Wilhelm Röntgen

Alankomaat

| kansalaisuus = Saksalainen | sukujuuret = | tutkimusalue = Fysiikka | instituutti = Strassburgin yliopisto
Hohenheimin yliopisto
Giessen yliopisto
Würzburgin yliopisto
Münchenin yliopisto
| alma mater = Zürichin yliopisto | ohjaaja = | oppilaat = | tunnetut työt = Röntgensäteily | palkinnot = Nobelin fysiikanpalkinto (1901) | uskonto = | alaviitteet = }}

Wilhelm Konrad Röntgen (27. maaliskuuta 1845 – 10. helmikuuta 1923) oli saksalainen fyysikko, joka tunnetaan erityisesti röntgensäteiden kokeellisesta löytämisestä. Röntgenin kehittämää konetta, joka lähettää röntgensäteitä sanotaan röntgenlaitteeksi. Röntgen sai löydöstään maailman ensimmäisen Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1901, mutta itse suhtautui löytämäänsä säteilyyn hyvin vaatimattomasti. Röntgenin löytö aiheutti pienen vallankumouksen fysiikassa ja useat tiedemiehet alkoivat tutkia sitä. Röntgenin löydöstä poikkeuksellisen tekee se, että se sai innostuneen vastaanoton niin tiedemihien että maallikoiden keskuudessa. Alkuaine numero 111 nimettiin Röntgenin mukaan marraskuussa 2004 röntgeniumiksi, lyhenne Rg (aiemmin Unununium).

Elämä

Nuoruus

Röntgen syntyi saksalaisessa Lennepin (nyk. Remscheid-Lennep) kaupungissa. Röntgenin isä oli Dahbringhausenissa vuonna 1801 syntynyt Friedrich Konrad Röntgen, hän teki ammatikseen vaatteita sekä möi niitä. Röntgenin äiti oli erään alun perin Lennepistä lähtöisin ja myöhemmin Amsterdamiin siirtyneen jäsen, Charlotte Constanze Frowein. Frowein ja Röntgen menivät naimisiin 1. toukokuuta 1842. Kolme vuotta myöhemmin he saivat ainoaksi lapseksi jääneen Wilhelm Röntgenin. Perhe muutti kolmevuotiaan poikansa kanssa Alankomaihin paremman myynnin toivossa. Perhe asettui Apeldoorniin, jossa asui Röntgenin äidin perhe. }} Röntgen kävi peruskoulua Apeldoornissa 16-vuotiaaksi asti Martinus Herman van Doornin instituutissa. Saksan ohella Röntgen osasi puhua hollantia ilman ongelmia, joten kieli ei ollut opiskelun este. Röntgen ei osoittanut koululaisena minkäänlaisia erityistaitoja, mutta hän oli erityisen lahjakas mekaanisten laitteiden rakentamisessa. Tämä piirre säilyi vielä Röntgenin myöhempinä vuosina. Röntgen oli hyvin luonnonläheinen ja rakasti metsissä kävelemisestä. }}

Opiskeluvuodet

Vuonna 1862 Röntgen siirtyi opiskelemaan Utrechtin tekniseen kouluun. Koulussa 14–18-vuotiaita poikia koulutettiin teollisuustöihin. Röntgen kuitenkin erotettiin hänen tehtyään pilapiirroksen eräästä opettajasta. Opettaja kysyi Röntgeniltä kuka pilapiirroksen oli tehnyt, mutta Röntgen kieltäytyi vastaamasta. Seurauksena tästä oli Röntgenin erottaminen koulusta, vaikka hän oli varsin etevä opiskelija. Röntgenillä ei ollut vaadittavaa päättötodistusta, joten hän ei kyennyt jatkamaan opintojaan Saksan tai Alankomaiden yliopistoissa.

Röntgen pääsi kuitenkin opiskelemaan Utrechtin yliopistoon tammikuussa vuonna 1865, mutta vain epävirallisena oppilaana. Hän kuuli, että pystyisi opiskelemaan Zürichissä suorittamatta pääsykoetta. Saman vuoden marraskuussa hän aloitti Zürichin polyteknisessä opistossa insinööriopinnot, missä päättötodistuksen puuttuminen ei ollut este. Röntgen kävi muun muassa Rudolf Clausiukseninin luennoilla sekä työskenteli August Kundt laboratoriossa. Molemmat, Clausius ja Kundt, vaikuttivat huomattavasti Röntgenin kehittymiseen. Röntgen osoitti lahjakkuutensa Zürichin polyteknillisessä. Hän sai kaikista kahdeksasta aineesta parhaimman arvosanan, kahdesta lähes parhaan ja yhdestä hyvän arvosanan. Röntgen valmistui insinööriksi vuonna 1868. Hän kuitenkin päätti jäädä vielä vuodeksi viimeistelemään tutkielmaansa, Studien Ober Gase, joka käsittelee kaasujen ominaisuuksia. Tutkielma lopulta oikeutti tohtorin tutkinnon suorittamiseen, minkä hän teki Zürichin yliopistossa.

Röntgen asui lähellä yliopistoa. Röntgenin asunnon alakerrassa oli krouvi, Zum grünen Glas, jossa kävi pääosin professoreja ja opiskelijoita. Krouvin omisti Johann Gottfried Ludwig, joka oli muuttanut Sveitsiin vuoden 1830 vallankumouksen alta. Hän tarjoili krouvissa ruokaa, mutta pystyi myös kääntämään asiakkaiden kirjoituksia latinaksi. Krouvi on Röntgenin elämän kannalta olennainen, koska hän tapasi siellä ensimmäistä kertaa Anna Bertha Ludwigin, jonka kanssa hän meni naimisiin Apeldoornissa 19. tammikuuta 1872iin. Naimisiin menon jälkeen Röntgen matkusti vaimonsa kanssa Strasbourg. Anna Bertha Ludwig oli sukua runoilija Otto Ludwigin kanssa. Röntgen tapasi Ludwigin tämän isän omistamassa kahvilassa Zürichissä. Perheeseen ei syntynyt lapsia, mutta he adoptoivat vuonna 1887 kuusi vuotta vanhan Josephine Bertha Ludwig, joka oli rouva Röntgenin ainoan veljen tytär.

Aikuisikä

Tohtoriksi väiteltyään Röntgen pääsi Kundtin assistenssiksi ja aloitti samana vuonna työt Würzburgin yliopistossa. Kolme vuotta myöhemmin Röntgen aloitti luennoitsijana Strasbourgin yliopistoinssa vuosi myöhemmin hänet nimitettiin professoriksi Hohenheim maatalousakatemiaan Württembergissä. Vuonna 1876 hän palasi Strasbourgiin fysiikan professoriksi ja vuonna 1879 hän sai Giessenin yliopiston fysiikan osaston professorin viran. Tässä virassa ollessaan Röntgenin vanhemmat kuolivat, ja heidät haudattiin hautausmaalle Giesseniin. Röntgenille tarjottiin 1880-luvulla professuureja Jenan (1886) ja Utrechtin yliopistoista (1888), mutta kieltäytyi näistä. Vuonna 1888 hän kuitenkin suostui vastaanottamaan fysiikan professorin viran Würzburgin yliopistosta, josta hän sai yliopiston merkittävimmän fysiikan professuurin. Hänet valittiin yliopiston rehtoriksi 2. tammikuuta 1894. Samana vuonna hän aloitti tutkimuksensa katodisäteiden parissa. Katodisäteet oli niiden löytämisen jälkeen sen ajan fysiikan yksi tutkituimmista kohteista. Vuoden 1895 lopulla hän löysi röntgen säteet, josta hän tuli kuuluisaksi. Röntgen säteiden löytämisen jälkeen ne olivat yksi mielenkiintoisimpia tutkimuskohteita. Lopulta vuonna 1900 Röntgen vastaanotti viran Münchenin yliopistosta Baijerin hallituksen erityisestä pyynnöstä. Siellä hän myös päätti akateemisen uransa. Röntgenille annettiin vuonna 1901 ensimmäinen Nobelin fysiikanpalkinto löytämänsä röntgensäteilyn ansiosta.

Röntgen kuoli suolistosyöpään, neljä vuotta hänen vaimonsa kuoleman jälkeen, vuonna 1923. Syövän ei kuitenkaan uskota aiheutuneen hänen työnsä parissa saaneesta ionisoivastasäteilystä. Röntgen oli aikanaan yksi harvoista tiedemiehistä, jotka käyttivät tutkimustensa aikana lyijysuojusta. Kuolessaan Röntgen oli lähes vararikossa. Röntgen toivoi testamentissaan, että kaikki hänen yksityinen ja tieteellinen kirjeenvaihto tuhotaan, ja näin myös tehtiin.

Röntgensäteily

Alkutilanne

Fysiikassa vallitsi hyvin epätietoinen tilanne, jonka pääsyyllisenä oli katodisäteet. Eri tutkimuksissa oli löydetty toisistaan päinvastaisia tuloksia ja ala oli hyvin sekava. Eräs katodisäteitä tutkinut oli Heinrich Hertzin apulaisena toiminut Philipp Lenard. Hertz oli tullut katodisäteiden ominaisuuksia koskevasta tutkimuksestaan siihen tulokseen, että säteet olivat sähköisesti neutraaleja. Hertzin päätelmät olivat suorassa ristiriidassa brittifyysikko William Crookesin havaintojen kanssa, joiden mukaan katodisäteet olivat sähköisten molekyylien virtoja, jota hän kutsui myös 'aineen neljänneksi olomuodoksi'. Philipp Lenardin vuonna 1894 tekemät tukimukset kuitenkin vahvistivat Hertzin teoriaa. Hän nimittäin osoitti kokeella, että säteily läpäisi alumiinifoliosta tehdyn ikkunan. Ilmiötä ei pystytty selittämään hiukkasten avulla.

Säteilyn löytyminen

Lenardin tutkimusten innoittamana Röntgen kiinnostui aiheesta ja alkoi tutkia säteiden läpäisykykyä syksyllä vuonna 1895. Kuten muut fyysikot, Röntgen käytti varjostimena bariumplatinasyanidia. Varjostimella ei itsessään pitänyt olla vaikutusta itse kokeeseen, sillä se oli pienen matkan päässä putkesta, joka oli pimeässä huoneessa ja se peitettiin mustalla pahvilla. Tehdessään kokeita 8. marraskuuta 1895 Röntgen huomasi yllätyksekseensä, että varjostin aine fluoresoi. Röntgen ymmärsi, ettei ilmiöllä voinut olla tekemistä katodisäteiden kanssa ja varmistuttuaan siitä, että ilmiö on todellinen hän aloitti systemaattisen tutkimuksen. Tutkimusten edetessä hän alkoi vähitellen uskoa, että kyseessä on valosta ja katodisäteistä poikkeava säteilyn laji. Lisäkokeet paljastivat, että Röntgenin löytämä X-säteily tunkeutui paperin, puun, käden ja ohuen metallinkalvon läpi. Säteily myös jätti jälkiä valokuvausfilmiin. Röntgen ymmärsi keksintönsä lääketieteellisen merkityksen ja tie tutkimuksesta käytännön sovellutuksiin oli nopea.

Kaksi kuukautta myöhemmin, 5. tammikuuta 1896st itävaltalainen sanomalehti kertoi Röntgenin löytämästä uudenlaisesta säteilyä. Röntgenille myönnettiin lääketieteen kunniatohtorin arvo Würzburgin yliopistosta röntgensäteilyn löytämisen johdosta. Erään kirjallisuusluettelon mukaan vuonna 1896 kirjoitettiin 1 044 kappaletta röntgensäteitä käsitteleviä julkaisuja sekä 49 kirjaa.

Pierre Curien tavoin Röntgen kieltäytyi hakemasta keksinnölleen patenttia eettisiin syihin vedoten. Röntgen ei edes halunnut säteitä nimettävän hänen mukaansa; anglosaksisissa maissa säteitä kutsutaankin yhä nykyäänkin X-säteiksi (X-ray).

Lähteet

Aiheesta muualla

• Arno Forsius: Wilhelm Conrad Röntgen (1845–1923) ja röntgensäteet lääketieteessä
• The New Marvel in Photography , an article on and interview with Röntgen, in McClure's magazine, Vol. 6, No. 5, April, 1896, from Project Gutenberg
• NNDB.com–Wilhelm Röntgen