Wilhelm Conrad Röntgen fæddist 27. mars árið 1845 í borginni Lennep, sem er smáborg skammt frá Düsseldorf í Þýskalandi. Foreldrar hans fluttu búferlum til Hollands þegar Röntgen var þriggja ára en faðir hans var vefnaðarkaupmaður. Röntgen gekk í skóla, fyrst í heimabæ sínum og síðan í menntaskóla í Utrecht. Röntgen var ekki bókhneigður ungur maður, honum sóttist námið alls ekki vel og að lokum hætti hann í menntaskóla án prófs. Prófleysið varð til þess að honum gekk illa að fá inni í háskóla, en að lokum var hann tekinn inn í verkfræðingaskóla í Zürich og lauk þaðan prófi í vélaverkfræði árið 1868 og ári síðar doktorsprófi í eðlisfræði. Þá var mönnum orðið ljóst að Röntgen væri gott efni í vísindamann og starfaði hann um árabil við rannsóknir, fyrst í Würsburg og síðan Strassburg. Árið 1879 þáði Röntgen prófessorsembætti við háskólann í Giessen en færði sig síðan aftur til Würzburg árið 1888.
Þar var hann að störfum þegar hann gerði sína þekktustu uppgötvun árið 1895. Hann varð síðar (árið 1900) prófessor við háskólann í München og gengdi því starfi allt til ársins 1920. Röntgen var orðinn virtur vísindamaður fyrir uppgötvun röntgengeislanna og eftir hana varð hann mjög eftirsóttur. Honum buðust prófessorsstöður víða, meðal annars hjá Vísindafélagi Berlínar, sem hann hafnaði en kaus að halda ótruflaður áfram rannsóknum sínum. Röntgen lést í München 10. febrúar 1923.
Fyrstu verk Röntgens voru birt 1870, um rannsóknir hans á eðlisvarma lofttegunda og síðan nokkrum árum síðar um varmaleiðni kristalla. Hann rannsakaði einnig raffræðilega og aðra eiginleika kvarts; áhrif þrýstings á ljósbrotsstuðul ýmissa vökva; raffræðileg áhrif á skautað ljós og breytileika í sambandi hita og þjappanleika vatns og annarra vökva.
Sú uppgötvun Röntgens sem gerði hann heimsfrægan átti sér líklega nokkurn aðdraganda. Frá því á haustdögum 1888 hafði hann fengist við að rannsaka hvað gerist þegar rafstaumi er hleypt gegnum loft við mjög lágan þrýsting. Slíkt var algengt viðfangsefni eðlisfræðinga á þeim tíma og höfðu menn til þess glerhylki, eða lampa, stundum nefndir rafeindalampar. Menn höfðu þá þegar komist að tilvist ósýnilegra geisla, sem þeir kölluðu bakskautsgeisla og gengu frá bakskautum lampanna. Þessir geislar fundust hvergi nema inni í lömpunum eða rétt í námunda við þá og menn vissu að hæfni þeirra til að smjúga um efni var afar lítil.
Röntgen lýsti því aldrei sjálfur nákvæmlega hvernig uppgötvun hans bar að, en eftir því sem næst verður komist var hann við rannsóknir með rafeindalampa að kvöldi hins 8. nóvember 1895 og veitti því þá athygli að eftir að hann hafði hulið lampann með ljósþéttum pappír (til að skerma ljósið frá lampanum) kom ljósbjarmi frá efni á öðrum stað í herberginu þegar hann sendi straum gegnum lampann. Röntgen áttaði sig þegar í stað á því að eitthvað sem kæmi frá lampanum ylli bjarmanum og dró þá ályktun að þarna væru á ferðinni áður óþekktir geislar sem gætu smogið gegnum hluti sem ljós kæmist ekki í gegnum. Allt bendir til að hann hafi þá þegar gert sér grein fyrir mikilvægi uppgötvunar sinnar.
Það sem ljómaði voru kristallar úr flúrljómandi efni. Röntgen notaði spjald þakið efni með sams konar eiginleika til að kanna hvernig geislinn myndi smjúga um ýmsa hluti sem hann hafði við höndina með því að setja þá milli lampans og spjaldsins. Þegar hönd Röntgens fór í veg fyrir geislann varð í fyrsta sinn til mynd af útlínum beina lifandi manns og mikilvægi þess hefur eflaust ekki farið fram hjá Röntgen. Hér til hliðar sést fyrsta eiginlega röntgenmyndin, tekin 22. desember 1895. Myndin er af hendi konu Röntgens, Önnu Berthu.
Röntgen hóf þegar skipulegar rannsóknir á eiginleikum hins nýja fyrirbæris. Sagt er að hann hafi orðið svo hugfanginn af uppgötvun sinni að hann dvaldi öllum stundum á rannsóknarstofunni næstu vikurnar. Hann lét ekkert uppi um hina nýju uppgötvun fyrr en hann taldi sig vera búinn að lýsa öllum helstu eiginleikum fyrirbærisins. Það má teljast þrekvirki að á tveimur mánuðum rannsakaði Röntgen alla helstu eiginleika nýju geislanna, sem hann kallaði X-geisla, og lýsti þeim í fyrirlestri sem hann hélt þann 28. desember 1895. Titill erindisins var „Um nýja tegund geisla“. Erindið kom út á prenti á þýsku í janúar 1896 og þrem vikum síðar á ensku (On a New Kind of Rays. Nature 1896 (53) 274-276). Hálfu öðru ári síðar birti Röntgen grein um eðli og myndun hinna nýju geisla þar sem þeim var lýst svo vel að þar varð litlu bætt við næstu tvo áratugina, þrátt fyrir að þeir yrðu samstundis mjög vinsælt rannsóknarefni.
Röntgen ályktaði að X-geislarnir væru sama eðlis og ljósið, það er að segja bylgjuhreyfing, en honum tókst ekki að ákvarða bylgjulengd með mælingum. Hann dró samt þá ályktun, sem reyndist rétt, að bylgjulengdin hlyti að vera mjög lítil, miklu minni en fyrir venjulegt ljós.
Það var svo árið 1912 sem Max von Laue (1879-1960) tókst að sýna fram á bylgjueðli röntgengeisla með því að framkalla bylgjuvíxl og að þeir hefðu sömu rafseguleiginleika og sýnilegt ljós, munurinn lægi einungis í tíðni bylgjunnar. Með því öðluðust menn einnig nýjan skilning á byggingu kristalla og opnaðist þar með vegur til nýrra rannsókna sem veittu nýja innsýn í smáheima efnisins.
Árið 1901 fékk Röntgen fyrstu Nóbelsverðlaunin sem veitt voru í eðlisfræði „fyrir hið einstaka framlag hans að uppgötva hina merkilegu geisla sem eftir honum eru nefndir“.
Uppgötvun Röntgens vakti mikla athygli og mikilvægi hennar fyrir framþróun vísindanna þótti augljóst. Einnig töldu menn líklegt að hún gæti orðið til gagns í læknavísindum, en þegar Röntgen kynnti uppgötvun sína í fyrsta skipti hafði hann þá þegar tekið fyrstu röntgenmyndina.
Notkun röntgengeisla til sjúkdómsgreiningar og meðferðar í læknisfræði hófst svo til samstundis um allan heim og fljótt varð til sérgrein innan læknisfræðinnar sem nefnd var „Roentgenology“. Vart þarf að taka fram mikilvægi röntgengeisla fyrir læknisfræði nútímans og sem dæmi má nefna að 1979 fengu A. M. Cormack (1924-1998) og G. N. Hounsfield (1919-2004) Nóbelsverðlaun í læknisfræði fyrir að þróa tölvusneiðmyndatæki, en í því eru röntgengeislar notaðir til að gera sneiðmyndir. Á myndinni hér til hliðar sem er gerð með tölvusneiðmyndatækni hefur þrívíddarmyndsetning verið notuð til að sýna okkur yfirborð valinna líffæra í brjóst- og kviðarholi.
Röntgen taldi það siðferðilega skyldu sína að veita öllum sem vildu frjálsa heimild til hagnýtingar á uppgötvun sinni. Hann leit svo á að hann væri styrktur af almannafé til rannsókna, auk þess sem vísindin ættu að vera í þjónustu mannkynsins. Hann hafnaði öllum tilboðum um að hagnast á uppfinningu sinni og lét, sem dæmi, Nóbelsverðlaunin renna til háskóla síns til að styrkja þar vísindarannsóknir.
Honum voru veitt ótal verðlaun, hann varð heiðursdoktor eða heiðursfélagi víða, eðlisfræðileg hugtök jafnt sem götur voru nefndar eftir honum en þrátt fyrir allt var Röntgen einstaklega hógvær og hlédrægur maður allt sitt líf. Hann lifði ætíð einföldu og látlausu lífi og gekkst lítt upp við hinar mörgu viðurkenningar sem hann hlaut. Honum hentaði best að vinna einn og smíðaði gjarnan sjálfur þau tæki sem tilraunir hans kröfðust.
Í grein í Náttúrufræðingnum árið 1945 minnist Sveinn Þórðarson Röntgens sem manns „sem það átti fyrir að liggja, að auðga mannkynið að einni hinni þýðingarmestu uppgötvun eðlisfræðinnar, einmitt þeirri uppgötvun, sem varð fyrsti forboði hinnar nýju eðlisfræði.“ Það er við hæfi að ljúka þessari umfjöllun um Röntgen með lokaorðum greinar Sveins þar sem hann segir:
Öll störf hans bera einkenni hins þroskaða vísindamanns, nákvæmni í framkvæmd, óbrigðulan áreiðanleika, skýra dómgreind og rökrétta ályktun. Eina takmark hans var að vera vísindamaður og leita sannleikans af óstöðvandi þekkingar- og rannsóknarþrá. Með lífi sínu og starfi var Wilhelm Conrad Röntgen fyrirmynd og fordæmi, sem eðlisfræðingar síðari tíma mega vera stoltir af að eiga.
Jónína Guðjónsdóttir. „Hver var Wilhelm Röntgen og hver er saga hans?“ Vísindavefurinn, 15. apríl 2011. Sótt 19. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=19826.
Jónína Guðjónsdóttir. (2011, 15. apríl). Hver var Wilhelm Röntgen og hver er saga hans? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=19826
Jónína Guðjónsdóttir. „Hver var Wilhelm Röntgen og hver er saga hans?“ Vísindavefurinn. 15. apr. 2011. Vefsíða. 19. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=19826>.
Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.
Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar
um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að
svara öllum spurningum.
Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að
svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki
nægileg deili á sér.
Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.
Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!
Sólin
Rís 05:40 • sest 21:16
Tunglið
Rís 15:13 • Sest 05:59
Flóð
Árdegis: 03:57 • Síðdegis: 16:31
Fjara
Árdegis: 10:23 • Síðdegis: 22:34
Þar var hann að störfum þegar hann gerði sína þekktustu uppgötvun árið 1895. Hann varð síðar (árið 1900) prófessor við háskólann í München og gengdi því starfi allt til ársins 1920. Röntgen var orðinn virtur vísindamaður fyrir uppgötvun röntgengeislanna og eftir hana varð hann mjög eftirsóttur. Honum buðust prófessorsstöður víða, meðal annars hjá Vísindafélagi Berlínar, sem hann hafnaði en kaus að halda ótruflaður áfram rannsóknum sínum. Röntgen lést í München 10. febrúar 1923.
Fyrstu verk Röntgens voru birt 1870, um rannsóknir hans á eðlisvarma lofttegunda og síðan nokkrum árum síðar um varmaleiðni kristalla. Hann rannsakaði einnig raffræðilega og aðra eiginleika kvarts; áhrif þrýstings á ljósbrotsstuðul ýmissa vökva; raffræðileg áhrif á skautað ljós og breytileika í sambandi hita og þjappanleika vatns og annarra vökva.
Sú uppgötvun Röntgens sem gerði hann heimsfrægan átti sér líklega nokkurn aðdraganda. Frá því á haustdögum 1888 hafði hann fengist við að rannsaka hvað gerist þegar rafstaumi er hleypt gegnum loft við mjög lágan þrýsting. Slíkt var algengt viðfangsefni eðlisfræðinga á þeim tíma og höfðu menn til þess glerhylki, eða lampa, stundum nefndir rafeindalampar. Menn höfðu þá þegar komist að tilvist ósýnilegra geisla, sem þeir kölluðu bakskautsgeisla og gengu frá bakskautum lampanna. Þessir geislar fundust hvergi nema inni í lömpunum eða rétt í námunda við þá og menn vissu að hæfni þeirra til að smjúga um efni var afar lítil.
Röntgen lýsti því aldrei sjálfur nákvæmlega hvernig uppgötvun hans bar að, en eftir því sem næst verður komist var hann við rannsóknir með rafeindalampa að kvöldi hins 8. nóvember 1895 og veitti því þá athygli að eftir að hann hafði hulið lampann með ljósþéttum pappír (til að skerma ljósið frá lampanum) kom ljósbjarmi frá efni á öðrum stað í herberginu þegar hann sendi straum gegnum lampann. Röntgen áttaði sig þegar í stað á því að eitthvað sem kæmi frá lampanum ylli bjarmanum og dró þá ályktun að þarna væru á ferðinni áður óþekktir geislar sem gætu smogið gegnum hluti sem ljós kæmist ekki í gegnum. Allt bendir til að hann hafi þá þegar gert sér grein fyrir mikilvægi uppgötvunar sinnar.
Það sem ljómaði voru kristallar úr flúrljómandi efni. Röntgen notaði spjald þakið efni með sams konar eiginleika til að kanna hvernig geislinn myndi smjúga um ýmsa hluti sem hann hafði við höndina með því að setja þá milli lampans og spjaldsins. Þegar hönd Röntgens fór í veg fyrir geislann varð í fyrsta sinn til mynd af útlínum beina lifandi manns og mikilvægi þess hefur eflaust ekki farið fram hjá Röntgen. Hér til hliðar sést fyrsta eiginlega röntgenmyndin, tekin 22. desember 1895. Myndin er af hendi konu Röntgens, Önnu Berthu.
Röntgen hóf þegar skipulegar rannsóknir á eiginleikum hins nýja fyrirbæris. Sagt er að hann hafi orðið svo hugfanginn af uppgötvun sinni að hann dvaldi öllum stundum á rannsóknarstofunni næstu vikurnar. Hann lét ekkert uppi um hina nýju uppgötvun fyrr en hann taldi sig vera búinn að lýsa öllum helstu eiginleikum fyrirbærisins. Það má teljast þrekvirki að á tveimur mánuðum rannsakaði Röntgen alla helstu eiginleika nýju geislanna, sem hann kallaði X-geisla, og lýsti þeim í fyrirlestri sem hann hélt þann 28. desember 1895. Titill erindisins var „Um nýja tegund geisla“. Erindið kom út á prenti á þýsku í janúar 1896 og þrem vikum síðar á ensku (On a New Kind of Rays. Nature 1896 (53) 274-276). Hálfu öðru ári síðar birti Röntgen grein um eðli og myndun hinna nýju geisla þar sem þeim var lýst svo vel að þar varð litlu bætt við næstu tvo áratugina, þrátt fyrir að þeir yrðu samstundis mjög vinsælt rannsóknarefni.
Röntgen ályktaði að X-geislarnir væru sama eðlis og ljósið, það er að segja bylgjuhreyfing, en honum tókst ekki að ákvarða bylgjulengd með mælingum. Hann dró samt þá ályktun, sem reyndist rétt, að bylgjulengdin hlyti að vera mjög lítil, miklu minni en fyrir venjulegt ljós.
Það var svo árið 1912 sem Max von Laue (1879-1960) tókst að sýna fram á bylgjueðli röntgengeisla með því að framkalla bylgjuvíxl og að þeir hefðu sömu rafseguleiginleika og sýnilegt ljós, munurinn lægi einungis í tíðni bylgjunnar. Með því öðluðust menn einnig nýjan skilning á byggingu kristalla og opnaðist þar með vegur til nýrra rannsókna sem veittu nýja innsýn í smáheima efnisins.
Árið 1901 fékk Röntgen fyrstu Nóbelsverðlaunin sem veitt voru í eðlisfræði „fyrir hið einstaka framlag hans að uppgötva hina merkilegu geisla sem eftir honum eru nefndir“.
Uppgötvun Röntgens vakti mikla athygli og mikilvægi hennar fyrir framþróun vísindanna þótti augljóst. Einnig töldu menn líklegt að hún gæti orðið til gagns í læknavísindum, en þegar Röntgen kynnti uppgötvun sína í fyrsta skipti hafði hann þá þegar tekið fyrstu röntgenmyndina.
Notkun röntgengeisla til sjúkdómsgreiningar og meðferðar í læknisfræði hófst svo til samstundis um allan heim og fljótt varð til sérgrein innan læknisfræðinnar sem nefnd var „Roentgenology“. Vart þarf að taka fram mikilvægi röntgengeisla fyrir læknisfræði nútímans og sem dæmi má nefna að 1979 fengu A. M. Cormack (1924-1998) og G. N. Hounsfield (1919-2004) Nóbelsverðlaun í læknisfræði fyrir að þróa tölvusneiðmyndatæki, en í því eru röntgengeislar notaðir til að gera sneiðmyndir. Á myndinni hér til hliðar sem er gerð með tölvusneiðmyndatækni hefur þrívíddarmyndsetning verið notuð til að sýna okkur yfirborð valinna líffæra í brjóst- og kviðarholi.
Röntgen taldi það siðferðilega skyldu sína að veita öllum sem vildu frjálsa heimild til hagnýtingar á uppgötvun sinni. Hann leit svo á að hann væri styrktur af almannafé til rannsókna, auk þess sem vísindin ættu að vera í þjónustu mannkynsins. Hann hafnaði öllum tilboðum um að hagnast á uppfinningu sinni og lét, sem dæmi, Nóbelsverðlaunin renna til háskóla síns til að styrkja þar vísindarannsóknir.
Honum voru veitt ótal verðlaun, hann varð heiðursdoktor eða heiðursfélagi víða, eðlisfræðileg hugtök jafnt sem götur voru nefndar eftir honum en þrátt fyrir allt var Röntgen einstaklega hógvær og hlédrægur maður allt sitt líf. Hann lifði ætíð einföldu og látlausu lífi og gekkst lítt upp við hinar mörgu viðurkenningar sem hann hlaut. Honum hentaði best að vinna einn og smíðaði gjarnan sjálfur þau tæki sem tilraunir hans kröfðust.
Í grein í Náttúrufræðingnum árið 1945 minnist Sveinn Þórðarson Röntgens sem manns „sem það átti fyrir að liggja, að auðga mannkynið að einni hinni þýðingarmestu uppgötvun eðlisfræðinnar, einmitt þeirri uppgötvun, sem varð fyrsti forboði hinnar nýju eðlisfræði.“ Það er við hæfi að ljúka þessari umfjöllun um Röntgen með lokaorðum greinar Sveins þar sem hann segir: 