Dobromila Lebrová: Wilhelm Conrad Röntgen, nositel Nobelovy ceny - fyzik, inženýr a vynálezce

Rubrika: Publicistika – Co je psáno...

Vynálezce byl sám překvapen svým objevem paprsků X, později nazvaných na jeho počest Röntgenovy paprsky. Jeho objev je považován za součást dnešního života. Přispěl ale k dalším objevům i mnoha dalších nositelů Nobelovy ceny.
Wilhelm Conrad Röntgen narodil 27. března 1845 v městě Lennap v Severním Porýní-Vesfálsku, které je dnes samosprávnou částí města Remscheidu. Jeho otec Friedrich Röntgen (1801 - 1884) byl obchodníkem s látkami. Jeho maminka byla otcovou sestřenicí a byla holandského původu - Charlotte Constanze Frowein (1806 - 1888). Byl jediným dítětem svých rodičů. - V r.1848 se rodina přestěhovala do Holandska, podle některých pramenů ze strachu z obavc revoluce 1848, do města Apeldoornu v provincii Geldry, kde Wilhelm strávil své dětství. Navštěvoval soukromou internátní školu Instituut Martinus Herman van Doorn. Zde neprojevoval nějaké zvláštní nadání, pouze lásku k přírodě. Zabýval se ale mechanikou.
Od r. 1861 do 1863 navštěvoval všeobecnou technickou školu v Utrechtu, kde žil v rodině otcovského přítele. Měl tam ale problém - byl vyloučen proto, že někdo na zástěnu u kamen nakreslil karikaturu profesora a on neprozradil, kdo. Ale zároveň mu byl odepřen i přístup do dalších holandských škol.
Bez maturitního vysvědčení mohl být na utrechtské univerzitě pouze mimořádným posluchačem, ale po dvou letech přešel na švýcarskou techniku - Eidgenössiche technische Schule v Curych (Federální polytechnická škola) na studium strojírenství, kde musel absolvovat přijímací zkoušku místo chybějícího maturitního vysvědčení. Ve studiu pak dosahoval vynikajících výsledků a inženýrský diplom získal r. 1868; některé prameny uvádějí letopočty 1865 a 1866. Jedním z jeho významných profesorů byl Rudolf Clausius (1822 - 1888), považovaný za zakladatele termodynamiky, který definoval pojem „entropie“. Zároveň Röntgen studoval i na místní univerzitě, kde si musel doplnit vzdělání v klasických předmětech, protože ty se na školách, které navštěvoval předtím, nevyučovaly. Získal tedy 28. června 1869 i doktorát z filozofie na téma „Studium plynů“ (Studien über Gase).
Po absolutoriu se stal asistentem svého profesora Augusta Kundta (1839 - 1894), se kterým přešel v r. 1870 na univerzitu do Würzburgu (Julius Maximilians- Universität). - Profesor Kundt se proslavil měřením rychlosti zvuku ve vzduchu a v plynech všeobecně.
Vlastnosti plynů byly obsahem první Röntgenovy vědecké práce z r. 1870, uveřejněné časopisecky, kde se zabýval specifickým teplem plynů „Über die Bestimmung des Verhältnisses der spezifischen Wärmen der Luft“ (O zjišťování specifického tepla ve vzduchu).
V r. 1872 se oženil v Apeldoornu s Annou Berthou Ludwig z Curychu (1839 - 1919), jejíž otec byl curyšský kavárník a hospodský, majitel restaurace „Zu Grünen Glas“ (U zelené sklenice). Jejím bratrancem byl německý dramatik a spisovatel Otto Ludwig (1813 - 1865). Manželé Röntgenovi neměli vlastní děti, tak r. 1887 adoptovali šestiletou dceru Annina bratra Hanse - Josephinu Berthu Ludwig.
V r. 1873 Röntgen Kundta následoval na univerzitu do Štrasburku. Aby mohl dále učit, habilitoval se 13. března 1874. Od r. 1874 byl na univerzitě soukromým docenten, příštího roku byl už mimořádným profesorem.
R. 1878 publikoval práci „Ûber ein Aneroidbarometer mit Spiegelablesung“ (O barometru se zrcadlovým odečítáním) a následujícího roku práci „Über die elektromagnetische Drehung der Polarisationsebene des Lichtes in den Gasen“ (O elektromagnetické rotaci polarizační roviny světla v plynech).
Následujícího roku získal místo mimořádného profesora fyziky na zemědělské akademii v Hohenheimu ve Würtembersku. Moc spokojen tam nebyl - univerzita byla přístrojově velmi chudě vybavena a on potřeboval pracovat experimentálně. V r. 1876 se tedy vrátil zpátky na univerzitu do Štrasburku a v dubnu r. 1879 získal katedru fyziky na univerzitě v Giessenu (Justus Liebig - Universität), kde zůstal do r. 1888. Během tého doby dostal nabídky na místo profesora na univerzity do Jeny a Utrechtu, které odmítl. Také během jeho pobytu v Giessenu tam zemřeli oba Röntgenovi rodiče a byli v Giessenu pochováni.
Bydlel v Südanlage 17 a na domě je od třicátých let dvacátého století pamětní deska. Uvádí se také, že měl v Giessenu pronajatý revir.
Z tohoto období je několik příspěvků do různých časopisů. Z r. 1881 je zajímavá práce „Ûber Töne, welche durch intermittierende Bestrahlung eines Gases entstehen“ (O tónech. které vznikají přerušovaným ozařováním plynů), což byl začátek fotoakustické spektrometrie. Pokud se totiž záření periodicky přerušuje, tak vzniká v plynu kolísání tlaku, které lze zaznamenat akusticky podle odpovídající frekvence. Těmto zvukům se říká „Röntgenovy tóny“. Podobný pokus ve stejné době uskutečnil ve Spojených státech skotský fyzik a vynálezce telefonu Graham Bell (1847 - 1922ú).
Práce o viskozitě „Ûber ein Einfluss des Druckes auf die Viskosität der Flüssigkeiten, speziell des Wassers“ (O vlivu tlaku na viskozitu kapalin, obzvláště vody) a „Neue Versuche über die Absorption von Wärme durch Wasserdampf“ (Nové pokusy o absorpci tepla vodní parou) vyšly v r. 1884.
R. 1888 dostal Röntgen nabídku místa na univerzitě ve Würzburku, kde měl nahradit profesora Friedricha Kohlrausche (1840 - 1910), který šel učit do Štrasburku, a zároveň být ředitelem fyzikálního ústavu.Nastoupil tam 1. října.
Dalších dvanáct let působil Röntgen na würzburské univerzitě, v r. 1894 byl dokonce jejím rektorem.
V r. 1888 vyšla jeho práce „Über die durch Bewegung eines im homogen elektrischen Felde befindlichen Dielektrikums hervorgerufene elektrodynamische Kraft“ (O elektrodynamické síle vyvolané pohybem dielektrika, nacházejícího se v homogenním elektrickém poli), na kterou navázal holandský fyzik Hendrik Lorentz (1853 - 1928) při formulaci tzv. Lorentzovy transformace. Lorentz pojmenoval posuvný proud, který při tomto jevu vznikal v dielektriku, jako Röntgenův proud. Tato Röntgenova práce byla fyziky přijata jako velmi významná.
V r. 1890 uveřejnil článek „Über die Dicke von kohärenten Ölschichten auf der Oberfläche des Wassers“ (O tloušťce souvislé olejové vrstvy na povrchu vody) a v r. 1892 to byl článek „Über die Konstitution des flüssigen Wassers“ (O uspořádání tekoucích vod).Na konci sedmdesátých let devatenáctého století se anglický fyzik Sir William Crookes zabýval katodovým zářením, při pokusech, kde například byl v v trubici s vyčerpaným vzduchem umístěn kříž a bylo možné po připojení trubice na vysoké napětí pozorovat v proudu světelných paprsků ostrý stín tohoto kříže. V jeho době byla tato trubice nazývána Crookesovou trubicí. Také již dříve se těmito pokusy zabýval německý experimentátor, Heinrich Daniel Ruhmkorff (1803 - 1877), známý svou konstrukcí Ruhmkorffova induktoru. Byli i další fyzici - němečtí fyzici Julius Plucker (1801 - 1868) a Heinrich Hertz (1857 - 1894), německý fyzik a chemik Johann Wilhelm Hittorf (1824 - 1914), anglický inženýr Cromwell Fleetwood Varley (1828 - 1883) a německý fyzik Eugen Goldstein, kteří se tímto jevem intenzívně zabývali. Další fyzik, německo - maďarský fyzik Philipp Lénárd, rodák z Bratislavy (1862 - 1947), rovněž dělal v koncem devatenáctého století pokusy s katodovým zářením. Od r. 1887 se výzkumem katodových paprsků zabýval také Nikola Tesla (1856 - 1943).
Röntgen experimentoval s katodovými paprsky od r.1894. Místo, kde své pokusy konal, je na dalším obrázku.
O historii objevu Röntgenových paprsků, ke kterému došlo v pátek 8.listopadu 1895 pozdě odpoledne, existuje spousta legend. Röntgen sám zamezil další informování o sobě, protože ve své poslední vůli určil, že se jeho zápisky mají spálit.
Röntgen byl velmi introvertní člověk, dokonce se traduje, že v případě, kdy pracoval na nějakém problému, neodpovídal na dotazy ani své manželce. Tehdy pracoval v laboratoři také sám. O své práci napsal: „Nikomu jsem o své práci nic neřekl, svojí manželce jsem řekl, že dělám něco, o čem - kdyby se to lidé dozvěděli, že by řekli, že se ten Röntgen úplně zbláznil.“
Německý fyzik a fyziolog Hermann von Helmoltz (1821 - 1897) již dříve ve své předpovědi zformuloval matematicky to, co Röntgen objevil.
Pravděpodobně napomohla i náhoda. Uvádí se, že Röntgen pracoval s různými katodovými trubicemi podle konstrukcí svých předchůdců a zkoumal elektrickou vodivost plynů. Místnost byla bez oken a Röntgen sám ztlumil světlo a trubici zakryl, aby ho nerušilo katodové záření. A přes to zakrytí viděl, že krystalky v blízkosti trubice začaly světélkovat. Zkoumal různé konfigurace s překážkami stavěnými do dráhy těchto, zatím neznámých paprsků, a odvozoval, že se jedná o záření lidským zrakem nepostřehnutelné. Zjistil také, že tloušťka překážky na cestě paprsků způsobuje různou transparentnost.
Následujících sedm týdnů Röntgen tvrdě pracoval při prozkoumání zjištěného jevu. Dokonce se uvádí, že do laboratoře přenesl i svou postel a že tam i jedl, aby ho nic nevyrušovalo.
Své bádání se snažil dokumentovat na fotografické desce. Zkusil fotograficky zaznamenat obraz prosvícené ruky své manželky; uvádí se, že se 22. prosince 1895 podrobila expozici, trvající kolem dvacet minut, netušíc tehdy, že se vystavuje značnému riziku ozáření! Paprsky Röntgen nazval „paprsky X“. Obrázek prvního rentenového snímku je na dalším obrázku.
Už 28. prosince téhož roku referoval Röntgen o svém objevu předsedajícímu Fyzikálně - lékařské společnosti (Physikalisch-Medizinische Gesselschaft) ve Würzburgu o svém objevu. Název jeho zprávy zní „Über eine neue Art von Strahlen. Vorläufige Mitteilung“ (O novém druhu paprsků. Předběžná zpráva). Svým kolegům zprávu poslal spolu s novoročním blahopřáním.
Hned na začátku r. 1896 předložil Röntgen svůj objev v Berlíně císaři Wilhelmovi II. (1859 - 1941).
Již v r. 1896 byly paprsky na jeho počest přejmenovány na Röntgenovy, i když v angličině přetrváva označení „paprsky X“.On sám ve své skromnosti toto pojmenování odmítal.
Brzy vyšel jeho objev ve známost v široké veřejnosti a Rötgen byl oslavován, protože lékaři nejdříve poznali převratný objev pro svou práci.
V únoru 1896 se nechal jeho objevem inspirovat při svých pokusech francouzský fyzik Henri Becquerel a objevil také nový druh záření - přirozenou radioaktivitu.
Hned v r. 1896 dostal Röntgen ocenění od Královské společnosti v Londýně - Rumfordovu medaili - a od Italské společnosti věd Matteucciho medaili.
O svém objevu a dalších pokusech s Röntgenovými paprsky Röntgen dále psal ve svých zprávách. První je z r. 1896 „Eine neue Art von Strahlen. 2. Mitteilung“ (Nový druh paprsků. 2. zpráva) a z r. 1897 je „Weitere Beobachtungen über die Eigenschaften der X-Strahlen“ (Další sledování vlastností paprsků X).
Na obrázku je schéma Röngenovy lampy chlazené vodou - K je katoda, A je anoda U jsou napětí pro elektrody, W je přítok a odtok chladicí vody a X jsou Röngenovy paprsky.

               

V r. 1897 jej chtěl bavorský vládce, princ regent Luitpold (1821 - 1912) povýšit do šlechtického stavu, ale Röntgen to ve své skromnosti odmítl, přijal pouze dekorování řádem královské koruny (Königlicher Kronen-Orden). Odmítal i nabídky spolupráce s firmami, které chtěly různým způsobem zkonstruovat přístroje na základě jeho objevu.
Citovala se i jeho odpověď na jednu z těchto nabídek: „Prohlásil, že podle dobré tradice profesorů německé univerzity měl příležitost, aby jeho objev a vynález patřil lidstvu a že by to v žádném případě nemělo být svázáno patenty, licencemi, smlouvami, které by nějaká skupina řídila a kontrolovala.“
V r. 1900 dostal Röntgen od bavorské vlády nabídku profesorského místa na univerzitě v Mnichově (Ludwig - Maximilian Universität), které se uvolnilo úmrtí profesora fyziky Eugena von Lommela (1837 - 1899). Odmítl nabídky profesorského místa na berlínské akademie a pozici prezidenta berlínského Říšského fyzikálně - technického ústavu.
Za svůj objev byl jmenován laureátem Nobelovy ceny za fyziku v prvním roce jejího rozdílení. Od sekretáře Švédské akademie věd, fyzika Svante Arrhenia (1859 - 1927) dostal 17. listopadu 1901 oficiální dopis, v němž ho Arrhenius informoval o jeho volbě. Röntgen mu odpověděl těmito slovy: „Pohádka byla uvedena ve skutečnost. tato myšlenka mě po přijetí vašich řádek neopouští...“
Na předání ceny dostal Röntgen od 6. prosince dovolenou. Při projevu při banketu na oslavu proslovil Röntgen oslňující řeč se zřetelem na skandinávskou mytologii o snu, který se pro něj stal skutečností. Při vlastním předání ale děkovnou řeč nepronesl. Padesát tisíc švédských korun, která k ceně dostal, věnoval würzburské univerzitě. Rovněž odmítal svůj objev patentovat s poukazem, že má sloužit lidstvu.
Nechtěl přijmout ani žádnou jinou odměnu, protože objev vykonal na půdě würzburské univerzity.
Své dovolené většinou trávil ve svém rekreačním domku na úpatí bavorských Alp ve Weilheimu, kam zval své přátele a podnikal výlety do hor. Někdy se i dostával do nebezpečných situací.
Velké množství přístrojů, které při svých pokusech používal, si vyrobil sám.
Ve svých pokusech na univerzitě dále pokračoval a v r. 1913 vydal zprávu „Über die Elektrizitätsleitung in einigen Kristallen und über den Einfluß der Bestrahlung darauf“ (O vedení elektřiny v některých krystalech a vliv záření na něj), kterou sepsal se svým žákem, ruským fyzikem Abramem Fjodorovičem Ioffem (1880 - 1960).
Další práci vydal v r. 1914 „Pyro - und piezo-elektrische Untersuchungen“ (Pyroelektrické a piezoelektrické výzkumy).
V té době uvažoval o emigraci do Spojených států, dostal totiž nabídku místa na Kolumbijské univerzitě v New Yorku. Ale kvůli vypuknutí války zůstal v Mnichově.
Celkem publikoval asi šedesát prací.
Dostal množství ocenění a vyznamenání, dohromady je to k sedmdesáti položkám. Získal například čestné občanství rodného města, čestný doktorát lékařské fakulty würzburské univerzity, byl dopisujícím čelenem akademie v Mnichově.
Na podzim r. 1919 zemřela po dlouhé a těžké nemoci jeho maželka. On sám odešel r. 1920 do penze.
V důsledku znehodnocení německé měny zůstal na konci života téměř bez prostředků. zemřel v Mnichově 10. února 1923 na rakovinu střev. Některé prameny tvrdí, že onemocnění vzniklo na základě jeho pokusů, jiné uvádějí, že měl olověnou ochranu. Pochován je v Giessenu v rodinném hrobě se svými rodiči a manželkou.
Jeho jménem byly pojmenovány mnohé ulice, náměstí, školy a ústavy. Je po něm pojmenován asteroid č. 6401. V r. 2004 byl po něm pojmenován prvek roentgenium a dříve se jako jednotka ozáření užíval jeden rentgen (R). Na jeho počest pořádá město Remscheid od r. 2001 běh po něm nazvaný. V Berlíně sídlí společnost radiologů Deutsche Röntgengesellschaft, která bude v květnu tohoto roku pořádat kongres.
V Giessenu je jeho moderní pomník a v jeho rodném městě jeho muzeum.
Röntgenovy paprsky našly uplatnění především v lékařství a jejich význam se ještě zvětšil použitím počítačové tomografie. Ale používají se při zkoumání velice malých částí - Röntgenův mikroskop, ale také při průzkumu vesmíru - rengenová astronomie. Neméně významné je použití Röntgenova záření při diagnostice různých materiálů.

Tento článek byl v Pozitivních novinách poprvé publikován 27. 03. 2010.

Pozitivní noviny jsou neziskové internetové médium, které v letech 2004–2012 připravovala ve svém volném čase skupina nadšenců pod vedením Pavla Loužeckého. Všichni autoři a dopisovatelé do Pozitivních novin přispívali bezplatně, ze své vlastní svobodné vůle. Ačkoli od roku 2012 nové články nevychází, Pozitivní noviny i nadále fungují jako skutečná oáza pohody a optimismu na síti pro všechny čtenáře, kteří potřebují pravidelný zdroj k čerpání životní energie, inspirace, nápadů, zábavy, moudrých myšlenek a informací všeho druhu.