Wilhelm Röntgen

gigatos | novembre 29, 2021

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Résumé

Wilhelm Conrad Röntgen († 10 février 1923 à Munich) est un physicien allemand. Il a découvert les « rayons X » (les rayons X qui portent son nom) le 8 novembre 1895 à l »Institut de physique de l »université de Würzburg. Il a reçu pour cela le premier prix Nobel de physique en 1901, lors de la remise des premiers prix Nobel. Sa découverte a notamment révolutionné le diagnostic médical et a conduit à d »autres découvertes importantes du 20e siècle, comme la découverte et l »étude de la radioactivité.

Enfance et études

Wilhelm Conrad Röntgen est né le 27 mars 1845 à Lennep, qui fait aujourd »hui partie de Remscheid. Il était l »unique enfant de Friedrich Conrad Röntgen, fabricant et marchand de tissus de la grande bourgeoisie, et de son épouse Charlotte Constanze, née Frowein, originaire d »Amsterdam. Pour des raisons économiques, la famille déménagea en 1848 à Apeldoorn, aux Pays-Bas. Une autre raison de ce déménagement était probablement que la mère du futur prix Nobel était néerlandaise.

Il ressort d »un curriculum vitae rédigé par Röntgen en 1869 qu »il a fréquenté des écoles primaires et secondaires à Apeldoorn jusqu »en 1861. Jusqu »en 1862, il a fréquenté l »institut de Martinus Herman van Doorn « Kostschule », une école primaire privée. En décembre 1862, Wilhelm Conrad Röntgen déménagea à Utrecht où il fréquenta en 1863 une petite école privée qui accueillait des garçons âgés de 14 à 18 ans pour les préparer à l »exercice d »une profession technique. Il y avait certes généralement de bonnes notes, mais son assiduité était jugée trop modérée dans les bulletins scolaires. Pour des raisons disciplinaires, parce qu »il avait été pris par erreur pour l »auteur d »une caricature de son professeur principal, il fut renvoyé de l »école sans avoir obtenu son diplôme.

Bien qu »il ait rattrapé ses connaissances linguistiques par la suite, il n »a pas réussi l »examen d »admission à l »université qui était possible aux Pays-Bas, mais il a suivi en 1865 des cours de biologie (botanique, zoologie), de mathématiques, de physique et de chimie à l »université d »Utrecht en tant qu »auditeur libre.

Röntgen, qui mettait en relation sa parenté avec l »ingénieur du premier bateau à vapeur sur le Rhin et son goût pour les compétences et les constructions mécaniques, a commencé à étudier le 23 novembre 1865 à l »École polytechnique fédérale de Zurich (ETH Zurich) en tant qu »étudiant régulier. Cela était possible car, à l »école polytechnique, c »était un examen d »entrée qui était décisif et non pas la preuve d »un diplôme. Il y obtient son diplôme d »ingénieur en mécanique le 6 août 1868. Par la suite, il a suivi les cours de physique d »August Kundt, de six ans son aîné, et est devenu son assistant. En juin 1869, il obtient un doctorat en physique à l »Université de Zurich.

Carrière et vie scientifiques

En 1870, il accompagna August Kundt, sur les conseils duquel Röntgen avait décidé d »étudier la physique, en tant qu »assistant à Würzburg dans le « Physikalisches Kabinett » (cabinet de physique) situé dans le bâtiment de l »ancienne université dans la Domerschulstraße. C »est à Würzburg qu »il publia sa première publication en tant que scientifique dans les Annales de physique et de chimie. En juillet 1870, il rejoint la Physikalisch-Medizinische Gesellschaft de Würzburg. Le 19 janvier 1872, il se marie à Apeldoorn avec Anna Bertha Ludwig (1839-1919), fille d »un aubergiste de Zurich.

Le 1er avril 1872, il rejoint Kundt à l »Université Kaiser Wilhelm de Strasbourg. Röntgen obtient son habilitation à Strasbourg en 1874 et s »y installe d »abord le 13 mars 1874 en tant que Privatdozent. Auparavant, l »université de Würzburg lui avait refusé l »habilitation en raison de son absence de baccalauréat. À partir du 1er avril 1875, il est professeur extraordinaire de physique et de mathématiques à l »Académie agricole de Hohenheim, près de Stuttgart. A la demande de son ancien professeur et protecteur Kundt, Röntgen obtint un poste de professeur extraordinaire de physique à Strasbourg à partir du 1er octobre 1876.

Grâce à sa nomination le 1er avril 1879 à un poste de professeur ordinaire à Giessen, Röntgen reçut pour la première fois dans sa carrière scientifique un salaire fixe. En 1887, les Röntgen accueillirent dans leur foyer la petite Josephine Berta (1881-1972), âgée de six ans, fille du frère d »Anna Röntgen, Hans Ludwig, née à Zurich le 21 décembre 1881. Plus tard, ils adoptèrent l »enfant qui, après son mariage à Munich le 6 mars 1909, porta le nom de Josephine Berta Donges-Röntgen.

Le 31 août 1888, le prince régent Luitpold a nommé Röntgen successeur de Friedrich Kohlrausch à Würzburg. Röntgen y prit ce poste de professeur ordinaire à l »université de Würzburg le 1er octobre 1888.

Röntgen avait refusé des appels à Jena et à Utrecht. En 1893 et 1894, il a été élu recteur de l »université de Würzburg. En 1895, avant sa célèbre découverte, il a été appelé à l »université de Fribourg, où il a également refusé de succéder à Gustav Heinrich Wiedemann quatre ans plus tard.

C »est à Würzburg, le 8 novembre 1895, que Röntgen a réussi sa plus grande performance scientifique : la découverte de ce qu »il a appelé les « rayons X », qui ont reçu le nom de « Röntgenstrahlen » en allemand, alors qu »ils continuent à être appelés x-rays en anglais. Le 22 décembre 1895, il réussit ainsi à prendre une photo de la main de sa femme, sur laquelle les os et l »alliance sont clairement visibles.

Lors d »une conférence devant l »empereur Guillaume II le 12 janvier 1896, Röntgen a présenté publiquement sa découverte et le 23 janvier, à l »occasion d »une réunion de la société de physique et de médecine de Würzburg, il a tenu une conférence devant des auditeurs enthousiastes de tous les cercles scientifiques et sociaux dans un amphithéâtre de l »institut de physique plein à craquer. A l »issue de la conférence, l »anatomiste Albert Kölliker a proposé de rebaptiser les « rayons X » en « rayons X » (ou « rayons X »), ce qui a été immédiatement accepté par l »assemblée présidée par Karl Bernhard Lehmann.

À partir du 1er avril 1900, Röntgen a travaillé à l »université de Munich en tant que professeur ordinaire de physique. Il y devint directeur de l »Institut de physique de la ville universitaire et conservateur de l »Institut de physique et de métronomie de l »État. Parmi ses élèves universitaires de l »époque munichoise, on trouve le futur professeur de physique berlinois Peter Pringsheim.

Wilhelm Conrad Röntgen a reçu la médaille Barnard en 1900. En 1901, il a été le premier lauréat du prix Nobel de physique « en reconnaissance du mérite extraordinaire qu »il a acquis en découvrant les rayons qui portent son nom ».

En septembre 1914, le conseiller privé Röntgen fut cosignataire du manifeste des 93 intellectuels « Au monde de la culture ! », ce qu »il regretta plus tard. Il a également fait don de la médaille anglaise Rumford qui lui avait été décernée en soutien à l »effort de guerre allemand.

En 1919, l »épouse de Röntgen décède après une longue et grave maladie. La même année, il fut nommé membre honoraire de la Société allemande de physique. Il a pris sa retraite de son poste de professeur à l »université de Munich le 1er avril 1920.

Fin de vie

En raison de l »inflation dans les années d »après-guerre, Röntgen a perdu une grande partie de sa fortune considérable. Cependant, en tant que fonctionnaire à la retraite, il recevait des pensions courantes et n »avait donc pas à souffrir du besoin.

En 1923, à Munich, Röntgen a été le patient du chirurgien Ferdinand Sauerbruch, qui lui a retiré une petite tumeur bénigne au visage, que Röntgen pensait être cancéreuse (plus tard, le pathologiste munichois Borst a qualifié la tumeur d »inoffensive). Sauerbruch s »est plaint auprès de Röntgen que son invention avait incité les médecins à ne plus examiner leurs patients avec précision, mais à trop se fier à la nouvelle procédure. Röntgen aurait alors dit à Sauerbruch « Là où il y a beaucoup de rayons X, il doit aussi y avoir une ombre de rayons X ».

Le 10 février 1923, Wilhelm Conrad Röntgen est décédé à Munich à l »âge de 77 ans d »un cancer de l »intestin. Conformément à ses volontés testamentaires, il est enterré dans le vieux cimetière de Giessen (en face de la tombe du pionnier de l »hémodialyse, Georg Haas), où les parents de Röntgen avaient déjà trouvé leur dernière demeure. Contrairement à l »orthographe habituelle Conrad, son deuxième prénom se lit Konrad dans l »inscription de la pierre tombale. Les restes de sa fortune sont allés à des institutions caritatives, dont l »assistance aux pauvres de Weilheim, où il possédait une maison de campagne.

Dans son testament, il a également demandé que tous ses documents scientifiques soient détruits. Ses amis ont respecté ce souhait, si bien qu »il ne reste plus que quelques documents de Wilhelm Conrad Röntgen.

Personnalité

Conrad Röntgen est décrit comme une personne introvertie, à laquelle peu de personnes ont pu accéder de manière approfondie. Ses traits de caractère les plus marquants étaient sa modestie et son sens de la justice. Lorsque Röntgen était plongé dans son travail scientifique, il avait du mal à s »adapter aux autres. C »est ainsi que sa femme se retrouvait souvent face à son mari taciturne, qui ne répondait même pas aux questions. Il élaborait ses résultats scientifiques avec persévérance et minutie. Il ne publiait rien qui n »ait été validé de tous côtés. Même après sa grande découverte, ses conférences sont toujours restées objectives. Même la première démonstration publique des rayons nouvellement découverts, en janvier 1896 à Würzburg, était empreinte de la simplicité et de la modestie de Röntgen.

Deux fois millionnaire depuis la mort de son père, il a fait don à l »université de Würzburg de la somme de 50.000 couronnes liée à l »attribution du prix Nobel. De même, Röntgen renonça à déposer un brevet, ce qui permit à son appareil à rayons X de se répandre plus rapidement. Interrogé par l »AEG, il a déclaré qu »il était d »avis que « ses inventions et ses découvertes appartenaient à la collectivité et ne devaient pas être réservées à des entreprises individuelles par le biais de brevets, de contrats de licence et autres ». Il a également refusé le titre de noblesse qui lui avait été attribué.

Depuis ses études, Conrad Röntgen se reposait de préférence dans les Alpes et, depuis sa période à Würzburg, à la chasse. Depuis Würzburg, il allait chasser dans la forêt de Rimpar. Il passait souvent ses vacances d »été à Pontresina, en Engadine. Après avoir déménagé à Munich, il a acquis en 1904 une maison de campagne à la périphérie sud de Weilheim en Haute-Bavière, communément appelée « villa Röntgen ». Röntgen aimait s »y retirer pour se détendre, s »adonner à la chasse et inviter d »autres chasseurs et amis. À Munich, la stimulation intellectuelle qu »il avait reçue de ses amis de Würzburg lui manquait. Parmi ces amis, il y avait Theodor Boveri et Margret Boveri, avec lesquels il entretenait une correspondance. Peu de temps avant sa mort, il entreprenait encore des randonnées dans les montagnes suisses.

Emil von Behring a choisi Wilhelm Conrad Röntgen comme parrain de l »un de ses fils.

Wilhelm Conrad Röntgen a publié 60 travaux scientifiques au cours de sa carrière.

Il a rédigé son premier travail scientifique à l »âge de 20 ans. Il s »agissait d »un répétitif de chimie sur un ouvrage standard du professeur de chimie Jan Willem Gunning. Cette œuvre révèle déjà la capacité de Röntgen à classer clairement des faits variés et à bien les schématiser afin d »éviter toute confusion.

Dans nombre de ses travaux, Röntgen s »est intéressé aux domaines de la thermo- et de l »électrodynamique, où il a étudié en particulier les décharges électriques dans différentes conditions. Mais c »est la physique des cristaux qui l »intéressait le plus, car leur esthétique et leur beauté le fascinaient.

En 1876, pendant sa période strasbourgeoise, il a élaboré avec Kundt la preuve de la rotation du plan de polarisation de la lumière dans les gaz. Cette preuve avait déjà été recherchée en vain par Michael Faraday et d »autres, mais Röntgen n »a pas seulement apporté la preuve, il a également pu présenter des mesures précises à ce sujet.

En tant que professeur à l »université de Würzburg, Röntgen a découvert en 1895 les rayons X, qui ont ensuite été rebaptisés rayons X dans les pays germanophones et en Pologne, au mépris du testament. Cette découverte s »est faite par hasard. Auparavant, Röntgen avait suivi avec grand intérêt des études sur les rayons cathodiques produits dans des tubes vides, tels qu »ils avaient été étudiés par Heinrich Hertz et Philipp Lenard ainsi que par d »autres physiciens, et avait commencé (surtout sous l »impulsion de Lenard) à réaliser des expériences autonomes sur ces rayons à partir de la fin octobre 1895. En 1894, Röntgen avait étudié l »article de Philipp Lenard, publié dans les Annales de la physique de Poggendorf et largement commenté, sur les rayons cathodiques sortant d »une fenêtre du tube générateur et détectables encore loin dans l »espace situé derrière, et s »était procuré un de ces tubes auprès de Lenard. Le soir du 8 novembre 1895, lors d »une expérience avec un tube de Hittorr, un papier spécialement enduit (de cyanure de baryum et de platine, c »est-à-dire de baryum et de platine (II)) s »est mis à briller. Or, cette lueur était toujours visible, même à de grandes distances du tube, lorsque le tube à décharge était entouré d »un épais carton noir. On ne sait toutefois pas si c »est vraiment le papier noirci qui a permis à Röntgen de découvrir les rayons X ou si un écran lumineux se trouvait à proximité, sur lequel le rayonnement était visible. Röntgen a déclaré à ce sujet : « Je travaillais avec un tube de Hittorf-Crookes qui était entièrement enveloppé de papier noir. Un morceau de papier cyanure de baryum et de platine était posé à côté sur la table. J »ai envoyé un courant à travers le tube et j »ai remarqué une étrange ligne noire en travers du papier ! Tout doute fut bientôt écarté. Des »rayons » provenaient du tube et exerçaient un effet luminescent sur l »écran. » Par la suite, jusqu »en janvier 1896, Röntgen rédigea trois rapports de recherche scientifique sur cette découverte. Le premier rapport, que Röntgen avait déjà remis le 28 décembre 1895 au secrétaire de la Physikalisch-Medizinische Gesellschaft de Würzburg sous forme de manuscrit pour impression, portait le titre Über eine neue Art von Strahlen (Sur un nouveau type de rayons), fut immédiatement imprimé sans réunion préalable de la société et parut peu après en anglais (23 janvier 1896), en français (8 février), en italien et en russe. Le 1er janvier 1896, Röntgen avait déjà envoyé à ses collègues (comme Jonathan Zenneck et Otto Lummer) quelques-unes des épreuves séparées de dix pages de son premier rapport, également réalisées immédiatement par la Stahel »sche Kgl. Hof- und Universitäts-Buch- und Kunsthandlung. Le 1er janvier, Röntgen a également envoyé quelques copies de ses premières radiographies au physicien viennois Franz Exner. Lors d »une soirée de discussion collégiale chez Exner, Ernst Lecher emprunta les clichés à Prague et les montra à son père, Zacharius Konrad Lecher, qui était alors rédacteur de l »ancienne « Presse » à Vienne et chargea son fils de rédiger un compte rendu de la sensationnelle découverte pour le journal dominical de la « Presse ».

Par ailleurs, Röntgen donnait chaque jour ouvrable à Würzburg des cours de physique expérimentale dans les domaines de la mécanique, de l »acoustique et de l »optique. Il était soutenu dans ses recherches par des assistants tels que Zehnder, Heydweiller, Cohen, Wierusz-Kowalski, Geigel, Wien, Stern et Hanauer. De 1890 à 1891, Röntgen a été doyen de la faculté de physique de l »université de Würzburg.

Les pionniers de la construction d »appareils en verre se sont révélés être des précurseurs irremplaçables de la découverte de Röntgen et de son développement ultérieur jusqu »à son utilisation et sa commercialisation. Des ingénieurs et des souffleurs de verre compétents, dotés d »une longue tradition dans la fabrication de verre artistique et utilitaire et, depuis la première moitié du 19e siècle, également expérimentés dans la fabrication de verres et d »appareils techniques, Röntgen les a trouvés dans la forêt de Thuringe, toute proche de Würzburg. Il y a rencontré de l »intérêt et un soutien enthousiaste. Les premiers tubes à rayons X ont été fabriqués dans les verreries de Stützerbach (verrerie Greiner & Friedrichs) et de Gehlberg (verreries creuses Emil Gundelach et Franz Schilling), non loin du Rennsteig. Dans sa troisième publication sur ce thème dans les Annales de la Physique de 1897, Röntgen remerciait expressément le public dans une note de bas de page : « … J »en ai reçu une grande partie de la société Greiner & Friedrichs à Stützerbach i. T., à laquelle j »exprime publiquement ma gratitude pour le matériel mis à ma disposition dans la plus grande mesure et gratuitement ». En collaboration avec les verriers et les souffleurs de verre à bouche locaux, les tubes à décharge ont été développés ici selon les idées de Röntgen. Ceux-ci ont ensuite été fabriqués en série pendant de nombreuses années dans de nombreux modèles. Jusqu »au début des années 1920 environ, les entreprises Gundelach et Schilling à Gehlberg faisaient partie des principaux fabricants mondiaux. L »introduction de la cathode à incandescence par Coolidge en 1913 a toutefois freiné cette évolution. D »autres fabricants se sont imposés en utilisant plus rapidement la nouvelle technique, plus avantageuse. Après l »échec de cette tentative, la production de tubes à rayons X a été arrêtée à Gehlberg en 1925.

Jusqu »alors, des tests de fonctionnement des prototypes avaient également lieu sur des personnes. Comme on ignorait encore à l »époque le danger pour la santé de ce type de rayonnement nouvellement découvert et que la dose de rayonnement utilisée était encore plusieurs fois supérieure à celle des appareils à rayons X actuels, de nombreux ouvriers impliqués ont été atteints d »un cancer et sont décédés prématurément. Une pierre commémorative érigée dans le cimetière de Gehlberg est là pour le rappeler. Le musée du patrimoine et du verre de Stützerbach témoigne de l »évolution technique des débuts.

Jamais auparavant la nouvelle d »une découverte scientifique ne s »était répandue aussi rapidement que dans le cas des rayons X. Le 5 janvier 1896, la première information publique à ce sujet est parue dans l »édition matinale de « Die Presse » à Vienne sous le titre « Eine sensationelle Entdeckung ». Désormais, même les profanes comprenaient immédiatement l »utilité des « rayons X » en médecine. Le 9 mars 1896, Röntgen soumit sa deuxième communication sur les rayons X à la Physikalisch-Medizinische Gesellschaft de Würzburg, qui, comme la première, fut immédiatement publiée avec les comptes rendus des réunions de la société. Peu après, le privat-docent Albert Hoffa de Würzburg introduisit l »examen clinique aux rayons X dans sa clinique orthopédique privée fondée avec Ernst Bumm en 1887, où il installa également un poste de radiologie. Dès mars 1896, Hermann Gocht installa un institut de radiologie à la clinique de Hermann Kümmells à Hambourg-Eppendorf. Trois ans après la découverte de Röntgen, le cabinet de radiologie du St. Joseph-Stift de Brême était l »une des premières cliniques allemandes à disposer d »un institut de radiologie.La découverte de Röntgen n »a cependant pas seulement révolutionné le diagnostic médical, elle a également permis d »autres réalisations scientifiques révolutionnaires du 20e siècle.

Dès février 1896, Henri Becquerel, inspiré par Röntgen, a expérimenté des matériaux luminescents et est tombé par hasard sur l »effet pénétrant d »un nouveau type de rayonnement. Ainsi, la découverte des rayons X a indirectement conduit à la découverte de la radioactivité, pour laquelle Becquerel a reçu le prix Nobel en 1903, conjointement avec Marie et Pierre Curie.

Le diagnostic médical est aujourd »hui encore le principal domaine d »application des rayons X. Au fil du temps, l »exposition aux radiations a pu être réduite de plus en plus, tandis que les clichés sont devenus de plus en plus détaillés. Grâce à l »utilisation de méthodes mathématiques, il est aujourd »hui possible de créer des images tridimensionnelles de l »intérieur du corps grâce à de nouvelles techniques d »imagerie telles que la tomographie assistée par ordinateur.

Les rayons X contribuent également à l »exploration du microcosme (microscope à rayons X) et de l »espace (astronomie à rayons X). D »autres domaines d »application importants sont le contrôle des matériaux, où les défauts dans les métaux ou les soudures défectueuses peuvent par exemple être détectés à l »aide de la technique des rayons X (contrôle par radiographie).

Ordres et autres distinctions (sélection)

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Röntgen comme homonyme

En l »honneur de Röntgen, des noms ont été donnés en son honneur :

En outre, divers prix scientifiques :

Des écoles, des rues et des places en Allemagne portent également son nom. Il existe ainsi un lycée Röntgen à Würzburg et un lycée Röntgen à Remscheid-Lennep, mais aussi une école secondaire Wilhelm Conrad Röntgen à Weilheim. Le lieu de résidence Röntgental porte également son nom. Il est également commémoré sur des médailles, des pièces de monnaie, des timbres, des billets de banque, des assiettes en étain, des sous-bocks et des sachets de bière. En Antarctique, le Röntgen Peak porte son nom.

Musée et lieux de mémoire

A Lennep, où Röntgen a reçu un monument après sa mort, se trouve également depuis 1930 le musée allemand de la radiologie.A quelques pas du musée allemand de la radiologie se trouve encore aujourd »hui la maison natale de Wilhelm Conrad Röntgen. Elle a été acquise en 2011 par la société allemande de radiologie afin de la rénover dans les règles de l »art et de la rendre accessible au public.

C »est sur le lieu de la découverte des rayons X, dans l »ancien institut de physique de l »université de Würzburg au Pleicher Ring (plus tard Röntgenring), que le mémorial Röntgen a été aménagé en 1985. Celui-ci donne un aperçu de la physique expérimentale de la fin du 19e siècle et présente, outre l »appareil de découverte, un essai de rayons cathodiques – qui a servi de base à la découverte des rayons X – ainsi qu »un essai de radioscopie avec des rayons X et l »amphithéâtre historique de Röntgen. Le mémorial est géré par l »association Röntgen-Kuratorium Würzburg e. V.

Au printemps 1905, une plaque commémorative portant l »inscription « C »est dans cette maison que W. C. Röntgen a découvert en 1895 les rayons qui portent son nom » a été apposée sur l »Institut de physique. Cette plaque a été apposée à l »initiative de ses éminents collègues Ludwig Boltzmann, Ferdinand Braun, Paul Drude, Hermann Ebert, Leo Graetz, Friedrich Kohlrausch, Hendrik Antoon Lorentz, Max Planck, Eduard Riecke, Emil Warburg, Wilhelm Wien, Otto Wiener et Ludwig Zehnder.

Le 27 juillet 1928, un buste réalisé par Georgii a été dévoilé dans l »atrium de l »université de Munich. Un buste de Röntgen est exposé depuis 1959 au Walhalla près de Ratisbonne. Des plaques commémoratives ont été apposées, entre autres, sur le Röntgenweg à Pontresina et sur la maison de campagne de Röntgen à Weilheim.

De 1898 à 1942, un monument aux rayons X créé par Reinhold Felderhoff a été érigé sur le pont de Potsdam à Berlin. En 1962, un monument aux rayons X a été érigé à Giessen, représentant des rayons X stylisés. D »autres monuments aux rayons X se trouvent à Berlin et à Remscheid-Lennep.

Le musée du patrimoine et du verre de Stützerbach et le musée du verre de Gehlberg donnent des informations sur l »histoire du développement technique des premiers tubes à rayons X et sur la participation de Röntgen lui-même.

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Autres

Quatre émissions de monnaie d »urgence (20, 50, 100 et 200 milliards de marks) de Weilheim montrent des radiographies.

À l »occasion du centenaire de la remise du prix Nobel, Remscheid organise chaque année depuis 2001, avec le soutien de la municipalité, la Röntgenlauf, un marathon aux multiples variantes et à l »écho international, qui fait le tour de Remscheid.

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Articles de revues

Sources