Он взял фотографические пластинки и покрыл их уранилсульфатом калия – люминесцентным материалом, который имел под рукой. После этого он завернул пластинки в непрозрачную плотную черную бумагу и в течение нескольких часов подвергал этот пакет воздействию солнечных лучей.
В результате опыта Беккерель обнаружил, что излучение прошло сквозь черную бумагу и воздействовало на фотографическую пластинку. Из этого можно было сделать вывод, что после того как урановая соль была облучена солнечным светом, она испускала рентгеновские лучи.
Однако на этом Беккерель не остановился. Закончив подготовительную к опыту работу, ученый завернул образец – узорчатую металлическую пластинку, покрытую тем же уранилсульфатом калия, в непрозрачную черную плотную бумагу и положил ее на коробку с фотопластинками. Все это он поместил в плотно закрывающийся ящичек стола, с тем чтобы приготовиться к эксперименту, требующему яркого солнечного света.
Но погода в это время испортилась и приготовленные для опытов пластинки пролежали в столе три дня, и только 1 марта над Парижем засветило яркое солнце.
Вытянув коробку с фотопластинками и проявив их, ученый был озадачен, поскольку пластинки оказались засвеченными – на фотопластинке проявилось изображение узорчатой металлической пластинки. Поскольку на пластинки свет не попадал, то можно было сделать вывод, что ученый столкнулся с какими-то другими лучами. 2 марта 1896 года Беккерель прочел доклад в Парижской АН, который был встречен с огромным интересом.
Свое открытие Беккерель решил продолжить исследованием самопроизвольной радиоактивности. В последующие несколько месяцев он повторял свой эксперимент с различными известными люминесцентными веществами. Он установил, что лишь соединения урана испускают открытое им самопроизвольное излучение. Кроме того, ученый установил, что даже нелюминесцентные соединения урана испускали аналогичное излучение. Из этого он сделал вывод, что самопроизвольное излучение не было связано с люминесценцией.
В мае 1896 года Беккерель начал проводить серию опытов с чистым ураном. В результате экспериментов он установил, что облучение фотопластинок было в три, а то и в четыре раза большим, чем при использовании урановой соли. 12 мая этого же года он выступил перед большой аудиторией в Музее естественной истории и объявил о сделанном им открытии свойства урана. Загадочное излучение стали называть «лучами Беккереля».
В течение последующих лет Беккерелем и другими учеными из различных стран было обнаружено, что излучение не изменялось ни при физических, ни при химических воздействиях (давлении, нагревании и т. д.). Кроме того, мощность излучения со временем не уменьшалась.
В 1897 году Дж. Дж. Томпсон открыл электрон. К тому времени стало понятно, что излучение точно не является люминесценцией, действительно вызывает почернение фотопластинок и наносит биологические воздействия. Сам Беккерель пострадал от излучения. На его теле появились язвы, из-за того, что он носил в своем кармане пробирку с радием.
В августе 1900 года в Париже был созван Международный физический конгресс, задачей которого было обсуждение физических итогов XX века. 8 августа Беккерель выступил с докладом о своих исследованиях. К этому времени «лучевой эпидемией» активно заинтересовались Анри Пуанкаре, супруги Пьер и Мария Кюри и другие знаменитые физики. В Париж специально приехал и Д. И. Менделеев, чтобы ознакомиться с результатами исследований Беккереля.
Много важных открытий совершили супруги Кюри. Мария Кюри открыла, что лучи Беккереля испускают и другие химические элементы (торий, полоний, радий). Она же ввела термин «радиоактивность». Вместе с супругами Кюри Беккерель организовал первую научную школу изучения радиоактивности. В результате интенсивных исследований физической природы лучей Беккереля был обнаружен эффект энерговыделения при радиоактивных распадах.
В 1903 году «в знак признания его выдающихся заслуг, выразившихся в открытии самопроизвольной радиоактивности» Беккерель вместе с супругами Кюри получил Нобелевскую премию по физике.
В своей презентационной речи X. Р. Тернеблад, член Шведской королевской академии, перечислив открытия лауреата, подчеркнул, что в результате открытия самопроизвольной радиоактивности были получены новые методы, позволяющие при определенных условиях изучать существование материи в природе, а также был найден новый источник энергии, полное исследование которого еще в будущем.
11 декабря 1903 года Антуан Анри Беккерель прочитал свою нобелевскую лекцию «О радиоактивности, новом свойстве вещества».
Оказанные Беккерелю после присуждения Нобелевской премии почести и восторженные приемы не изменили ученого. Он и дальше продолжал вести свою преподавательскую и научную работу и до конца жизни оставался очень скромным человеком. Скончался Антуан Анри Беккерель 25 августа 1908 года в возрасте 55 лет.
ЛОРЕНЦ ХЕНДРИК АНТОН
(1853 г. – 1928 г.)
Выдающийся нидерландский физик-теоретик Хендрик Антон Лоренц родился 18 июля 1853 года в Арнеме (Нидерланды) в семье Геррита Фредерика Лоренца и Гертруды Лоренц (урожденной ван Гинкель).
Отец будущего ученого содержал детский сад. Мать умерла, когда мальчику было 4 года, и спустя пять лет отец женился на Люберте Хупкес.
В детстве Хендрик Антон был хрупким и неуверенным в себе мальчиком. В возрасте шести лет его отдали учиться в одну из лучших начальных школ Арнема, а через некоторое время он стал лучшим учеником в классе.
В 1966 году в Арнеме открылась Высшая гражданская школа, и Хендрика Лоренца как одаренного ребенка сразу взяли в третий класс.
В школе не отличающийся крепким здоровьем мальчик ловил все на лету. Особенно будущего ученого увлекало изучение физики и математики. Имея прекрасную память, унаследованную от своего деда, Хендрик Антон изучил английский, французский, немецкий, греческий и латинский языки. На латыни Лоренц сочинял прекрасные стихи до самой смерти.
Успехи в учебе породили у юноши дальнейшее желание учиться. После окончания 5-го класса Высшей гражданской школы Хендрик целый год изучал работы классиков. А в 1870 году будущий ученый поступил в престижный Лейденский университет. Здесь его больше всего заинтересовали лекции по теоретической астрономии профессора Фредерика Кайзера, но его воображение было потрясено работами Джеймса Клерка Максвелла, которые как раз поступили в университетскую библиотеку.
Знаменитый максвелловский «Трактат об электричестве» в то время был трудным для понимания даже для известных физиков. Когда Хендрик Антон попросил парижского переводчика трактата объяснить ему физический смысл нескольких уравнений Максвелла, то услышал, что эти уравнения не имеют физического смысла и их следует рассматривать лишь с точки зрения математики.
Учеба в Лейденском университете давалась Лоренцу легко, и уже в следующем году (1871) он защитил с отличием свою диссертационную работу и стал бакалавром физико-математических наук.
В это время он продолжал штудировать работы Максвелла. Кроме изучения полевых уравнений, будущий ученый, за двадцать лет до открытия электрона, предположил, что крохотные носители электрического заряда являются главными факторами влияния на свойства сред.
С целью подготовки к экзаменам на докторскую степень в 1872 году Хендрик Антон временно покинул университет и вернулся в Арнем, где преподавал в местной вечерней школе. В 1873 году будущий ученый вновь приехал в Лейден и сдал докторские экзамены на «отлично».
11 декабря 1875 года, в возрасте 22 лет, Лоренц блестяще защитил в Лейденском университете свою диссертационную работу по теории отражения и преломления света с точки зрения электромагнетизма Максвелла и был удостоен ученой степени доктора наук.
В своей диссертации Хендрик Антон исследовал вытекающие из электромагнитной теории Максвелла свойства световых волн и пытался обосновать изменение скорости распространения света в среде влиянием наэлектризованных частиц тела. И хотя в те времена некоторые физики высказывали идеи о существовании таких частиц, но структура атома была еще не известна, и предположения такого рода мало кто воспринимал серьезно.