teorica, ma lo scienziato non poté accettare questa offerta.

E la diffrazione dei raggi X divenne presto non solo proprietà dei fisici, ma gettò le basi per un nuovo metodo molto potente per studiare la struttura della materia: l'analisi della diffrazione dei raggi X. Nel 1914, M. Laue per la scoperta della diffrazione dei raggi X, e nel 1915, padre e figlio Braggy, per aver studiato la struttura dei cristalli utilizzando questi raggi, divennero vincitori del Premio Nobel per la fisica. Attualmente è noto che i raggi X sono radiazioni elettromagnetiche a onde corte con un elevato potere di penetrazione.

Roentgen era abbastanza soddisfatto della consapevolezza che la sua scoperta era di così grande importanza per la medicina. Oltre al Premio Nobel, ha ricevuto numerosi riconoscimenti, tra cui la Rumfoord Medal della Royal Society of London, la Barnard Gold Medal for Distinguished Service to Science dalla Columbia University ed è stato membro onorario e membro corrispondente di società scientifiche in molti paesi .

Il modesto e timido Roentgen, come già accennato, era profondamente disgustato dall'idea stessa che la sua persona potesse attirare l'attenzione di tutti. Amava stare nella natura, visitando molte volte Weilheim durante le sue vacanze, dove scalava le vicine Alpi Bavaresi e cacciava con gli amici. Roentgen si ritirò dai suoi incarichi a Monaco nel 1920, poco dopo la morte della moglie. Morì il 10 febbraio 1923 di cancro intestinale.

Vale la pena concludere la storia di Roentgen con le parole di uno dei fondatori della fisica sovietica A.F. Ioffe, che conosceva bene il grande sperimentatore: "Roentgen era una persona grande e integrale nella scienza e nella vita. Tutta la sua personalità, la sua attività e la scienza la metodologia appartiene al passato Ma solo sulla base, creata dai fisici del XIX secolo e, in particolare, Roentgen, potrebbe apparire la fisica moderna.

Autore: Samin D.K.

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