Медицина

Как первый рентгеновский снимок привел к первой Нобелевской премии по физике

Лайнуть/Поделиться

О том, что загадочные рентгеновские лучи Вильгельма Рентгена способны проникать сквозь одежду и кожу человека, мир впервые узнал не от ученых, а из прессы.

Вильгельм Конрад Рентген был физиком, у которого было мало времени для публичности. Как и все другие ученые, профессор Вюрцбургского университета во Франконии всегда искал признания коллег, но Рентген редко выступал на научных конференциях, писал статьи, не говоря уже о том, чтобы продвигать результаты своих исследований за пределы своей области. Все изменилось после того, как случайное открытие Рентгеном рентгеновских лучей вызвало бурю в средствах массовой информации, что означало, что его открытие будет иметь такой резонанс, какого не было еще ни у кого до него.

Вечером 8 ноября 1895 г. Рентген находился в своей лаборатории и изучал, как излучают свет катодно-лучевые трубки. Его внимание отвлек светящийся флуоресцентный экран, который находился слишком далеко от трубки, чтобы на него могли воздействовать катодные лучи. Рентген несколько недель не выходил из лаборатории, пытаясь выяснить источник свечения. Он обнаружил, что при воздействии катодных лучей на стеклянную вакуумную трубку образуется новый вид невидимых лучей. Эти лучи обладали необычайной проникающей способностью – они могли преодолевать большие расстояния и заставлять экран светиться, даже если на его пути были картон, дерево, медь и алюминий, – и могли быть записаны на фотопластинки.

Рентген сразу же понял, что должен отказаться от своей природной сдержанности и как можно скорее распространить это важное открытие среди научной общественности. На Рождество он написал 10-страничную статью “О новом виде лучей”, которая 28 декабря была принята в “Proceedings of the Würzburg Physical-Medical Society“. Рентген назвал свое открытие X-излучением, или рентгеновскими лучами, по имени математического термина “X”, обозначающего нечто неизвестное. (Он всегда предпочитал этот термин, хотя другие исследователи настаивали на том, чтобы называть его “рентгеновскими лучами”).

Статья была точной и сдержанной по тону, не сопровождалась изображениями, и, скорее всего, большинство ученых проигнорировали бы ее результаты. Поход на почту в Вюрцбурге под Новый год 1896 г. все изменил. В руках Рентгена оказалось 90 конвертов, каждый из которых содержал перепечатку статьи и был адресован физикам по всей Европе. Двенадцать конвертов, адресованных друзьям или выдающимся ученым, таким как лорд Кельвин, содержали также девять фотографий. Рентген сделал несколько снимков, в основном внутренностей металлических предметов, но именно одна фотография привела к ситуации, когда, как позже жаловался Рентген, “все пошло кувырком”.

Поскольку рентгеновские лучи могут проникать через такие материалы, как металлы и дерево, казалось естественным выяснить, могут ли они проникать через плоть. Рентген обнаружил удивительную способность видеть сквозь плоть и делать видимыми кости. Как он описал в своей работе: “Если руку держать перед флуоресцентным экраном, то в тени видны темные кости и лишь слабые очертания окружающих тканей”. Чтобы проиллюстрировать этот эффект, Рентген сфотографировал рентгеновским излучением руку своей жены, получив почти жуткое изображение, на котором были отчетливо видны ее кости и обручальное кольцо.

Первый медицинский рентгеновский снимок руки жены Рентгена

Одним из адресатов этих писем был Франц Экснер, бывший сокурсник Рентгена, а в то время профессор экспериментальной физики в Вене. Экснер был общительным человеком и регулярно приглашал членов факультета на неформальные ужины у себя дома. Письмо Рентгена с фотографиями пришло как раз вовремя, чтобы Экснер мог показать их своим гостям на одном из таких обедов в ближайшую субботу, 4 января. Один из гостей, Эрнст Лехер, профессор физики из Праги, настолько заинтересовался фотографиями, что спросил Экснера, можно ли ему взять их на один день. Лехер гостил у своего отца в Вене во время рождественских каникул и знал, что ему будут очень интересны эти снимки.

Лехер знал, что его отец заинтересуется снимками не потому, что он ученый, а потому, что он был редактором ведущей венской ежедневной газеты Die Presse. Как только старший Лехер увидел снимки, он понял, что у него на руках сенсация, и тут же изменил статью на первой полосе следующего номера. Времени на печать фотографий не было, поэтому Лехер попросил сына дать полное изложение фактов, и тот в течение ночи работал над статьей, в которой бы четко, без значительных преувеличений, описывались полученные результаты.

Статья Лечера о рентгеновских снимках вышла под заголовком “Сенсационное открытие”. Описывая потенциал нового открытия, статья гласила:

“Если дать волю фантазии… это может оказать неизмеримую помощь в диагностике бесчисленных заболеваний”.

Статья вызвала мгновенный резонанс. Венские иностранные корреспонденты срочно отправили статью своим редакторам на родину. В понедельник, 6 января 1896 г., об этой истории рассказали ведущие немецкие газеты. В Великобритании первое сообщение опубликовала газета Daily Chronicle: “В научных кругах говорят о сенсационном открытии, которое, если сообщения подтвердятся, будет иметь огромные последствия для физической и медицинской науки”. Во вторник британская газета Standard попыталась заверить своих читателей, что “в этом деле нет ни шуток, ни шутовства. Это серьезное открытие, сделанное серьезным немецким профессором”. Фотографии человеческих рук, сделанные Рентгеном, “достаточно ужасны на вид, но с научной точки зрения они открывают широкое поле для спекуляций”, писала газета Standard.

Как только британская пресса подхватила историю с рентгеновскими снимками, новость в течение нескольких дней распространилась по всему миру. Фактически, новость распространилась настолько быстро, что лишь немногие издания поняли, что Die Presse неправильно написала имя Рентгена, приписав новые открытия некоему “профессору Раутгену”:

Пример неправильного написания фамилии в одной из газет 1896.

Научные и медицинские журналы обратили внимание на освещение рентгеновских лучей в СМИ и тоже стали сообщать об этих открытиях. 11 января журнал Lancet опубликовал почти пренебрежительный отзыв о результатах исследований Рентгена, но уже через неделю признал, что “новое открытие произведет настоящую революцию в современных методах исследования внутренностей человеческого тела”. Через две недели журнал напечатал рентгеновские снимки человеческой руки и нижней половины тела лягушки.

Журнал Nature посвятил Рентгену 17 строк в номере от 16 января, а через неделю опубликовал английский перевод статьи Рентгена. Передовая статья в номере British Medical Journal от 1 февраля под названием “Новая фотография” содержала подробное описание метода Рентгена и гласила:

“Применение этого открытия для фотографирования скрытых структур является достаточно сенсационным достижением, способным стимулировать даже необразованное воображение”.

Это действительно так. Вскоре среди чопорных элементов общества конца века поползли слухи о том, что рентгеновские лучи могут проникать сквозь одежду и угрожать частной жизни. “Сквозь плащ и платье – и даже через ночлег, эти непослушные лучи Рентгена”, – писал один журналист того времени. 

Одна беспринципная лондонская компания разместила в журнале Electrical World рекламу “нижнего белья с защитой от рентгеновского излучения – специально для чувствительных женщин” и, как утверждается, заработала на этом небольшое состояние. А в Нью-Йорке неравнодушные граждане рассматривали возможность принятия закона, запрещающего использование рентгеновских лучей в оперных очках.

Вдали от подобных опасений ученые бросились воспроизводить и совершенствовать рентгеновские снимки Рентгена. Ученые могли свободно создавать рентгеновские лучи с помощью катодно-лучевых трубок, поскольку Рентген намеренно не патентовал свое открытие, считая, что его изобретения и открытия принадлежат всему миру.

“Было мало лабораторий, в которых не предпринимались бы немедленные попытки повторить эксперимент”, – вспоминал в своих мемуарах сэр Артур Шустер. Шустер, один из получателей фотографий Рентгена, был профессором физики Манчестерского университета, и он, как и многие другие исследователи, начал использовать рентгеновские лучи для выявления инородных предметов без хирургического вмешательства. “Моя лаборатория была наводнена медиками, приводившими пациентов, у которых подозревали наличие иголок в различных частях тела, – жаловался Шустер, – и в течение одной недели мне пришлось потратить большую часть трех утренних часов на то, чтобы обнаружить иголку в ноге балерины”.

Рентгеновские лучи внедрялись по всему миру с необычайной быстротой. В Монреале (Канада) молодой человек был ранен в ногу, но пулю не могли найти несколько недель, пока Джон Кокс, профессор физики из Университета Макгилла, с помощью рентгеновских лучей не обнаружил, что пуля застряла между большеберцовой и малоберцовой костями. Когда весной 1896 г. британская армия отправилась в экспедицию по Нилу, в ее оснащение входили два рентгеновских аппарата, которые помогали локализовать пули и диагностировать переломы костей.

Вынужденная слава

Реакция общественности на рентгеновские снимки Рентгена мгновенно сделала его знаменитостью. Ему были оказаны многочисленные почести, его именем были названы улицы, Рентген получил бесчисленное количество почетных докторских степеней и премий, в том числе первую Нобелевскую премию по физике в 1901 г. за открытие “замечательных лучей”.

К концу 1896 года было опубликовано более 1000 книг и статей, посвященных рентгеновскому излучению и его применению. Однако сам Рентген практически не принимал в этом участия. Он опубликовал еще только две работы по рентгеновским лучам и, кроме одной публичной лекции в Вюрцбурге, отклонил все предложения о дальнейших лекциях. После получения Нобелевской премии Рентген даже не прочитал ни одной лекции. Как будто разоблачение его открытий заставило Рентгена дать еще больший обет молчания. В 1899 году он принял предложение Мюнхенского университета и по-прежнему стремился к прогрессу во всех областях физики, но, как сообщал его ассистент Абрахам Иоффе, предпочитал работать над менее сенсационными направлениями исследований.

Молчание Рентгена не могло повлиять на то, что его открытие получило широкое распространение в научной и даже ненаучной литературе. Томас Манн (нобелевский лауреат 1929 года) в своем романе “Волшебная гора” посвятил одну из глав подробному описанию рентгеновского обследования в санатории в Давосе, сопровождаемого философскими дискуссиями между врачом и пациентом о научном прогрессе и природе человека. Название той главы подводит итог научной и общественной реакции на открытие Рентгена: “Боже мой, я вижу!”.

Источники:

  • Fölsing, A. Wilhelm Conrad Röntgen. Aufbruch ins Innere der Materie. München, 1995.
  • Lentle, B. & Aldrich, J. Radiological sciences, past and present. Lancet 350, 280–285 (1997).
  • Mould, R.F. The early history of X-ray diagnosis with emphasis on the contributions of physics 1895–1915. Phys. Med. Biol. 40, 1741–1787 (1995).
  • Posner, E. Reception of Röntgen’s discovery in Britain and U.S.A. British Medical Journal 4, 357–360 (1970).

Редакция

Недавние публикации

Пчелы с высокой точностью обнаруживают биомаркеры рака легких

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Biosensors and Bioelectronics, говорит о том, что пчелы могут стать важным инструментом для раннего… Читать далее

06/07/2024

Прием препаратов для снижения веса(Ozempic), возможно, повышает риск развития слепоты

Исследование, проведенное в клинике Mass Eye and Ear, выявило связь между широко назначаемыми препаратами для… Читать далее

05/07/2024

Запрет на аборты коррелирует с увеличением смертности новорожденных и младенцев

Закон штата Техас, запрещающий аборты на ранних сроках беременности, ассоциируется с резким увеличением числа смертей… Читать далее

01/07/2024

От размытого изображения к 3D-модели толстого кишечника

Капсульные камеры позволяют почти незаметно и без боли исследовать все уголки кишечника, пока пациент занимается… Читать далее

27/06/2024

Выявлены области мозга, которые искажают реакцию мозга на удовольствие при биполярном расстройстве

Недавнее исследование, проведенное учеными из Университетского колледжа Лондона (UCL), проливает свет на то, как мозг… Читать далее

22/06/2024

Смотреть на экран или в камеру? Что лучше для онлайн-собеседования? Исследование

Исследование японских ученых, опубликованное в журнале Scientific Reports 31 мая, свидетельствует о том, что взгляд… Читать далее

18/06/2024