2018 №4 І.П.ПУЛЮЙ – БАТЬКО СУЧАСНОЇ РЕНТГЕНОЛОГІЇ

Наукові і технічні здобутки людства в XX столітті, яке вже стало історією, важко уявити без використання невидимих променів, які всі ми звикли називати рентгенівськими.

Ці промені і сьогодні широко застосовуються в медицині для комп’ютерної рентгенівської томографії, рентгенографії та рентгеноспектроскопії. 

«Нема більшого гонору для інтелігентного чоловіка, як берегти свою і національну честь та без нагороди вірно працювати для добра свого народу, щоб забезпечити йому кращу долю» (Іван Пулюй)

Та мало хто знає, що біля витоків цього епохального відкриття, якому 1995 року виповнилося 100 років, стояв серед інших великих фізиків і наш видатний співвітчизник – фізик і електротехнік, винахідник і громадський діяч, професор, доктор наук Іван Пулюй, котрий тривалий час працював у Віденському університеті, був засновником першої кафедри електротехніки в Європі, ректором Німецької вищої технічної школи у Празі.

Його дослідження стосуються електричних розрядів у газах, молекулярної фізики та електротехніки змінних струмів. Працював над питаннями особливостей катодних променів та променів, які пізніше дістали назву рентгенівських. Автор близько 50 наукових праць українською, німецькою та англійською мовами. Видатний український фізик і електротехнік Іван Пулюй був також дійсним і почесним членом Наукового Товариства імені Т. Шевченка, належав до когорти вчених світової слави, що формували науковий світ ХХ століття. Своєю науковою і технічною діяльністю він заслужив широке міжнародне визнання. Але до недавнього часу залишався майже невідомим в Україні, на рідній Батьківщині, для кращого майбутнього якої невтомно працював впродовж усього життя.

Іван Пулюй – великий світоч української науки і культури народився 2 лютого 1845 р., в Гримайлові на Тернопіллі, недалеко від р. Збруч, що на століття поділила Україну між чужими державами.

У 1864 році юнак з вiдзнакою закiнчив Тернопiльську гімназію і для продовження освiти пiшки вирушив до Відня – столицi Австро-Угорщини. Він був талановитим, працелюбним студентом і в 1869 році закінчив з відзнакою богословський факультет Віденського університету. Під час навчання І.Пулюй крім законів божих починає цікавитися законами фізичними. До моменту закінчення навчання в ньому визріло рішення присвятити своє життя фізиці. Тому Іван не прийняв сан священика, а став студентом природничого відділення філософського факультету того ж університету, де навчався до 1872 року.

Іван Пулюй, як справжній український патріот, спробував почати свою наукову діяльність в Київському університеті, відіславши запит на кафедру фізики. Але його захопленість українською культурою йому зашкодила – він отримав відмову, оскільки поліція Російської імперії вважала його неблагонадійним (Київ тоді був у складі Російської імперії, а щодо вживання української мови діяв Валуєвський циркуляр). Крім того, поліцейські чиновники в науково-популярній статті Пулюя “Про нерухомі зірки і планети” вгледіли критику самодержавства. Отримавши відмову, молодий вчений залишається у Віденському університеті на скромній посаді асистента на кафедрі фізики.

В 1874 – 1875 роках І. Пулюй викладав фізику у Військово-морській академії в Фіуме (нині Рієка, Хорватія). В 1875 році Іван Пулюй стає стипендіатом австрійського Міністерства освіти і його відряджають удосконалювати свої професійні знання в Страсбурзький університет до професора Августа Кундта. Там вперше і відбулася його зустріч з Вільгельмом-Конрадом Рентгеном, який був у той час асистентом професора Кундта. В Страсбурзькому університеті вивчає електротехніку, в 1877 році з відзнакою захищає дисертацію «Залежність внутрішнього тертя газів від температури» і одержує ступінь доктора натуральної філософії Страсбургского університету, що стало першим визнанням його таланту науковою громадськістю.

В Страсбурзі І.Пулюй знайомиться з молодим Ніколою Теслою, який також проходить стажування у Кундта. Удвох вони починають цікавитися явищами, породжуваними електричним струмом у вакуумі. Для виготовлення трубок, необхідних для проведення наукових експериментів, Пулюй з Теслою попутно освоюють ремесло склодувів. Після повернення із Страсбурга до Відня доктор Пулюй працює у Віденському університеті на посаді приват-доцента, і, присвячуючи все більше часу проблемам електротехніки, продовжує займатися вивченням явищ в трубках. Успіх приходить досить швидко. Фізик винаходить так звану “лампу Пулюя” – прилад, в якому антикатод був вмонтованою в трубку слюдяною пластинкою. Лампа створювала невидиме випромінювання, яке можна було зробити видимим за допомогою барієво-платиново-ціаністого екрану. Внаслідок експериментів з лампою І. Пулюй публікує понад 100 сторінок праці, присвяченої катодним променям в “Віснику Віденської Академії наук” за 1880-1882 роки. За винахід та конструкцію електронної вакуумної рурки (трубки Пулюя) вчений у 1881 році отримав срібну медаль на світовій електротехнічній виставці в Парижі. Зацікавленість працями Пулюя на той час була настільки великою, що в 1883 році вони були перевидані окремою брошурою, а 1889 р. окремим виданням у Лондоні англійською мовою “Physical Memoirs”.

У 1884 році на Міжнародній електротехнічній виставці в Штаєрі Іван Пулюй продемонстрував винайдену ним лампу розжарювання нової конструкції. Вдосконалена нитка розжарювання дозволяла в декілька разів підвищити термін служби ламп і збільшити їх потужність. На цей винахід учений одержав патент.

У цьому ж році Міністерство освіти Австро-Угорської імперії запропонувало Івану Пулюю очолити створювану кафедру фізики Німецької вищої технічної школи в Празі. Пропозиція була прийнята і наступні тридцять років Іван Пулюй мешкав в Празі, працюючи в Німецькій вищій технічній школі на різних посадах.

І.Пулюй також сконструював багато інших технічних апаратів, а саме: дистанційний телетермометр, телефонний сигнальний апарат, срібний випрямляч зворотного зв’язку, індуктор для трифазних струмів, патентовану телефонічну станцію для охорони життя від небезпечних електричних струмів високої напруги. І. Пулюй здійснював технічний нагляд як державний інспектор над проектуванням і будівництвом низки електростанцій по території Чехії і Моравії, готував інженерні кадри з цієї спеціальності на створеній вперше в Австро-Угорщині кафедрі електротехніки. Керував запровадженням трамваю у Празі.

Проте повернемося до історії відкриття Х-променів. Повідомлення про відкриття невидимих, всепроникних променів, здійснене проф. Вюрцбурзького університету В.К.Рентгеном облетіло світ на початку січня 1896 р. Експериментуючи з катодними променями, В.Рентген зауважив, що під час електричного розряду в трубці, обгорнутій чорним картоном, починав світитися розміщений поряд флуоресцентний екран. Причиною цього не могло бути ні ультрафіолетове, ні катодне проміння, яке не проникає крізь чорний картон. Низка спеціально поставлених Рентгеном дослідів виявила, що розрядна трубка є джерелом якихось нових променів, здатних проникати крізь майже усі тіла. Рентген назвав їх Х-променями. Х- промені виникають у тому місці, де катодні промені наштовхуються на перешкоду чи то у вигляді стінки скляної трубки, чи антикатода. Як показали подальші дослідження, будь-яка речовина на яку падають катодні промені є джерелом Х- променів більшої чи меншої інтенсивності.

Свою першу статтю з інформацією про властивості, механізм виникнення та деякими міркуваннями щодо природи невидимих променів під назвою “Про новий рід променів”. Попереднє повідомлення Рентген подав до редакції журналу “Доповіді фізико-медичного товариства у Вюрцбургу” 28 грудня 1895 р., крім того видав її у вигляді брошури, яку розіслав у наукові інституції та товариства.

Перші повідомлення у пресі про сенсаційне відкриття з’явилися 5 січня 1896 р. на сторінках віденської газети “Die Presse” і вже наступного дня Лондонське телеграфне агентство повідомило про цю новину світову пресу. 7 січня статтю передрукувала у Празі німецькомовна газета “Bohemia”. Можливо саме з цієї публікації дізнався І.Пулюй про відкриття зроблене В.Рентгеном. Деякі відомості про це збереглися в сімейному архіві старшого сина І.Пулюя – Олександра. За словами його матері, одного дня І.Пулюй, читаючи газету, раптом схопився з ліжка зі схвильованими вигуками “мої рурки, мої рурки” і з газетою в руці поспішив у свою лабораторію.

Поза сумнівом, усі дослідники катодних променів того часу стикалися з новим невидимим промінням, але не усвідомлювали цього. Більш того, деякі з них спостерігали і описували явища, що не могли бути викликані катодними променями, але не приділяли цьому належної уваги.

Один з учнів В.К.Рентгена, відомий фізик А.Ф.Йоффе, коментує цей факт такими словами: “Правда, вивчення катодних променів у розріджених газах підготувало ґрунт для Рентгена, але без сумніву, потрібно було мати неабияку спостережливість, щоб лише взявшись за вивчення катодних променів, відразу помітити створювані ними нові, рентгенівські промені…”

Можливо, саме в кінці цієї фрази і захована розгадка. Можливо, не так щасливий випадок, як відсторонений і прискіпливий аналіз результатів, отриманих іншими, підштовхнув Рентгена до їх перевірки. Але що саме спонукало Рентгена звернути увагу на досліди, якими він ніколи не цікавився? З цього приводу можна лише будувати різноманітні припущення, бо жодної достовірної інформації, яка пролила б світло на це питання не маємо. З ніким із колег чи учнів Рентген ніколи не обговорював цього питання, а всі робочі щоденники і листи за його заповітом після смерті вченого були знищені. Не ставлячи під сумнів пріоритет Рентгена щодо самого факту відкриття, мусимо зауважити, що в своїх подальших публікаціях, присвячених дослідженню властивостей та природи нових променів, останній забував посилатися на своїх попередників. У публікаціях має місце завищення ролі Рентгена і нехтування внеску його сучасників у дослідження властивостей Х-променів, їх природи і застосування в різних сферах людської діяльності .

Якщо звернутися до порівняльного аналізу праць про Х – промені лише двох дослідників – Рентгена і Пулюя, зважаючи при цьому на хронологію їх опублікування, то побачимо, що перше повідомлення І.Пулюя з описом виготовлених ним 8 світлин з допомогою Х-променів, було розглянуто на засіданні математично-природничого відділу Кайзерівської Академії наук 6 лютого 1896 р. Відзначаючи високу якість світлин в порівнянні з існуючими, зокрема Рентгеновими, автор висловлює переконання у перспективності застосування Х-променів у хірургії. У підтвердження цьому демонструє отриману вперше високоякісну світлину цілого хребта мертвої двомісячної дитини (опублікована в Лондонському часописі “The Photogram”). Всі світлини було отримано з допомогою відомої фосфоресцентної “лампи Пулюя”, виготовленої 14 роками раніше, яка виявилася потужним джерелом Х-променів. Дві статті І.Пулюя під однаковою назвою “Про виникнення рентгенівських променів і їх фотографічну дію” були опубліковані на сторінках “Доповідей Віденської Академії наук” 13 лютого та 5 березня 1896 р. і лише 9 березня 1896 р. та 29 квітня наступного року побачили світ заключні статті В.К.Рентгена.

На підставі вище наведеного порівняння можна стверджувати пріоритетність результатів, отриманих І.Пулюєм щонайменше з таких питань: а) дослідження просторового розподілу Х-променів та визначення місця, де вони виникають; б) виявлення їх іонізаційної здатності; в) трактування мікроскопічного механізму їх утворення та фізичної природи.

Ще один аспект діяльності І.Пулюя, що заслуговує спеціального аналізу, це його вклад у становлення медичної рентгенології. Загальновідомо, що діяльність Рентгена у цій галузі була дуже скромною: єдина світлина зламаного передпліччя, представлена “Британському медичному журналу”, та просвітлене зображення кисті руки дружини.

Натомість І.Пулюй з самих початків зацікавився цією проблемою і виконав на прохання лікарів чимало високоякісних світлин різних частин людського тіла. Деякі з них були представлені вже у першому повідомленні з детальним описом різноманітних патологій та дефектів у тілах пацієнтів. Уже тоді І.Пулюй вказував на широкі можливості застосування Х-променів як у хірургії, так і у діагностиці та терапії.

Нове слово у висвітленні питання становлення медичної рентгенології сказали автори, які у своїх дослідженнях використали додаткові малодоступні джерела інформації (Архів П.Пулюя, Архів CVUT у Празі та ін.). З названих джерел дізнаємося, що світлини І.Пулюя відрізнялися високою якістю зображення, а тому їх часто використовували європейські журнали для ілюстрації широких можливостей застосування Х-променів у медицині.

Так, зі статті лікаря О.Барвінського дізнаємося про публікації на цю тему від 8 лютого 1896 р. у французькому журналі “La Nature” та часописі “Cosmos” з ілюстраціями світлин І.Пулюя. В “Космосі” читаємо про автора світлин як про відомого фізика, що досягнув значних успіхів у питаннях теорії і практики газорозрядних процесів. До статті в “La Nature” під назвою “Невидимі промені (промені Х) п. В.К.Рентгена. Досліди п. Пулюя з Праги” додано дві світлини із зображенням нормальної і туберкульозної руки.

Як бачимо, свої зусилля І.Пулюй спрямував не на покращення якості світлин, вони і так були чудовими, а на утвердження широких можливостей, що відкриваються перед медициною завдяки застосуванню Х-променів. Досягнутому успіху він завдячує набутому досвіду роботи з газорозрядними трубками та особливій конструкції його лампи, що забезпечувала слабку розбіжність пучка Х-променів. Це дозволяло зменшити тривалість експозиції на кілька порядків у порівнянні з іншими типами розрядних трубок.

Експериментуючи з трубками різної модифікації, Рентген прийшов до моделі, що поєднувала елементи конструкції трубки Крукса та “лампи Пулюя”. Тому необ’єктивними є висловлювання Йоффе про Рентгена як про першовідкривача основних принципів конструкції Х-променевих трубок.

Сам Рентген ігнорував результати досліджень своїх сучасників. Важко повірити, що Рентген був незнайомий з працею І.Пулюя, присвяченою катодним променям, чи знаменитою “лампою Пулюя”, про яку повідомляла не тільки європейська преса, або з чудовими високоякісними світлинами, отриманими з її допомогою. Попри те, жодної згадки імені І.Пулюя, жодного посилання на його праці не зустрічаємо в публікаціях Рентгена.

Тому, об’єктивно висвітлюючи внесок І.Пулюя у становлення рентгенології як науки про Х-промені з урахуванням передісторії їх відкриття, а також застосування у різних сферах людської діяльності, на основі порівняльного аналізу праць І.Пулюя та К.Рентгена маємо підстави вважати І.Пулюя першовідкривачем основних принципів конструкції Х-променевих трубок, співавтором відкриття та одним із засновників Х-променології як науки.

Помер Іван Пулюй через дев’ять днів після проголошення незалежності України, 31 січня 1918 року в Празі, де i похований.

Розповідь про великого вченого завершимо словами, які сказав над його могилою ректор Празької політехніки професор Бах: “…Ти був людиною сильних переконань і гостро вкарбованою особистістю, але також людиною, що знала, як дотримуватися вірності народові, з якого ти вийшов, і немає більшої вірності, аніж вірність власному народові. Доля дозволила тобі побачити ранішню зорю свободи, до якої піднявся з темних хмар твій народ, який ти любив до останнього подиху, та її перші сонячні промені побажали озолотити кінець твого сповненого праці життя”.

https://www.bsmu.edu.ua/