« ویلهلم کنراد رونتگن »؛ کاشف اشعه ایکس

 

در سال 1845 میلادی، در شهر لنپ آلمان به دنیا آمد. در کودکی، هیچ استعداد خاصی؛ به جز عشق به طبیعت و اشتیاق به ساختن ابزارهای مکانیکی، از خود بروز نداد. به اتهام همراه داشتن کاریکاتور یکی از معلمان، از دبیرستان اخراج شد. در 20 سالگی، برای ورود به رشته فیزیک دانشگاه اوترخت، فاقد صلاحیت علمی شناخته شد. در نهایت، با گذراندن درسهای پیش نیاز، به عنوان دانشجوی مهندسی مکانیک، در دانشگاه پلی تکنیک زوریخ پذیرفته شد. تحت تأثیر استادش « آدولف کلازیوس »، به مطالعه گازها علاقمند شد و در سال 1869 میلادی، دکترایش را در فیزیک، با ارائه رساله ای در مورد حالت گازها و با راهنمائی « آگوست کونت »، از دانشگاه زوریخ دریافت کرد. 19 سال بعد را در دانشگاههای مختلف، مشغول به کار بود و به تدریج، به عنوان دانشمندی برجسته، اعتبار کسب کرد؛ اما در خارج از دنیای علم، آدمی ناشناخته بود. سال 1888 میلادی، استاد و رئیس مؤسسه فیزیک دانشگاه وورتسبورگ شد. 7 سال بعد؛ در حالیکه هنوز در همین مؤسسه اشتغال داشت، به آن روز هیجان انگیز رسید.

اواخر قرن 19 میلادی، بسیاری از فیزیکدانان به مطالعه پرتوهائی علاقمند شده بودند که « یوهان هیتورف » در سال 1869 میلادی، کشف کرده بود و 7 سال بعد، « یوگن گلدشتین » آنها را « پرتوهای کاتدی » نامید. این پرتو وقتی شکل می گرفت که برق ولتاژ قوی بین دو الکترودی که داخل لوله کروکس قرار داشت برقرار می شد. لوله کروکس که در آن زمان، مورد استفاده بسیاری از فیزیکدانان قرار می گرفت شامل یک حباب شیشه ای بود که تقریبا هوایش تخلیه کامل شده و دو الکترود به فاصله چند سانتیمتر از یکدیگر، درونش جای داشتند. با برقراری اختلاف پتانسیل زیاد؛ در حدود چندین هزار ولت، بین الکترودها، اشعه کاتودیک از کاتد ( قطب منفی ) به آند ( قطب مثبت )، جریان می یافت و به جداره لوله برخورد می کرد. خیلی زود، معلوم شد که پرتو کاتدی در واقع، جریانی از الکترونهای با سرعت بالا و با بار منفی است.

نوامبر سال 1895 میلادی، « رونتگن » تحقیقاتی را در این زمینه، در آزمایشگاهی که در زیرزمین خانه اش ساخته بود، آغاز کرد. روز 8 نوامبر آن سال، کاملا اتفاقی، متوجه شد صفحه عکاسی ای که در کاغذی سیاه، پیچیده شده بود و در کیفی چرمی و در انتهاء کشوی میزش، قرار داشت به طور اسرارآمیزی، در معرض نور، قرار گرفته و تصویر شبح گونه کلیدی روی آن، نقش بسته است. با جستجوی داخل کشو، کلید سربی ای را یافت که مربوط به در باغ بود و سال گذشته، آن را داخل کشو انداخته بود. او متوجه شد که کلید در خط مستقیم بین لوله کروکس روی دیوار و صفحه عکاسی، قرار داشته است؛ اما کدام پرتو از لوله کروکس، خارج شده و توانسته بود از میز و کاغذ سیاه و چرم، عبور کند و بر صفحه عکاسی، اثر بگذارد؟

فرضیه « رونتگن » این بود که تابشی نامرئی و ناشناخته از داخل لوله کروکس، برصفحه عکاسی، تأثیر گذاشته است. او می دانست که اشعه کاتدی نمی تواند علت باشد؛ چرا که پرتوهای کاتدی قابلیت انتشار و رسوخ ندارند و چند سانتیمتر از هوا به سهولت، آنها را متوقف می کند. وی برای آزمودن فرضیه اش، لوله کروکس را با کاغذ سیاه ضخیمی، کاملا پوشاند تا امکان خروج هیچ نوری از آن، وجود نداشته باشد. سپس، برای آنکه مؤثر بودن پوشش را بیازماید، اتاق را تاریک و سیم پیچ پرولتاژ را روشن کرد تا لامپ به کار بیفتد. وقتی مطمئن شد پوشش سیاهی که ساخته است کاملا لامپ را می پوشاند و به هیچ نوری اجازه عبور نمی دهد، رفت که سیم پیچ را خاموش و چراغهای اتاق را روشن کند؛ اما ناگهان متوجه نور ضعیفی شد که از فاصله حدود 1 متری زیر لامپ تخلیه، می درخشید. نخست گمان کرد خطای دید است؛ ولی وقتی بار دیگر، مقداری الکتریسیته را از لامپ کاتدی تخلیه کرد، باز همان نوری که همچون ابرهای سبز محوی، همگام با افت و خیز تخلیه های الکتریکی لامپ کاتدی حرکت می کرد در همان نقطه، ظاهر شد. وی به سرعت، کبریتی روشن کرد و با شگفتی، متوجه شد که منشاء آن نور مرموز صفحه فلوئورسان کوچکی است که در 1 متری لامپ روی میز قرار دارد. پرتو کاتدی نمی توانست چنین فاصله ای را طی کند. پس، « رونتگن » بلافاصله پی برد که با پدیده کاملا جدیدی روبرو شده است.

او که هیجانی زائدالوصف داشت، با تعطیل کردن تمام کارهایش، همه وقتش را صرف شناخت این پرتو اسرارآمیز کرد. از روی تصویر کلید سربی ای که به دست آمده بود، متوجه شده بود که این پرتو قادر به عبور از سرب نیست. روزی، وقتی مشغول قرار دادن یک قطعه سرب مقابل لوله بود، حرکت شبحواری را روی صفحه فلوئورسان، مشاهده کرد. وقتی متوجه شد این شبح جزئیات استخوانهای دست و بازویش است که روی صفحه فلوئورسان دیده می شود، غرق حیرت و شگفتی شد. وقتی انگشتش را تکان داد، طرح استخوان انگشت او هم که با نور سبز، مشخص بود حرکت کرد. او اشعه جدیدی کشف کرده بود. وی تمام 6 هفته پس از آن، به بررسی این پرتو ناشناخته پرداخت و سرانجام، یافته هایش را در روز 28 دسامبر 1895 میلادی، در مقاله ای با عنوان « رساله ای مقدماتی درباره نوعی پرتو جدید » منتشر کرد. با اینکه « رونتگن » ویژگیهای اساسی این پرتو جدید را به دقت، شرح داده بود؛ اما به دلیل ناشناخته بودن ماهیت آن و همچنین، به خاطر فروتنی ذاتیش، آن را « اشعه ایکس » ( پرتو مجهول ) نامید. امروزه این اشعه به « اشعه رونتگن » نیز معروف است.

انتشار این مقاله هیجان فراوانی به وجود آورد و توجه محافل علمی را به خود جلب کرد. خبر کشف این اشعه سرتیتر تمام روزنامه های جهان شده بود. هنوز 1 سال از انتشار مقاله اولش نگذشته بود که 49 کتاب و رساله و بیش از 1000 مقاله درباره پرتوهای ایکس منتشر شد. کشف وی الهامبخش دانشمندان دیگری؛ از جمله « هانری بکرل »، « ماری کوری »، « رادرفورد » و « ماکس پلانک » شد تا با ادامه تحقیقات در مورد پرتوها و با کشف مواد رادیواکتیو و شناخت دقیقتر ساختار ماده، زمینه را برای تولد فیزیک مدرن فراهم کنند.

ایجاد این اشعه به قدری ساده بود که به زودی، کاربرد عملی پیدا کرد. فقط 4 روز پس از رسیدن خبر کشف « رونتگن » به آمریکا، با استفاده از این اشعه، توانستند محل یک گلوله را در پای مجروحی پیدا کنند. اشعه ایکس علاوه بر عکسبرداری از اعضاء داخلی بدن، در زیست شناسی، ستاره شناسی، بلورشناسی، عکسبرداری از درون اشیاء جامد و محصولات صنعتی؛ از قبیل لوله ها، نیز کاربرد دارد. این اشعه به ویژه در مورد ساختار اتمی و مولکولی، اطلاعات زیادی را برای دانشمندان فراهم کرده است.

او به حق، یکی از مشهورترین دانشمندان عصر خود شد و اولین جایزه نوبل فیزیک برای کشف اشعه ایکس، در سال 1901 میلادی، به وی تعلق گرفت. او آدمی کم حرف و فروتن بود و ترجیح می داد به تنهائی، در زیرزمین خانه اش، کار کند. وسائل و ابزارهای مورد نیازش را خودش می ساخت و عاشق طبیعت و کوهنوردی بود. سرانجام، در سال 1923 میلادی و در سن 78 سالگی، در اثر سرطان روده، در مونیخ درگذشت.

استفاده از پرتو ایکس نخستین روش غیرمخربی بود که به پزشکان اجازه می داد درون بدن انسان را ببینند. این پرتو برای تشخیصهای پزشکی و دندانپزشکی، کاربرد دارد. همچنین از آن، در رادیوتراپی، جهت نابود کردن تومورهای خطرناک یا متوقف کردن رشدشان استفاده می شود. به دلیل کاربرد وسیع پرتو ایکس در رادیوگرافی ( پرتونگاری ) و رادیولوژی ( پرتوشناسی )، 18 آبان  ( 8 نوامبر ) - روز کشف این اشعه - را « روز جهانی رادیولوژی » نامیده اند. سال 2004 میلادی، « اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی » ( IUPAC ) عنصر 111 جدول تناوبی را به افتخار وی، « رونتگنیوم » نامگذاری کرد.