Радиобиология

Приложение

Уроженец села Гримайлово (10 км от Тернополя) Иван Павлович Пулюй после окончания богословского, а затем и физико-математического отделения философского факультета Венского университета остался работать ассистентом на кафедре физики. В 1875 г. он стал стипендиатом австрийского Министерства просвещения и отправился совершенствовать свои профессиональные знания Через некоторое время Пулюй познакомился с молодым Николой Тесла, который также стажировался у Кундта. Вдвоем они начали интересоваться явлениями, порождаемыми электрическим током в вакууме. Для изготовления трубок, необходимых для проведения научных экспериментов, Пулюй с Теслой попутно осваивали ремесло стеклодувов. Рентген же, по свидетельству некоторых историков, имел другие научные увлечения, но был в курсе успехов Пулюя и Теслы.

По возвращении из Страсбурга в Вену доктор Пулюй занял в Венском университете должность приват-доцента, и, посвящая все больше времени проблемам электротехники, продолжал заниматься изучением явлений в трубках. Успех пришел довольно быстро. Физик изобрел т.н. «лампу Пулюя» – прибор, в котором присутствовал установленный антикатод. Антикатод представлял собой вмонтированную в трубку слюдяную пластинку. Лампа испускала невидимое излучение, которое можно было сделать видимым при помощи бариево-платиново-цианового экрана. Результаты экспериментов с лампой Пулюй опубликовали в «Вестнике Венской Академии наук» (1880-1882).

Прибор изготавливали в заводских условиях и в течение некоторого времени выпускали серийно. Многие утверждали, что Пулюй подарил несколько экземпляров прибора Рентгену, с которым общался лично и вел активную переписку. На мировой электротехнической выставке в Париже (1881 г.) прибор Пулюя был удостоен серебряной медали.

Результаты своих опытов с лампой Пулюя ученый опубликовал в статье «Сияющая материя и четвертое состояние вещества». Кроме того, в 1890–1895 гг. в нескольких европейских журналах были опубликованы снимки, полученные Пулюем во время экспериментов с лампой: снимок мыши, руки дочери ученого, под которой ясно видна была булавка.

11 января 1896 г. пражская газета «Воhеmiа» опубликовала материал под названием «Открытие Рентгеном новых свойств так называемых катодных лучей». В публикации сообщалось о том, что экспериментируя с газоразрядным прибором, имеющим дутое алюминиевое зеркальце (катод) и пластину, расположенную под углом 45 градусов к траектории движения катодных лучей, Рентген обратил внимание на свечение флуоресцентного экрана, расположенного вблизи трубки даже тогда, когда она была обернута непрозрачной для видимого света бумагой. Реагировали на невидимые лучи и фотопластинки, т.е. Рентген выяснил, что наружу из трубки выходят некие лучи, названные им по причине отсутствия у первооткрывателя ясного представления об их природе Х-лучами. Газетная публикация в «Воhеmiа» ссылалась на статью Рентгена под названием «О новом типе лучей» опубликованную 28 декабря 1895 г. в журнале Вюрцбургского физико-медицинского общества.

Впоследствии об этом дне (11 января 1896 г.) вспоминал сын Ивана Павловича Пулюя: «...Отец прочитал известие о Рентгеновом открытии, лежа еще в постели. Сорвавшись с кровати и обхватив голову руками, он раз от разу вскрикивал: «Моя лампа! Моя лампа!..». Вскоре, получив экземпляр статьи Рентгена, Пулюй с удивлением обнаружил, что его давнишний знакомый Рентген ни словом не упомянул о нем. Он написал Рентгену письмо с вопросом, использовалась ли им в исследованиях над Х-лучами его лампа, но этот вопрос с подтекстом (если использовалась, то почему он не сослался на Пулюя?) остался без ответа.

Спустя несколько дней после этого Иван Павлович Пулюй сделал доклад о лучах в Пражском политехникуме. Затем выпустил вторую свою основательную работу об Х-лучах «О возникновении рентгеновских лучей и их фотографическом эффекте», в которой глубоко проанализировал природу и механизм возникновения лучей. В своей публикации Пулюй доказал, что новые лучи зарождаются в тех местах твердых тел, куда попадают катодные лучи. Этим он подтверждал верность выводов Рентгена.

Для усовершенствования конструкций аппаратов, генерирующих Х-лучи, статья имела огромное значение. Однако еще более важным моментом явилось понимание Пулюем механизма возникновения лучей как нанопроцесса, происходящего вследствие взаимодействия вырванных из катода отрицательно заряженных частиц с молекулами или атомами веществ. В отчетах Рентгена об этом ни слова. И это не случайно. Вот слова ученика Рентгена академика А.Ф. Иоффе: «Он придавал значение только фактам, а не их объяснению и слово «электрон» не должно было произноситься в Физическом институте Мюнхенского университета, коим он руководил».

Альберт Эйнштейн – сосед Пулюя по даче под Прагой, узнав об истории с Х-лучами, сказал: «Не могу Вас ничем утешить: что произошло – не изменить. Пусть остается при Вас сатисфакция, что и Вы вложили свою частицу в эпохальное открытие. Разве этого мало? А если на трезвую голову, то все имеет логику. Кто стоит за Вами, русинами, – какая культура, какие акции? Досадно Вам это слушать, но куда денешься от своей судьбы? А за Рентгеном – вся Европа". Ответ соседу был таков: "Что должно произойти – произойдет обязательно, и то, что произойдет, будет наилучшим, потому что такова воля Господня!»

Пулюй признал первенство за Рентгеном и не стал возражать даже тогда, когда Рентгену вручили Нобелевскую премию. Рентген же, по свидетельству ученых того времени, всячески уклонялся от объяснения природы своего открытия и даже не выступил с предусмотренной протоколом речью, на церемонии вручения Нобелевской премии. Он утверждал, что открытие Х-лучей совершил 8 ноября 1895 г., задержавшись в лаборатории после ухода всех ассистентов. Открытие произошло случайно, когда он обратил внимание, что после включения тока в катодной трубке, закрытой со всех сторон плотной чёрной бумагой, кристаллы платиноцианистого бария, лежавшие неподалёку, начали светиться зеленоватым цветом.

Сам Рентген вначале скептически относился к возможности широкого применения Х-лучей в медицине. Снимки, полученные им, были невыразительными, а в силу значительного рассеивания лучей время экспонирования растягивалось до 40-50 минут. Кроме изображения кисти руки супруги Рентгена Берты и изображения сломанного предплечья, отосланного 15 февраля 1896 г. «Британскому медицинскому журналу», снимков, пригодных для медицинской диагностики, Рентген не делал. В то же время Пулюй успешно решил проблему концентрации лучей в пучок и смог сократить время выдержки до 2-5 секунд. Иван Павлович лично сделал впервые в мировой практике снимок скелета мертворожденного ребенка. Выполненная им серия снимков органов человека благодаря их четкости позволила выявить патологические изменения в телах пациентов, что не только подняло на радикально новый уровень хирургию, но и позволило значительно облегчить труд терапевтов. Уже в 1896 г. в клинике Киевского университета была проведена операция с привлечением средств лучевой диагностики. По сути, Пулюй стоял у истоков медицинской рентгенографии, которую, возможно, стоило бы назвать «пулюеграфией».

До сих пор неизвестно, как складывались отношения Пулюя и Рентгена после 1896 г.. Общались ли они? По некоторым источникам, вся личная переписка Ивана Павловича после его смерти осталась у его дочери Натальи, которая, оказавшись в СССР, бесследно исчезла в ГУЛАГе. Вильгельм Рентген в своем завещании распорядился уничтожить все свои записи, касающиеся открытия Х-лучей, что и было сделано.

Среди ученых-физиков XIX в., Пулюй пользовался заслуженным авторитетом и признанием, но почему научная общественность «не заметила» его открытия, сделанного на 14 лет раньше Рентгена – непонятно. Некоторые исследователи объясняют этот факт тем, что Пулюй при описании в научных публикациях изобретенной им лампы неясно выражал свои идеи и использовал устаревшую терминологию. Оставим возможность подтвердить или опровергнуть этот тезис специалистам.

Труды Пулюя в оригинале без особого труда можно найти в архивах Пражского университета, кроме того, во многих европейских университетах сохранились подшивки научных журналов тех времен, существуют переводы его статей на английский и украинский языки.

Следует также отметить, что в похожей ситуации оказался и хороший знакомый Ивана Пулюя – сербский физик Никола Тесла, чей приоритет изобретения радио также «не заметили». Однако, в отличие от Николы Теслы, стремившегося запатентовать все свои изобретения и извлечь из патентов как можно большую прибыль, привлекая спонсоров, Иван Пулюй имел немного патентов. Именно благодаря наличию патента в 1943 г. в судебном порядке был подтвержден приоритет изобретения радио Теслой, а не Маркони, который получил свой патент на несколько лет позже, и не Поповым, который в своих опытах использовал антенну Теслы. Но Пулюй отказался патентовать свою уникальную катодную лампу, что, похоже, стало его роковой ошибкой. Теперь же нам остается только надеяться, что когда-нибудь справедливость восторжествует, и научная общественность все-таки признает первенство открытия Х-лучей за Иваном Павловичем Пулюем.

В самом начале 1896 г. все университеты и академии мира были взбудоражены сенсационной новостью: некий Вильгельм Конрад Рентген, мало кому известный немецкий профессор, открыл какие-то новые лучи, которые обладали замечательными свойствами.

Человеческий глаз не замечал их, но они действовали на фотографическую пластинку, и с их помощью удавалось делать снимки даже в полной темноте. Кроме того, о присутствии этих лучей можно было узнать еще вот каким образом: если на их пути ставили бумажный или стеклянный экран, покрытый особым химическим составом, то экран начинал ярко светиться – фосфоресцировать. А самое удивительное было то, что новые лучи более или менее свободно проходили через любые предметы, как свет через стекло. Они проникали сквозь плотно закрытые двери, сквозь глухие перегородки, сквозь одежду и человеческое тело. Если им преграждали путь кистью руки, то на светящемся экране появлялись темные очертания костей – рука скелета, шевелящего пальцами!

Почтенные люди – в сюртуках, застегнутых на все пуговицы, в крахмальных манишках – могли увидеть на экране свои ребра, позвоночный столб, тень всего своего скелета, а заодно уже и часы в жилетном кармане или монеты в кошельке, запрятанном в брюках. Нашлись сразу же люди, которые догадались применить новые лучи для практической цели. В Америке, например, уже на четвертый день после того, как стало известно об открытии Рентгена, какой-то врач воспользовался этими лучами, чтобы установить, застряла ли пуля в теле раненого, его пациента. Но физиков открытие Рентгена заинтересовало еще больше, чем врачей. Физики хотели знать, что это за лучи, схожи ли они по своей природе с обыкновенными световыми лучами или нет, и каким образом они возникают, что вызывает их появление. Из уст в уста передавались подробности о том, как Рентген сделал свое открытие. Он изучал у себя в лаборатории явления, происходящие в трубке Крукса модернизированной «окошком Леннарда. Это стеклянная трубка, из которой откачивается воздух. Внутри нее на обоих концах впаяны металлические электроды. Если подвести к ним ток, то внутри трубки, в разреженном воздухе, между обоими электродами происходит электрический разряд. При этом воздух и стенки трубки светятся холодным светом.

Рентген как-то положил недалеко от круксовой трубки пачку непроявленных фотографических пластинок, завернутых в черную бумагу. Когда он потом стал их проявлять, то оказалось, что они засвечены. Это повторялось не раз; свежие, совершенно нетронутые пластинки, плотно закрытые черной бумагой, неизменно портились, если они лежали поблизости от трубки Крукса.

Сам Крукс и другие исследователи, имевшие дело с разрядными трубками, еще задолго до Рентгена обратили внимание на это обстоятельство, но они не придавали ему значения. Пластинки засвечиваются. Хорошо, будем держать их подальше от трубки, – решали они. А Рентген этим не удовлетворился – он стал экспериментировать, искать, в чем тут дело.

Однажды Рентген работал с круксовой трубкой, обернув ее снаружи черным картоном. Когда он, уходя из лаборатории, погасил свет, то обнаружил, что позабыл выключить индукционную катушку, присоединенную к трубке Крукса. Не зажигая света, он вернулся к столу, чтобы исправить свою оплошность. В это время он заметил, что в стороне, на одном из соседних столов, что-то светится неярким холодным светом. В том месте, где вспыхивал свет, лежал лист бумаги, покрытый платиносинеродистым барием. Это вещество обладает способностью фосфоресцировать: когда на него со стороны направляют сильный свет, оно начинает излучать собственный холодный свет.

Но ведь в лаборатории было темно! Слабый холодный свет круксовой трубки не мог вызвать фосфоресценции светящегося состава. Кроме того, трубка была закрыта черным картоном. Что же заставляло вспыхивать фосфоресцирующий экран в темноте? Впоследствии Рентгена спрашивали:

– Что вы думали, когда набрели на эти загадочные явления? – Я не думал, я экспериментировал, – ответил он.

Рентген назвал их икс-лучами, дабы подчеркнуть, что он еще сам точно не знает истинной их природы.