Вилхелм Рьонтген

Alex Rover | юли 15, 2022

Резюме

Вилхелм Конрад Рьонтген († 10 февруари 1923 г. в Мюнхен) е германски физик. Той открива „рентгеновите лъчи“ (наречени на негово име) на 8 ноември 1895 г. в Института по физика на университета във Вюрцбург. За това той получава Нобелова награда за физика през 1901 г., когато се присъждат първите Нобелови награди. Откритието му прави революция в медицинската диагностика и води до други важни открития през 20-и век, например откриването и изследването на радиоактивността.

Детство и обучение

Вилхелм Конрад Рьонтген е роден на 27 март 1845 г. в Ленеп, който днес е част от Ремшайд. Той е единственото дете на Фридрих Конрад Рьонтген, производител и търговец на платове от висшата средна класа, и съпругата му Шарлота Констанце, родена Фроуин, която е родом от Амстердам. По икономически причини през 1848 г. семейството се премества в Апелдорн в Нидерландия. Друга причина за преместването вероятно е, че майката на по-късния носител на Нобелова награда е холандка.

От автобиографията на Рьонтген, написана през 1869 г., става ясно, че до 1861 г. той посещава начално и средно училище в Апелдорн. До 1862 г. посещава частното начално училище Martinus Herman van Doorn „Kostschule“. През декември 1862 г. Вилхелм Конрад Рьонтген се премества в Утрехт и през 1863 г. посещава по-малко държавно училище, в което се приемат момчета на възраст от 14 до 18 години, за да се подготвят за техническа професия. Там той обикновено имал добри оценки, но старанието му било оценено като твърде умерено в докладните. По дисциплинарни причини, тъй като е сбъркан с автора на карикатура на класния си ръководител, е изключен от училище, без да завърши.

Въпреки че впоследствие наваксва езиковите си умения, той не успява да издържи приемния изпит за университет, който е възможен в Нидерландия, но през 1865 г. посещава курсове по биология (ботаника, зоология), математика, физика и химия като гост-студент в университета в Утрехт.

Рьонтген, който свързва роднинството си с инженера на първия параход по Рейн с пристрастието си към механичните умения и дизайна, започва да учи в Швейцарския федерален технологичен институт в Цюрих (ETH Zurich) като редовен студент на 23 ноември 1865 г. Това беше възможно, защото в Политехниката там входният изпит беше решаващ, а не доказателство за диплома. Там той получава дипломата си за машинен инженер на 6 август 1868 г. След това завършва следдипломна квалификация по физика при шест години по-възрастния от него Август Кундт и става негов асистент. През юни 1869 г. получава докторска степен по физика в Цюрихския университет, а заглавието на дисертацията му е Studien über Gase.

Научна кариера и живот

След това, през 1870 г., той придружава Август Кундт, по чийто съвет Рьонтген решава да учи физика, във Вюрцбург като асистент във „Физическия кабинет“ в сградата на стария университет на Домершулщрасе. Във Вюрцбург той публикува първата си статия като учен в Annalen der Physik und Chemie. През юли 1870 г. се присъединява към Physikalisch-Medizinische Gesellschaft във Вюрцбург. На 19 януари 1872 г. се жени за Анна Берта Лудвиг (1839-1919), дъщеря на гостилничар от Цюрих, в Апелдорн.

На 1 април 1872 г. се премества в университета „Кайзер Вилхелм“ в Страсбург заедно с Кундт. Рьонтген се хабилитира в Страсбург през 1874 г. и първоначално се установява там като частен преподавател на 13 март 1874 г. Преди това университетът във Вюрцбург му отказва хабилитация, тъй като не е издържал матурата си. От 1 април 1875 г. работи като доцент по физика и математика в Селскостопанската академия в Хоенхайм, близо до Щутгарт. По молба на своя бивш преподавател и покровител Кундт Рьонтген получава място като доцент по физика в Страсбург от 1 октомври 1876 г.

Назначението му за редовен професор в Гисен на 1 април 1879 г. дава на Рьонтген постоянна заплата за първи път в научната му кариера. През 1887 г. Рьонтгенови приемат в дома си шестгодишната Жозефина Берта (1881-1972), дъщеря на брата на Анна Рьонтген Ханс Лудвиг, родена в Цюрих на 21 декември 1881 г. По-късно те осиновяват детето, което след сватбата си в Мюнхен на 6 март 1909 г. получава името Жозефина Берта Донгс-Рьонтген.

На 31 август 1888 г. принц-регентът Луитполд назначава Рьонтген за наследник на Фридрих Колауш във Вюрцбург. На 1 октомври 1888 г. Рьонтген заема длъжността редовен професор в университета във Вюрцбург.

Рьонтген отказва покани за участие в конкурса в Йена и Утрехт. През 1893 и 1894 г. е избран за ректор на университета във Вюрцбург. През 1895 г., още преди известното си откритие, той отказва да постъпи в университета във Фрайбург, а четири години по-късно – да наследи Густав Хайнрих Видеман в Лайпциг.

На 8 ноември 1895 г. във Вюрцбург Рьонтген постига най-големия си научен подвиг: открива така наречените „рентгенови лъчи“, които на немски език са наречени „Röntgenstrahlen“, а на английски продължават да се наричат „x-rays“. На 22 декември 1895 г. той ги използва, за да направи снимка на ръката на съпругата си, на която ясно се виждат костите и венчалната халка.

На 12 януари 1896 г. на лекция пред кайзер Вилхелм II Рьонтген публично представя откритието си, а на 23 януари, по повод среща на Физико-медицинското дружество във Вюрцбург, изнася лекция пред ентусиазирана публика от всички научни и обществени среди в препълнената зала на Физическия институт. След лекцията анатомът Алберт Кьоликер предлага „рентгеновите лъчи“ да бъдат преименувани на „Röntgen’sche Strahlen“ (или „X-лъчи“), което е прието незабавно от заседанието, председателствано от Карл Бернхард Леман.

От 1 април 1900 г. Рьонтген е редовен професор по физика в Мюнхенския университет. Там той става ръководител на Физическия институт на университетския град, както и консерватор на Физико-метрономическия институт на държавата. Сред учениците му в Мюнхен е Петер Прингсхайм, който по-късно става професор по физика в Берлин.

През 1900 г. Вилхелм Конрад Рьонтген е награден с медал „Барнард“. През 1901 г. той е първият носител на Нобелова награда за физика „в знак на признание за изключителните заслуги, които е придобил чрез откриването на лъчите, наречени на негово име“.

През септември 1914 г. Гехаймрат Рьонтген е съавтор на Манифеста на 93-те интелектуалци „Към културния свят!“, за което по-късно съжалява. Той също така дарява английския медал „Рамфорд“, с който е награден, в подкрепа на германските военни усилия.

През 1919 г. съпругата на Рьонтген умира след дълго и тежко боледуване. През същата година е назначен за почетен член на Германското физическо дружество. На 1 април 1920 г. се пенсионира като професор в Мюнхенския университет.

Край на живота

Заради инфлацията в следвоенните години Рьонтген губи голяма част от значителното си състояние. В качеството си на пенсиониран държавен служител обаче той получава редовни пенсионни плащания и следователно не е трябвало да изпитва затруднения.

През 1923 г. в Мюнхен Рьонтген е пациент на хирурга Фердинанд Зауербрух, който отстранява малък доброкачествен тумор от лицето на пациента, за който Рьонтген предполага, че може да е рак (по-късно мюнхенският патолог Борст определя тумора като безвреден). Зауербрух се оплаква на Рьонтген, че изобретението му е накарало лекарите да спрат да преглеждат внимателно пациентите си и да разчитат прекалено много на новата процедура. Твърди се, че Рьонтген е казал на Зауербрух: „Където има много рентгенова светлина, трябва да има и рентгенова сянка“.

На 10 февруари 1923 г. Вилхелм Конрад Рьонтген умира от рак на червата в Мюнхен на 77-годишна възраст. Според завещанието му той е погребан в Старото гробище в Гисен (срещу гроба на пионера на хемодиализата Георг Хаас), където родителите на Рьонтген вече са намерили своето последно място за покой. Противно на обичайното изписване Конрад, второто му име е написано като Конрад в надписа на надгробната плоча. Останалата част от състоянието му отива за благотворителни институции, включително за грижи за бедните във Вайлхайм, където притежава вила.

В завещанието си той посочва също, че всички негови научни документи трябва да бъдат унищожени. Приятелите му изпълняват това желание, така че все още съществуват само няколко документа на Вилхелм Конрад Рьонтген.

Личност

Конрад Рьонтген е описван като интроверт, до когото само малцина са имали по-дълбок достъп. Изключителни негови черти са скромността и чувството за справедливост. Когато Рьонтген е погълнат от научната си работа, му е трудно да общува с други хора. Вероятно така съпругата му често се изправяла пред мълчаливия си съпруг, който дори не отговарял на въпроси. Той разработва научните си резултати с постоянство и внимание. Той не публикуваше нищо, което не беше подкрепено от всички страни. Лекциите му винаги остават фактологични, дори и след голямото му откритие. Дори първата публична демонстрация на новооткритите лъчи във Вюрцбург през януари 1896 г. е белязана от простотата и скромността на Рьонтген.

След смъртта на баща си той става двойно по-голям милионер и дарява паричната награда от 50 000 крони, свързана с присъждането на Нобеловата награда, на университета във Вюрцбург. По същия начин Рьонтген се въздържа от патентоване, което означава, че неговият рентгенов апарат се разпространява по-бързо. Когато го питат, той заявява пред AEG, че е на мнение, че „неговите изобретения и открития принадлежат на широката общественост и не трябва да бъдат запазвани за отделни компании чрез патенти, лицензионни споразумения и други подобни“. Той отхвърля и предложената му благородническа титла.

Още от студентските си години Конрад Рьонтген предпочита да си почива в Алпите, а след престоя си във Вюрцбург – и да ловува. От Вюрцбург той отива на лов в гората Римпар. Често прекарва лятната си ваканция в Понтресина в Енгадин. След като се премества в Мюнхен, през 1904 г. купува къща в южните покрайнини на Вайлхайм в Горна Бавария, която е известна като „вилата Рьонтген“. Рьонтген обичал да се оттегля там, за да си почива, да ловува и да кани други ловци и приятели. В Мюнхен му липсва интелектуалното стимулиране, което получава от приятелите си във Вюрцбург. Сред тези приятели са Теодор Бовери и Маргрет Бовери, с които той води кореспонденция. Малко преди смъртта си той се отправя на поход в швейцарските планини.

Емил фон Беринг избира Вилхелм Конрад Рьонтген за кръстник на един от синовете си.

По време на кариерата си Вилхелм Конрад Рьонтген публикува 60 научни труда.

Написва първата си научна статия на 20-годишна възраст. Това е преработка на стандартен труд на професора по химия Ян Вилем Гънинг. Тази работа вече показва способността на Рьонтген да подрежда ясно широк кръг от факти и да ги схематизира добре, за да избегне объркване.

В много от трудовете си Рьонтген се занимава с термодинамиката и електродинамиката, в които изследва по-специално електрическите разряди при различни условия. Физиката на кристалите обаче е най-големият му интерес, защото естетиката и красотата им го очароват.

През 1876 г., по време на престоя си в Страсбург, той работи заедно с Кундт, за да докаже въртенето на плоскостта на поляризация на светлината в газове. Това доказателство вече е било търсено напразно от Майкъл Фарадей и други, докато Рьонтген не само предоставя доказателството, но и успява да представи точни измервания.

Като професор в университета във Вюрцбург, през 1895 г. Рьонтген открива рентгеновите лъчи, които по-късно са преименувани на рентгенови в немскоговорящите страни и Полша в знак на несъгласие. Това откритие е случайно. Преди това Рьонтген следи с голям интерес изследванията на катодните лъчи, генерирани във вакуумни тръби, които се провеждат от Хайнрих Херц и Филип Ленард, както и от други физици, и (вдъхновен главно от Ленард) започва да провежда самостоятелни експерименти с тях от края на октомври 1895 г. През 1894 г. Рьонтген проучва широко известната статия на Филип Ленард, публикувана в „Annalen der Physik“ (Годишник на физиката) на Погендорф, за катодните лъчи, които излизат от прозореца на генераторната тръба и могат да бъдат засечени далеч в стаята зад нея, и получава една от тези тръби от Ленард. Вечерта на 8 ноември 1895 г., по време на експеримент с тръба на Хитторф, специално покрита хартия (с бариево-платинен цианид) започва да свети. Това светене обаче продължава да се вижда и дори на по-големи разстояния от тръбата, когато разрядната тръба е затворена в дебел черен картон. Не е ясно обаче дали наистина почернялата хартия е довела Рьонтген до рентгеновите лъчи, или наблизо е имало луминисцентен екран, на който лъчението е станало видимо. Рьонтген казва: „Работих с тръба на Хитторф-Крукс, която беше изцяло увита в черна хартия. До него на масата лежеше парче хартия от бариев платинов цианид. Пуснах ток през тръбата и забелязах особена черна линия по хартията! Скоро всички съмнения бяха отстранени. От тръбата излизаха „лъчи“, които имаха луминесцентен ефект върху екрана.“ В периода, който последва до януари 1896 г., Рьонтген написа три научноизследователски доклада за това откритие. Първият доклад, който Рьонтген вече е представил като ръкопис за отпечатване на секретаря на Physikalisch-Medizinische Gesellschaft във Вюрцбург на 28 декември 1895 г., е озаглавен Über eine neue Art von Strahlen (За нов вид лъчи), отпечатан е веднага, без да е имало предварително заседание на Обществото, и скоро след това се появява на английски (23 януари 1896 г.), френски (8 февруари), италиански и руски език. На 1 януари 1896 г. Рьонтген вече е изпратил на колегите си (като Джонатан Ценек и Ото Лумер) някои от десетте страници с отделни отпечатъци на първия си доклад, които също са били незабавно произведени от Stahel’sche Kgl. Hof- und Universitäts-Buch- und Kunsthandlung. На 1 януари Рьонтген изпраща копия на първите си рентгенови лъчи на виенския физик Франц Екснер. По време на една колегиална дискусионна вечер при Екснер Ернст Лехер от Прага заема снимките и ги показва на баща си, Захариус Конрад Лехер, който тогава е редактор на стария вестник „Пресе“ във Виена и поръчва на сина си да напише разказ за сензационното откритие за неделния вестник на „Пресе“.

Освен това Рьонтген всеки работен ден изнася лекции по експериментална физика в областта на механиката, акустиката и оптиката във Вюрцбург. В това и в изследванията си той е подпомаган от асистенти като Цандер, Хайдвайлер, Коен, Вьоруш-Ковалски, Гайгел, Виена, Щерн и Ханауер. От 1890 до 1891 г. Рьонтген е декан на Физическия факултет на университета във Вюрцбург.

Пионерите в конструирането на стъклени апарати се оказват незаменими пионери на откритието на Рьонтген и последвалото му доразвиване до употреба и пазарна зрялост. Умели инженери и стъклари с дългогодишна традиция в производството на художествено и потребителско стъкло, а от първата половина на XIX в. и с опит в производството на техническо стъкло и апаратура, намират Рьонтген в Тюрингската гора, недалеч от Вюрцбург. Тук той срещна интерес и готовност за подкрепа. Първите рентгенови тръби са произведени в стъкларските заводи в Щуцербах (стъкларски заводи „Грийнер и Фридрихс“) и Гелберг (кухите стъкларски заводи на Емил Гунделах и Франц Шилинг), недалеч от Ренщайг. В третата си публикация по темата в Annalen der Physik от 1897 г. Рьонтген изказва своята благодарност за това в бележка под линия: „… Голяма част от него получих от фирмата „Грийнер и Фридрихс“ в Щуцербах и. Т., на която изказвам публично благодарността си за предоставения ми в най-богати размери и безплатно материал.“ Заедно с местните стъклари и духачи на стъкло за уста тук се разработват газоразрядни тръби по идеите на Рьонтген. Впоследствие те се произвеждат масово в множество модели в продължение на много години. До началото на 20-те години на миналия век фирмите Gundelach и Schilling в Гелберг са сред водещите производители в света. Въвеждането на катодната лампа с нажежаема жичка от Кулидж през 1913 г. обаче спира това развитие. Други производители се наложиха, като използваха по-бързо новата, по-изгодна технология. След неуспешния опит да се справи с проблема, през 1925 г. производството на рентгенови тръби в Гелберг е преустановено.

Дотогава тук се провеждаха и функционални тестове на прототипите върху хора. Тъй като по онова време все още не са били известни опасностите за здравето от новооткрития вид радиация, а използваната доза радиация е била многократно по-висока от тази на днешните рентгенови апарати, много от работниците са заболели от рак и са починали рано. За това напомня паметният камък, издигнат в гробището в Гелберг. Музеят на местната история и стъклото в Щуцербах е свидетел на техническото развитие от първите години.

Никога досега новината за научно откритие не се е разпространявала толкова бързо, както в случая с рентгеновите лъчи. На 5 януари 1896 г. първата публична новина за него се появява в сутрешното издание на Die Presse във Виена под заглавие „Сензационно откритие“. Сега полезността на рентгеновите лъчи в медицината е веднага разбираема дори за неспециалисти. На 9 март 1896 г. Рьонтген изпраща второто си съобщение за рентгеновите лъчи до Физико-медицинското дружество във Вюрцбург, което, както и първото, е отпечатано веднага заедно с докладите от заседанията на дружеството. Скоро след това частният преподавател Алберт Хофа във Вюрцбург въвежда клинично изследване с рентгенови лъчи в частната си ортопедична клиника, основана заедно с Ернст Бум през 1887 г., където създава и рентгенова станция. Още през март 1896 г. Херман Гохт създава рентгенов институт в клиниката на Херман Кюмел в Хамбург-Епендорф. Три години след откритието на Рьонтген кабинетът по лъчелечение към болница „Свети Йосиф“ в Бремен е една от първите германски клиники с рентгенов институт.Откритието на Рьонтген обаче не само прави революция в медицинската диагностика, но и дава възможност за други революционни научни постижения през 20-и век.

Още през февруари 1896 г. Анри Бекерел, вдъхновен от рентгеновите лъчи, експериментира с луминесцентни материали и случайно се сблъсква с проникващия ефект на нов вид лъчение. По този начин откриването на рентгеновите лъчи косвено води до откриването на радиоактивността, за което Бекерел, заедно с Мария и Пиер Кюри, получава Нобелова награда през 1903 г.

Медицинската диагностика все още е най-важната област на приложение на рентгеновите лъчи днес. С течение на времето е възможно да се намали все повече излагането на радиация, а в същото време изображенията стават все по-детайлни. С помощта на математически методи новите техники за изобразяване, като например компютърната томография, вече могат да създават триизмерни изображения на вътрешността на тялото.

Рентгеновите лъчи помагат и за изследването на микрокосмоса (рентгенов микроскоп) и Вселената (рентгенова астрономия). Други важни области на приложение са изпитването на материали, където с помощта на рентгеновата технология (радиографско изпитване) могат да се открият например дефекти в металите или дефектни заваръчни шевове.

Рьонтген като епоним

В чест на Рьонтген на негово име са наречени следните обекти:

В допълнение, различни научни награди:

Училища, улици и площади в Германия също носят неговото име. Например има гимназия „Рьонтген“ във Вюрцбург и гимназия „Рьонтген“ в Ремшайд-Леннеп, но също и гимназия „Вилхелм Конрад Рьонтген“ във Вайлхайм. Жилищният квартал Рьонтгентал също носи неговото име. Освен това той е изобразен на медали, монети, марки, банкноти, калаени плочки, бирени подложки и Bocksbeuteln. В Антарктида връх Рьонтген е наречен на негово име.

Музей и паметници

В Ленеп, където Рьонтген получава паметник след смъртта си, от 1930 г. се намира и Германският музей на Рьонтген.Къщата, в която е роден Вилхелм Конрад Рьонтген, все още се намира на пешеходно разстояние от Германския музей на Рьонтген. През 2011 г. тя е придобита от Германското дружество „Рьонтген“, за да бъде професионално ремонтирана и да стане достъпна за обществеността.

Мемориалът Рьонтген е създаден през 1985 г. на мястото, където са открити рентгеновите лъчи, в бившия Институт по физика на Вюрцбургския университет на Плейхер Ринг (по-късно Рьонтгенринг). Той дава представа за експерименталната физика от края на XIX век и показва освен апаратурата за открития, експеримент с катодни лъчи, който е в основата на откриването на рентгеновите лъчи, както и експеримент с рентгенови лъчи за флуороскопия и историческата лекционна зала на Рьонтген. Мемориалът се управлява от Röntgen-Kuratorium Würzburg e. V.

През пролетта на 1905 г. на сградата на Института по физика е поставена паметна плоча с надпис „В тази къща В. К. Рьонтген открива лъчите, наречени на негово име през 1895 г.“. Паметната плоча е поръчана от известните му колеги Лудвиг Болцман, Фердинанд Браун, Паул Дрюде, Херман Еберт, Лео Грац, Фридрих Колрауш, Хендрик Антон Лоренц, Макс Планк, Едуард Рике, Емил Варбург, Вилхелм Виен, Ото Винер и Лудвиг Цендер.

На 27 юли 1928 г. в атриума на Мюнхенския университет е открит бюст, изработен от Георги. От 1959 г. насам във Валхала край Регенсбург е издигнат бюст на Рьонтген. Възпоменателни плочи са поставени на Рьонтгенвег в Понтресина и в селската къща на Рьонтген във Вайлхайм.

От 1898 г. до 1942 г. на Потсдамер Брюке в Берлин се издига рентгенов паметник, създаден от Райнхолд Фелдерхоф. През 1962 г. в Гисен е издигнат рентгенов паметник, изобразяващ стилизирани рентгенови лъчи. Други рентгенови паметници се намират в Берлин и Ремшайд-Ленеп.

Местната история и музеят на стъклото в Щуцербах и музеят на стъклото в Гелберг предоставят информация за ранната история на техническото развитие на първите рентгенови тръби и участието на самия Рьонтген в тях.

Други

Четири извънредни парични емисии (20, 50, 100 и 200 милиарда марки) от Вайлхайм показват Рьонтген.

По случай 100-годишнината от връчването на Нобеловата награда от 2001 г. насам в Ремшайд всяка година с подкрепата на градската администрация в последната неделя на октомври се провежда „Бягането на Рьонтген“ – маратон в различни варианти и с международен отзвук, който води около Ремшайд.

Статии в списания

Източници

1. Wilhelm Conrad Röntgen
2. Вилхелм Рьонтген
3. P. Thurn, E. Bücheler: Einführung in die radiologische Diagnostik. 8. Auflage, Thieme, Stuttgart 1986.
4. Heinz Otremba: Wilhelm Conrad Röntgen. Ein Leben im Dienst der Wissenschaft. … Würzburg 1970, S. 31.
5. Walter Beier: Wilhelm Conrad Röntgen. Teubner Verlagsgesellschaft, Leipzig u. a. 1970, S. 11.
6. ^ Glasser, O., Wilhelm Conrad Rontgen and the Early History of the Roentgen Rays, 1993, pp. 118-123.
7. ^ Nitske, R.W., The life of W. C. Rontgen, discoverer of the X-Ray, 1971, pp. 24-56.
8. John Gribbin: 13,8. A Világegyetem valódi kora és a mindenség elmélete nyomában. Icon Books, London, 2015. Magyarul: Akkord Kiadó, 2016. Talentum Könyvek, 267 old. ISBN 978 963 252 093 3; ISSN 1586-8419
9. ^ Novelize, Robert. Squire’s Fundamentals of Radiology. Harvard University Press. 5th edition. 1997. ISBN 0-674-83339-2 p. 1.
10. ^ a b Stoddart, Charlotte (1 March 2022). „Structural biology: How proteins got their close-up“. Knowable Magazine. doi:10.1146/knowable-022822-1. Retrieved 25 March 2022.
11. ^ Rosenbusch, Gerd. Wilhelm Conrad Röntgen: The Birth of Radiology. p. 10.
12. ^ Trevert, Edward (1988). Something About X-Rays for Everybody. Madison, WI: Medical Physics Publishing Corporation. p. 4. ISBN 0-944838-05-7.
13. ^ a b c Chisholm, Hugh, ed. (1911). „Röntgen, Wilhelm Konrad“ . Encyclopædia Britannica. Vol. 23 (11th ed.). Cambridge University Press. p. 694.