Ακτίνες Χ:Η τυχαία ανακάλυψη που έφερε επανάσταση στην ιατρική

Utah778/Getty Images

Οι επιστημονικές εξελίξεις τείνουν να είναι αργές και σχολαστικές υποθέσεις, που χτίζονται από σταδιακά βήματα που τελικά οδηγούν σε μια σημαντική ανακάλυψη. Τέτοια ήταν η περίπτωση της απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού, η οποία χρειάστηκε δεκαετίες για να αναδυθεί από την ανακάλυψη του πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού. Από την άλλη πλευρά, υπάρχουν μεγάλα άλματα στην επιστήμη και την τεχνολογία που συμβαίνουν εν ριπή οφθαλμού και μεταμορφώνουν εντελώς τον κόσμο στη διαδικασία. Η τυχαία ανακάλυψη των ακτίνων Χ από τον Wilhelm Röntgen εμπίπτει ακριβώς σε αυτό το τελευταίο στρατόπεδο.

Το 1895, ο Röntgen προσπαθούσε να αντιγράψει το έργο του συναδέλφου του φυσικού Philipp Lenard, ο οποίος ήταν στην πρώτη γραμμή του πειραματισμού των καθοδικών ακτίνων. Ο Λέναρντ δούλευε με σωλήνες Crookes, γυάλινους σωλήνες που περιείχαν δύο ηλεκτρόδια σε σχεδόν κενό. Όταν εφαρμοζόταν ηλεκτρισμός στα ηλεκτρόδια, το γυαλί απέναντι από την κάθοδο θα φθόριζε από την πρόσκρουση των καθοδικών ακτίνων (τελικά ανακαλύφθηκε ότι ήταν ηλεκτρόνια). Ο Λέναρντ δημιούργησε ένα μικρό παράθυρο στους σωλήνες του το οποίο κάλυψε με αλουμινόχαρτο, το οποίο όμως μπορούσαν να περάσουν οι ακτίνες καθόδου, προκαλώντας το χαρτί βαμμένο με πενταδεκυλοπαρατολυκετόνη να φθορίζει αν βρισκόταν σε απόσταση λίγων εκατοστών από το παράθυρο του φύλλου.

Ο Röntgen δεν είχε πρόσβαση στην πενταδεκυλοπαρατολυκετόνη, επομένως χρησιμοποίησε αντ' αυτού πλατινοκυανιούχο βάριο. Προκειμένου να δει καλύτερα τον φθορισμό του χαρτιού, ο Röntgen κάλυψε το σωλήνα του με χαρτόνι για να εμποδίσει το φως του να ξεπερνά το φως από το χαρτί του. Όταν τροφοδότησε ρεύμα στον σωλήνα, παρατήρησε το χαρτί του να λάμπει παρόλο που ήταν πολλά πόδια μακριά, πολύ έξω από το εύρος των καθοδικών ακτίνων. Η μόνη εξήγηση για τον φθορισμό ήταν ένας νέος τύπος ακτίνων. Λόγω της μυστηριώδους φύσης του, ο Röntgen το επινόησε μια ακτινογραφία.

Πώς η ακτινογραφία άλλαξε τον κόσμο

Η διαδρομή από την ανακάλυψη των ακτίνων Χ στην καθημερινή τους χρήση ήταν εντυπωσιακά σύντομη. Την ίδια μέρα που ο Röntgen παρατήρησε για πρώτη φορά την ακτινογραφία, ανακάλυψε ότι μπορούσε να δει τα οστά του να προβάλλονται πάνω στο φθορίζον φύλλο και διαπίστωσε ότι οι ακτίνες Χ αλληλεπιδρούν με τις φωτογραφικές πλάκες. Την ίδια μέρα που ανακάλυψε τις ακτίνες Χ, τράβηξε την πρώτη ακτινογραφία του χεριού της γυναίκας του. Όταν δημοσίευσε την πρώτη του εργασία για το φαινόμενο λιγότερο από δύο μήνες αργότερα, τα νέα διαδόθηκαν σε όλο τον κόσμο.

Είναι δύσκολο να υπερεκτιμηθεί πόσο μεγάλη υπόθεση ήταν οι ακτινογραφίες και η επιστημονική κοινότητα της εποχής το γνώριζε. Το έτος που ακολούθησε την εργασία του Röntgen, γράφτηκαν πάνω από 1.000 επιστημονικές εργασίες σχετικά με τις ακτίνες Χ. Μέσα σε μήνες μετά την ανακάλυψη του Röntgen, οι ακτινογραφίες χρησιμοποιήθηκαν από τους γιατρούς, όχι μόνο για τη διάγνωση σπασμένων οστών και την εύρεση ξένων αντικειμένων στο σώμα, αλλά ως ακτινοθεραπεία για τη θεραπεία του καρκίνου.

Σε λίγα μόλις χρόνια, οι ακτινογραφίες οδήγησαν απευθείας στον J.J. Η ανακάλυψη των ηλεκτρονίων και της ραδιενέργειας από τον Thomson που ενέπνευσε το annus mirabilis του Αϊνστάιν το 1905. Λίγα χρόνια μετά, μέσω της ανάπτυξης της περίθλασης ακτίνων Χ, αποδείχθηκε ότι οι ακτίνες Χ ήταν ηλεκτρομαγνητικής φύσης. Η περίθλαση ακτίνων Χ ήταν το εργαλείο που αποκάλυψε τη διπλή ελικοειδή φύση του DNA το 1953.

Το 1901, ο Röntgen τιμήθηκε με το πρώτο βραβείο Νόμπελ στη φυσική. Από την πλευρά του, ο Röntgen παρέμεινε ταπεινός, δωρίζοντας το χρηματικό έπαθλο στο πανεπιστήμιό του και αρνούμενος τίτλους ευγενείας. Και ίσως το πιο σημαντικό, επέλεξε να μην κατοχυρώσει με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας την ανακάλυψή του, επιτρέποντας τη ραγδαία πρόοδο στις ακτίνες Χ που ακολούθησαν την ανακάλυψή του.