Звездочёты. 100 научных сказок - Николай Николаевич Горькавый

Мало открыть дверь в неизвестное, нужно, чтобы кто-нибудь согласился туда войти. Если учёный открыл что-то непривычное, значительно опережающее существующий уровень знаний, его открытие может не получить отклика у других учёных, не станет работать на развитие науки. Такое открытие «молчит» – так было с гелиоцентрической системой Аристарха Самосского, генетической работой Менделя и космогоническими идеями Канта. Через десятки, сотни, а то и тысячи лет «молчащее» открытие повторно открывают другие учёные, и оно начинает влиять на прогресс общества, встраиваться в общее здание науки. Чтобы открытие «прозвучало», цивилизация должно быть к нему готова. В середине XIX века природа света оставалась непонятной и тем более ничего не было известно о строении атома и существовании невидимых излучений. В подобных условиях работа Сен-Виктора оказалась почти незамеченной.

– Невидимой! – подала голос Галатея.

– За вторую половину XIX века произошли серьёзные изменения: в 1865 году Максвелл доказал электромагнитную природу света, в 1886-м Герц обнаружил невидимое радиоизлучение, в эти же годы активно исследовались катодные лучи, а в конце 1895 года Рентген открыл невидимые Х-лучи. Всё это качественно изменило отношение учёных к возможности открытия новых невидимых излучений.

Эдмону Беккерелю в его опытах со светом активно помогал сын Антуан, которому на момент публикации книги «Свет» было 14 лет. Впоследствии он сам стал учёным, занимался вопросами фотографии и люминесценции солей урана.

Династия Беккерелей дала миру четыре поколения учёных. Антуан Беккерель стал в семье третьим главой кафедры физики в Национальном музее естественной истории Франции. Как только он узнал об открытии рентгеновских лучей, то подумал, что они могут испускаться при фосфоресценции тел, которой он сам занимался. Учёный полагал, что, полежав на ярком солнечном свете, вещество может испускать не только обычный свет, но и Х-лучи.

Антуан Беккерель был неправ, зато среди образцов фосфоресцирующих веществ у него были соли урана (сульфат уранила-дикалия). Однажды Антуан запланировал исследование на ярком солнечном свете, но из-за туч, закрывших небо, отложил эксперимент. Фотопластинки, завёрнутые в плотную чёрную бумагу, он положил в стол вместе с образцами солей урана.

На следующий день учёный обнаружил, что лежавшая в столе фотопластинка оказалась засвеченной, несмотря на то что была завёрнута в плотную чёрную бумагу. Существенной разницей по сравнению с опытами Сен-Виктора являлось то, что фотопластинки засвечивались сквозь плотную чёрную бумагу, которая задержала бы любое видимое излучение. Дальнейшие опыты Беккереля показали, что излучение не зависит от температуры и вызывает ионизацию воздуха, как и лучи Рентгена.

Антуан Беккерель правильно установил причину засветки – невидимое излучение от урана. В то время уже можно было достать металлический уран. Беккерель сравнил его радиоактивность с излучением от солей урана и выяснил, что чистый металл даёт в три с половиной раза более сильное излучение, нежели его соль, которая содержала и другие химические элементы. Значит, именно уран отвечает за засветку фотопластинок!

В своих статьях Антуан Беккерель сослался на работы Ленарда, ученика Герца, и Рентгена, в которых тоже исследовались невидимые излучения. Работа Беккереля считается классическим примером случайного открытия, которое было сделано хорошо подготовленным к этому учёным.

– Если он читал книгу своего отца, Эдмона Беккереля, то, конечно, он был хорошо подготовлен, – отметил Андрей.

Дзинтара продолжила:

– Общество восприняло открытие радиоактивности не только благодаря работам Герца, Ленарда и Рентгена, но и с помощью открытия Пьера и Марии Кюри, которые изучили радиоактивность тория и нашли новые радиоактивные химические элементы. О научных достижениях супругов Кюри мы поговорим в следующий раз.

Излучение, которое исследовал Беккерель, какое-то время называли «лучами Беккереля». За открытие радиоактивности в 1903 году Беккерель получил Нобелевскую премию по физике, разделив её с Пьером Кюри и Марией Склодовской-Кюри. Он стал знаменит, его выбрали академиком Французской академии науки, а потом – даже её секретарём. Именем Беккереля названа единица радиоактивности – беккерель, лунный кратер и кратер на Марсе.

Примечания для любопытных

Уран – химический элемент с обозначением U и атомным номером 92 (равным числу протонов в ядре) в Периодической таблице Менделеева. Тяжёлый металл стального цвета. Радиоактивен.

Торий – химический элемент с обозначением Th и номером 90 в Периодической таблице Менделеева. Серый мягкий металл.

Слабо радиоактивен.

Эжен Пелиго (1811–1890) – французский химик, получивший в 1840 году металлический уран.

Адольф Гелен (1775–1815) – немецкий химик, открывший светочувствительность солей урана.

Абель Ньепс Сен-Виктор (1805–1870) – французский исследователь, разрабатывавший метод цветной фотографии и открывший, что невидимое излучение солей урана засвечивает фотопластинку.

Мишель Шеврель (1786–1889) – французский естествоиспытатель, исследователь жирных кислот и процесса мыловарения. Прожил 102 года и в конце жизни изучал на себе процесс старения организма, внеся вклад в науку геронтологию.

Люминесценция – эффект нетеплового свечения вещества под действием различных факторов: света, химических реакций, ионизирующих излучений, электрического тока, звука, трения и т. д.

Флуоресценция – частный случай люминесценции, связанный с облучением светом, ультрафиолетовым или рентгеновским излучением. Флуоресценция практически мгновенно прекращается, когда внешнее облучение исчезает.

Фосфоресценция – эффект, аналогичный флуоресценции, но с гораздо более длительным периодом затухания свечения – от секунд и дольше.

Аристарх Самосский (310–230 гг. до н. э.) – гениальный древнегреческий астроном и математик, создавший первую гелиоцентрическую модель мира. В честь Аристарха назван лунный кратер, астероид и аэропорт на его родине – острове Самос.

Грегор Мендель (1822–1884) – великий ботаник, основоположник учения о наследственности. Жил и работал в австрийском городе Брюнне (ныне – чешский город Брно).

Эдмон Беккерель (1820–1891) – французский физик, исследовавший эффекты флуоресценции. Отец Антуана Беккереля.

Антуан Беккерель (1852–1908) – французский физик, открывший радиоактивность урана. Один из первых лауреатов Нобелевской премии (1903).

Сказка о философском камне и гувернантке, получившей обе Нобелевские премии

Философский камень – так в Средневековье называли гипотетическое вещество, которое превращало свинец в золото. Ему приписывали и многие другие волшебные свойства, но умение трансформировать дешёвые металлы в драгоценное золото было самым привлекательным. Поэтому аристократы того времени часто финансировали работы придворных алхимиков, обещавших изготовить философский камень и принести своему господину несметные богатства.

– Они их обманывали! – засмеялась Галатея.

– Это не исключено, но многие алхимики искренне верили в возможность создания такого вещества и тратили на его поиски всю жизнь. Нельзя сказать, что поиски были бесплодными: попутно алхимики сделали немало замечательных открытий, которые стали основой современной химии, но, увы, создать философский камень им не удалось. Способ преобразования химических элементов был открыт заметно позже и не оправдал надежд на получение дешёвого золота.

– Неужели всё-таки нашли способ превращать обычные металлы в золото? – удивилась