Везунчик Анри

Анри Беккерель. Фото: Paul Nadar, library.si.edu

Вообще, Анри Беккерель – личность загадочная. Не в том смысле, что харизматичная или с экзотическими местами в биографии. Просто известно о нем крайне мало. В отличие от многих других пионеров науки про Беккереля кино не снято, романов не писано, и даже томика ЖЗЛ про него нет. На английском языке полной биографии Антуана Анри не существует. На русском история «радиоактивного» первооткрывателя есть в биографической книге 1965 года выпуска – сейчас ее можно достать на самых дальних и пыльных полках «букинистов» и, как утверждает электронный каталог, в одной нижегородской районной библиотеке.

Из 56 лет жизни французского ученого подробнее всего рассказано о событиях того самого солнечного дня 1 марта 1896 года, когда было сделано его главное открытие. Причем день этот описан в деталях, которые, как это часто бывает с легендами, в разных версиях друг другу противоречат. Если мы попытаемся это визуализировать, получится комедия абсурда: Беккерель то один, то с лаборантом, в руках у него то металлическая пластина, покрытая урановой солью, то целый кирпич этой соли… Сама пластина – и мальтийский крест, и узорчатая решетка, и чуть ли не портсигар. И убирает ученый ее то в шкаф, то в стол, то под кровать.

В куче информационного мусора, скопившегося за сто с лишним лет, уже трудно понять, что же там произошло на самом деле и кем был сам Антуан Анри Беккерель, кроме «человека, которому повезло».

Рассказывая читателю, как перевернулся научный мир 1 марта 1896 года, мы начнем не со знаменательной даты, а месяцем раньше. 20 января знаменитый французский математик Анри Пуанкаре выступал с докладом на заседании Французской академии наук. Докладывал он, правда, не о математике, а об открытии немецким ученым Конрадом Рентгеном невидимых всепроникающих Х-лучей. Пуанкаре обратил внимание коллег на то, что испускание Х-лучей было присуще фосфоресцирующим частям катодной трубки, с которой проводил свои опыты Рентген. И тут же предположил, что Х-излучение и фосфоресценция, возможно, всегда ходят рука об руку. Проверить гипотезу Пуанкаре было предложено как раз Анри Беккерелю.

Одна из первых рентгеновских трубок, которую использовал физик Вильгельм Конрад Рентген. si.edu

Беккерель всю жизнь занимался изучением люминесценции, в том числе работал и с фосфоресцирующими веществами, большая коллекция которых досталась ему от деда и отца. Для опытов он выбрал фосфоресцирующую урановую соль – уранилсульфат калия. Эксперимент был несложным. Беккерель заворачивал фотопластину в плотную черную бумагу, не пропускающую обычный свет, на нее помещал металлическую узорчатую фигуру (судя по оставшимся снимкам, это все-таки был мальтийский крест) и сверху – кристаллы урановой соли. Вся композиция выставлялась на яркий солнечный свет, чтобы добиться эффекта фосфоресценции. Проведя несколько подобных опытов, Беккерель обнаружил, что всякий раз на проявленной фотопластине было видно изображение металлической фигуры. Что, собственно, подтверждало гипотезу Пуанкаре о связи между фосфоресценцией и Х-лучами. 24 февраля Беккерель представил в Академии наук доклад «Об излучении, возникающем при фосфоресценции». Тут бы и сказочке конец. Но Антуан Анри оказался упорным экспериментатором. Настолько упорным, что взялся перепроверить результаты опытов, о которых уже успел доложить. Но, как мы упомянули в самом начале, его подвела погода. Конец февраля в Париже выдался пасмурным, и опыты пришлось прекратить, отложив дело в долгий ящик. В ящик рабочего стола. Солнце появилось над городом только в воскресенье 1 марта. Видимо, Анри Беккерель был не из тех, кто чтит выходные. Не дожидаясь понедельника, он продолжил работу. Однако, как грамотный экспериментатор, решил сначала проявить пластины, оставшиеся с прошлого раза. Вдруг их долгое нахождение рядом с солями урана повлияет на результат эксперимента? Да и мало ли что могло случиться за четыре дня! Беккерель проявляет пластины и… стоп-кадр. Сложно сказать, какое выражение лица было у французского ученого, когда он увидел то, что увидел. Но в нашем воображении оно должно быть подобающим важности минуты. Потому что именно с этого момента начинается отсчет «атомного века» в истории физики, энергетики, да и в истории человечества, в конце концов. На проявленных фотопластинах все так же четко были видны силуэты металлических фигур. Без всякого участия солнечного света! Это могло значить одно из двух: либо урановые соли «рентгенят» вне всякой зависимости от фосфоресценции, либо то, что они испускают, – вообще не Х-лучи. Анри Беккерель перебрал соединения урана, имевшиеся в его запасах. Все они показали одинаковый результат: испускали неведомые лучи без всякого «повода». В это же время коллега Беккереля – Анри Муассан – занимался разработкой способов получения металлического урана. Упорный первооткрыватель добрался и до него, и «отобрал» немного уранового порошка. Оказалось, что излучение самого урана во много раз интенсивней, чем его соединений. Если бы реакцию научного сообщества того времени на открытие Беккереля оценивали современные СМИ, они смело присвоили бы ему звание «Сенсация-1896». Началом своего повествования мы нарушили хронологию событий. Открытие радиоактивности – вершина жизни и карьеры Анри Беккереля. Но как он попал на эту вершину? Ученый, всю жизнь работавший над изучением люминесценции, вдруг становится проводником человечества в атомную эпоху. Ничего себе поворот сюжета! Антуан Анри Беккерель родился в Париже 15 декабря 1852 года одним из тех счастливых детей, чья судьба известна наперед, а жизнь являет собой образец предсказуемости и постоянства. В парижском квартале Жардэн де Плант стоит небольшой домик, принадлежащий Парижской академии наук и известный как домик Кювье. Но из французской научной элиты жил здесь не один Жорж Леопольд Кювье. Этот дом служил обиталищем и местом работы для трех поколений семьи Беккерель. Домик Кювье. bibliotheques.mnhn.fr Представителем первого поколения был Антуан Сезар (Цезарь) Беккерель, физик, знаток минералов и их пьезоэлектрических свойств, а по совместительству – дед нашего героя. Причем Антуан Сезар был не из тех ученых, что безвылазно сидят в своих лабораториях и покрываются мхом знаний. Беккерель-дед был членом Парижской академии наук, а с 1838 года – ее президентом. О своем внуке Антуане Анри он говорил, что тот «далеко пойдет». Впрочем, «далеко ходить» – добрая традиция этого семейства. Отец Анри, Александр Эдмон Беккерель, тоже в свое время был президентом Парижской академии наук, а также директором Национального музея естественной истории. Именно он, кстати, несколько изменил курс семейных научных интересов, посвятив свою жизнь исследованиям света, которыми впоследствии занимался и его сын. В общем, семья Беккерелей была похожа на потомственных советских академиков: сытая стабильная жизнь, в контексте которой «ученый» звучало не только как призвание, но как профессия и должность. Никаких зимних походов за рыбными обозами или нищенского пассионарного существования во имя науки. Наверное, Антуан Анри не смог бы стать торговцем или художником, даже если бы очень захотел. Впрочем, у стабильности есть два приятных попутчика, которые (помимо врожденных дарований, конечно) сделали из Анри Беккереля хорошего ученого. Это образование и репутация. С образованием и так все ясно. А репутация – вернее, представления о репутации ученого – делала интерес Антуана к физике серьезным и глубоким и наверняка способствовала развитию таких качеств, как ответственность, упорство и объективность при оценке собственных достижений. Таким Анри Беккерель встретил 1872 год, когда окончил лицей Луи Леграна и поступил в Политехническую школу, где уже на первых курсах начал проводить собственные научные исследования. По окончании Школы Беккерель три года трудится в Институте путей сообщения. В это же время он женится, но семейная жизнь оказалась для него не самой успешной сферой: супруга погибла, не дожив до своего двадцатилетия и оставив Анри с новорожденным сыном на руках. Беккерель с головой ушел в науку. В 1875 году появляется его первая публикация в серьезном научном издании Journal de Physique, затем Анри приступает к репетиторству в Политехнической школе и одновременно ассистирует отцу в Музее естественной истории, совершенствуясь как экспериментатор. В 1888 году он представляет в Сорбонне докторскую диссертацию. Работа получает высокую оценку, и еще год спустя Беккереля избирают в Парижскую академию наук. Вскоре он становится профессором Национального музея естественной истории. Собственно, именно в этом социальном и жизненном положении мы застанем Антуана Анри Беккереля 1 марта 1896 года в его лаборатории – в момент одного из величайших открытий в области физики. Беккерель в лаборатории. collections.nlm.nih.gov Можно было бы сказать: «Вот повезло человеку! Практически мимо проходил, и такая удача!» Но это значило бы не оценить вклад Анри Беккереля в изучение радиоактивности. Французский физик был не из тех первооткрывателей, которые кричат «Эврика!», а потом оставляют разгребать открытое кому-нибудь другому. Он не только провел множество экспериментов, проверяя и перепроверяя данные своих опытов и пытаясь объяснить открытое им явление, но и как опытный организатор исследований смог своевременно «делегировать полномочия». Открытие Беккереля взволновало весь научный мир, и год спустя частым гостем его лаборатории стал молодой, но уже довольно известный физик Пьер Кюри. Как-то Беккерель поделился с Кюри своими сомнениями: действительно ли «урановые лучи» (как их стали называть) испускают только соединения урана? Ученые, как известно, попусту сомнениями не делятся, и Анри Беккерель тут же предложил коллеге проверить эту гипотезу. В книге Альбера Ранка о Беккереле, вышедшей в Париже в 1946 году, приведены слова самого ученого: «Пьер, ведь вы и физик, и химик одновременно, проверьте, не имеется ли в этих излучающих телах примесей, играющих особенную роль». То, что было дальше, – часть уже другой биографии: титанический труд супругов Кюри, открытие радия и полония, и лучевой болезни, к сожалению. Ее, кстати, не миновал и сам Беккерель. От долгого ношения радиоактивных образцов в кармане лабораторного халата на его теле образовались незаживающие язвы. Именно после этого опасные материалы стали прятать в свинцовые хранилища. Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри экспериментируют с радием. Иллюстрация: André Castaigne, en.m.wikipedia.org Обычно Беккереля не причисляют к числу первых жертв радиоактивности, в отличие от тех же Кюри, из которых от лучевой болезни погибли Мария, ее дочь и зять. Но Антуан Анри умер в 1908 году в возрасте всего 56 лет. Для сравнения, его дед скончался почти 90 лет от роду, а отец прожил 71 год. Что досталось потомкам от ученого «в сухом остатке»? Нобелевская премия 1903 года, которую Беккерель получал в гордом одиночестве из-за болезни Пьера и Марии Кюри. Имя в списке величайших французских ученых, увековеченных на гранях Эйфелевой башни. Единица измерения радиоактивности вещества, названная в его честь (Bq – беккерель). И байка о великом открытии, сделанном по случайности. musee.curie.fr В честь Беккереля назван урановый минерал. На фото: кристаллы беккерелита с иглами уранофана. Фото: Robert M. Lavinsky, mindat.org К сожалению, именно последнее сегодня чаще всего вспоминают в связи с именем Антуана Анри Беккереля. Но ведь случайность – это не понятая нами закономерность, а удача редко приходит к тому, кто ее вовсе не заслужил. Большое везение предваряет еще больший труд. Масштаб удачи, постигшей Анри Беккереля, лучше всего определил Альберт Эйнштейн: «Явление радиоактивности – самая революционная сила технического прогресса за все время с тех пор, как доисторический человек открыл огонь».