Sprawa promieni N

SCIENTIFIC AMERICAN
V/1980

Irving M. Klotz

 

 (Tekst  ze starych Problemów, szkoda by zniknął)

Na początku naszego stulecia znany fizyk odkrył nowy rodzaj promieniowania; inni fizycy potwierdzili to odkrycie. Promieniowanie to okazało się całkowitą fikcją i stanowi dowód na to, że gdy się w coś wierzy – można to zobaczyć.

 

Nauka jak inne przejawy dążeń ludzkich też ma swoje wielkie złudzenia. Istnieją śmiałe koncepcje, które wprawiają w podniecenie znaczny odłam społeczności naukowej, a które okazują się w końcu zupełnie błędne. Ponieważ historia nauki chętniej rejestruje osiągnięcia niż upadki, nawet najbardziej uderzające przykłady upadków ulegają zapomnieniu. Wyjątkiem od tej reguły jest całkowicie wymyślona forma promieniowania elektromagnetycznego, znana jako promienie N. Przez pewien krótki okres nadzwyczajne właściwości tego promieniowania zawładnęły wyobraźnią naukowców całego świata. Obecnie – promienie N wspominane są jedynie jako przyczynek do studiów nad psychosocjologią nauki.

By zrozumieć całokształt sprawy promieni N, należy wziąć pod uwagę klimat, w jakim zostały one „odkryte”. Początek dwudziestego wieku był jednym z najbardziej podniecających okresów w nauce nowoczesnej. W 1895 r. W. K. Roentgen ofiarował ludzkości promienie X. Zidentyfikowano wtedy promieniowanie radioaktywne: promienie alfa, promienie beta i promienie gamma. Około roku 1900 nieuniknione wydawało się odkrycie w najbliższym czasie nowych typów promieniowania. Wtedy to właśnie, w 1903 roku, Rene Blondlot, wybitny fizyk francuski z uniwersytetu w Nancy ogłosił, że udało mu się odkryć nowy rodzaj promieniowania, które nazwał promieniami N.

Blondlot, członek Francuskiej Akademii Nauk, nie był głupcem. Odkrycie przez niego promieni N było błędem, ale nie oszustwem. Gdyby promienie N zostały odkryte w 1880 roku, czyli na 10 lat przed odkryciem promieni X i radioaktywności, Blondolot prawie na pewno poddałby swoje doświadczenia znacznie bardziej rygorystycznej analizie. Natomiast około roku 1900 każdy dobry fizyk był psychologicznie nastawiony na to, że on lub jego koledzy mogą w najbliższym czasie natknąć się na jakiś nowy rodzaj promieniowania. To też było przyczyną, że odkrycia Blondlota wzbudziły wśród części społeczności naukowej histerycznie entuzjastyczną reakcję i falę samooszukiwania się, która utrzymywała się przez szereg lat. Poniższa opowieść jest wielowątkowa, zaś klucz do niej stanowi osoba Blondlota.

Blondlot był doświadczonym eksperymentatorem w dziedzinie fizyki promieniowania elektromagnetycznego. Badał on wyładowania elektryczne poprzez gazy, czyli ten sam rodzaj zjawisk, których badania doprowadziły Roentgena do odkrycia promieni X. Nic więc dziwnego, że po 1895 roku Blondlot pogrążył się głęboko w badaniach nad promieniami X. W szczególności zajął się on zagadnieniem, które pasjonowało wielu fizyków w końcu XIX wieku – czy promienie X są cząsteczkami czy też falami elektromagnetycznymi

Obecnie wiemy, że każda forma materii może wykazywać cechy charakterystyczne zarówno cząstek jak i fal, ale w czasach Blondlota fizycy stosowali standardowe kryteria do określania istoty promieni pochodzących ze szczególnych źródeł. Z jednej strony wiadomo było, że cząsteczki pochodzące ze źródła elektrycznego niosą zazwyczaj ładunek elektryczny, tak że – jeżeli przechodzą w linii prostej między płytkami metalowymi, jedną naładowaną ujemnie, a drugą dodatnio, droga ich może być odchylona od normalnego toru. Z drugiej zaś strony wiedziano, że jakkolwiek fale elektromagnetyczne nie mogą być odchylane przez naładowane płytki, to mogą jednak podlegać polaryzacji; można bowiem sprawić, by drgania tych fal przebiegały w pojedynczej dwuwymiarowej płaszczyźnie. Tę ostatnią właściwość fal elektromagnetycznych Blondlot postanowił zastosować do ustalenia prawdziwej istoty promieni X.

Jeżeli promienie X są falami – rozumował Blondlot – mogą one podlegać polaryzacji. By badać tę polaryzację, postanowił na drodze promieni X umieszczać w rozmaitych pozycjach detektor zbudowany z pary ostro zakończonych drutów, między którymi przeskakiwała w linii prostej krótka iskra elektryczna. Gdyby linia prosta, wzdłuż której iskra przeskakuje, była tak ustawiona, że leżałaby w płaszczyźnie spolaryzowanych promieni X, to elektryczny komponent fali elektromagnetycznej powinien wzmocnić energię iskry, co objawiłoby się wzmożeniem jej jasności. Kiedy Blondlot przeprowadził to doświadczenie, stwierdził z dużą satysfakcją, że rzeczywiście detektor iskrowy ustawiony pod pewnym kątem w stosunku do lampy próżniowej, w której dochodzi do wyładowań elektrycznych, powoduje duże rozjaśnienie się iskry.

Następne jednak spostrzeżenie Blondlota ostudziło na pewien czas jego zapał: dalsze badania za pomocą detektora wykazały, że promieniowanie działające na iskrę przechodząc przez pryzmat kwarcowy ulega załamaniu. Poprzednie zaś doświadczenia wykazały jednoznacznie, że promienie X, przepuszczone przez taki pryzmat, nie załamują się. W tym to właśnie momencie Blondlot popełnił błąd w rozumowaniu, który okazał się fatalnym błędem koncepcyjnym. Wyciągnął mianowicie wniosek, że widoczne rozjaśnienie się iskry jest spowodowane jakąś nieznaną dotychczas falą promieniowania, uderzającą w detektor iskrowy. Jeżeli więc fale te nie są promieniami X – rozumował – to muszą być jakąś nową formą promieniowania elektromagnetycznego. Odkryte przez siebie nowe promieniowanie nazwał promieniami n, a następnie zmienił ich nazwę na promienie N – inicjał miasta Nancy, gdzie mieści się uniwersytet.

Będąc doświadczonym fizykiem Blondlot zdawał sobie sprawę z konieczności wykluczenia możliwości, że rozjaśnianie się iskry, które zdawało się sygnalizować obecność promieni N, może też być wynikiem działania zwykłych promieni i światła widzialnego o niskim natężeniu, wysyłanych z lampy próżniowej. Żeby to wykluczyć, sporządził specjalne urządzenie fotograficzne rejestrujące intensywność iskry, w którym detektor iskrowy był nakryty tekturowym pudłem. Widzialne promienie świetlne na pewno nie mogły przeniknąć przez tekturę pudła, ale promienie N – mogłyby. Porównanie dwu zdjęć – jednego zrobionego, gdy źródło promieni N było skierowane wprost na pudło, i drugiego – zrobionego po umieszczeniu między źródłem promieniowania a pudłem specjalnego ekranu blokującego promienie N, wykazało jasno, że po wykluczeniu promieni świetlnych wpływ promieni N na iskrę nie osłabł. Ośmielony tym osiągnięciem Blondlot począł wymyślać coraz czulsze przyrządy do wykrywania promieni N. Największe jego osiągnięcie w tej dziedzinie opierało się na substancjach fosforyzujących – związkach emitujących światło pod wpływem padającego na nie promieniowania o wyższej energii niż energia światła widzialnego.

Uzbrojony w tę udoskonaloną aparaturę Blondlot zdolny był już do prowadzenia szerszych badań nad źródłami i właściwościami promieni N. Na początku 1903 roku zaczął on publikować swoje odkrycia w „Comptes rendus” – rocznikach Akademii Nauk. Wkrótce też przyłączyli się do tych badań naukowcy wszelkich specjalności. Fizycy, fizjolodzy i psycholodzy zaczęli na wyścigi badać nową formę promieniowania i szukać jej praktycznych zastosowań.

Ten zbiorowy wysiłek badawczy po niedługim czasie doprowadził do odkrycia wielu znamiennych właściwości promieni N. Udowodniono, że niemal wszystkie materiały przepuszczalne dla promieni N są nieprzepuszczalne dla światła widzialnego. Odkryto, że drewno, papier i cienkie płytki żelazne, cynowe i złote są doskonale przejrzyste dla promieni N. Sam Blondlot sporządził aluminiowe obiektywy i pryzmaty do ogniskowania i załamywania promieni. Mika, kwarc i parafina również okazały się przepuszczalne dla promieni N, natomiast woda i sól kamienna zatrzymywały je i mogły być użyte do ekranowania.

W krótkim czasie odkryto, że – poza lampą próżniową, w której zachodzą wyładowania elektryczne – istnieje wiele innych źródeł promieni N. Rodzaj palnika gazowego wynalezionego przez Welhsbacha, używanego powszechnie w końcu XIX stulecia do oświetlania mieszkań, okazał się bogatym źródłem promieni N. Podobnie jak lampa Nernsta, w której cienki pręcik z tlenków metali ziem rzadkich rozgrzewał się do żarzenia pod wpływem prądu elektrycznego. Podgrzane fragmenty srebra i płytki żelazne również emitowały promienie N, natomiast – co zdumiewające – palnik bunsenowski nie emitował ich wcale. Bardziej zaskakujące było jednak odkrycie źródeł promieni N w przyrodzie.

Sam Blondlot odkrył, że Słońce emituje promienie N. Pod koniec 1903 roku inny członek wydziału fizyki uniwersytetu w Nancy, ogólnie szanowany profesor fizyki medycznej Augustin Charpentier, przedłożył Akademii Nauk doniesienie na temat emitowania promieni N przez ciało ludzkie. W doniesieniu tym, popartym przez wybitnego fizyka i członka Akademii Nauk Arsène d’Arsonvala, Charpentier opisał odkrycie szczególnie silnego emitowania promieni N przez nerwy i mięśnie. Następnie zawiadomił Akademię, że udało mu się odkryć emitowanie promieni N przez zwłoki ludzkie. Niejaki pan Lambert zaś doniósł, że nawet wyizolowane z tkanek ciała enzymy wysyłają te promienie. (Charpentier zastosował swoje odkrycie do użytku praktycznego. W początkach 1904 r. oznajmił, że wzmaganie się emisji promieni N towarzyszące czynności mięśniowej może służyć jako podstawa do ulepszonych metod badania ciała ludzkiego w klinice, na przykład do ustalenia konturów serca).

Jak się to przy znaczniejszych odkryciach naukowych często zdarza, pionierzy badań nad promieniami N – Blondlot, Charpentier i ich koledzy – zostali zaatakowani przez innych badaczy twierdzących, że oni pierwsi odkryli tę nową postać promieniowania. Na wiosnę 1903 roku Gustave le Bon, badacz-amator w wielu dziedzinach fizyki, wystosował do Blondlota list (następnie przez Blondlota opublikowany), w którym stwierdził, że już 7 lat wcześniej odkrył postać promieniowania, które może przenikać przez metale. W grudniu tegoż roku niejaki P. Audollet przedstawił Akademii Nauk petycję postulującą przyznanie mu pierwszeństwa w odkryciu, że żywe organizmy emitują promienie N. W miesiąc później filozof-spirytualista Carl Hunter wyraził podobną pretensję. Akademia Nauk zareagowała na te postulaty wiosną 1904 roku i w uroczystym oświadczeniu d’Arsonvala ustaliła definitywnie, że odkrycia Charpentiera w tej dziedzinie poprzedziły wszystkie inne.

W roku 1904 Akademia Nauk przyznała Blond lotowi zaszczytną nagrodę Prix Leconte, wraz z nagrodą pieniężną wysokości 50 tysięcy franków. Zgodnie z uzasadnieniem nagroda została Blondlotowi przyznana za „całokształt prac”; odkryte przez niego „nowe promienie” zostały wzmiankowane na końcu 3-stronicowego wyliczenia jego osiągnięć. Uzasadnienie kończyło się jednak wyrażeniem Blondlotowi poparcia i zachęty do dalszych badań nad promieniami N. We francuskich kołach naukowych krążyły w tym czasie pogłoski, że pierwszy brulion uzasadnienia nagrody dotyczył wyłącznie odkrycia promieni N, ale w końcu przezorność wzięła górę. (Kiedy w 1922 roku Albert Einstein otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki, została mu ona nadana za „odkrycie praw rządzących efektem fotoelektrycznym”. Teorię względności wzmiankowano jedynie marginesowo przy okazji wymieniania oddanych przez niego „usług dla fizyki teoretycznej”).

Przy takim poparciu badania nad promieniami N kwitły. W czasie półtora roku od ogłoszenia przez Blondlota jego odkrycia ilość publikacji o tym przedmiocie rosła zastraszająco. W pierwszej połowie 1903 r. ukazały się w „Comptes rendus” 4 prace na ten temat; w pierwszej połowie 1904 r. ich liczba wzrosła do 54. (Interesujący jest fakt, że na temat promieni rentgenowskich „Comptes rendus” zawierały w tym ostatnim okresie tylko 3 prace). Eksplozja prac naukowych na temat promieni N ustała gwałtownie dopiero w 1905 roku, kiedy to „Comptes rendus” nie zamieściły ani jednej pracy na ten temat. Katastrofą dla promieni N była wizyta amerykańskiego fizyka R.W. Wooda w uniwersytecie w Nancy.

Wood, profesor fizyki Uniwersytetu Johna Hopkinsa, był międzynarodową znakomitością w dziedzinie optyki i spektroskopii – gałęzi fizyki specjalizujących się w analizie promieniowania elektromagnetycznego. Był on oczywiście wysoce zainteresowany wiadomością, że Blondlot zidentyfikował nową postać promieniowania i – jak to jest w zwyczaju, kiedy odkryte zostaje nowe zjawisko – natychmiast rozpoczął próby nad powtórzeniem doświadczenia z nadzieją uzyskania równie rewelacyjnych wyników. Jak jednak powiedział później swemu biografowi, Williamowi Seabrockowi, nie udało mu się uzyskać żadnych wyników, choć, „stracił na to całe przedpołudnie”.

„Niepowodzenie” Wooda nie było odosobnione. Inni fizycy, włącznie z lordem Kelvinem i sir Williamem Crookesem w Anglii oraz Ottonem Lummerem i Heinrichem Rubensem w Niemczech, również nie uzyskali spodziewanych wyników. W rezultacie badacze zaczęli namawiać Wooda do udania się do Nancy w celu osobistego przyjrzenia się metodom badawczym Blondlota. Wood zdecydował się wreszcie odwiedzić pracownię Blondlota, gdzie – jak się wyraził – „istnieją widocznie jakieś niezwykłe warunki konieczne do ujawnienia się tych wysoce nieuchwytnych form promieniowania”.

Kwalifikacje do zaopiniowania odkrycia Blondlota miał nie tylko naukowe. Spostrzegawczy i impulsywny, był Wood człowiekiem o szerokich – poza fizyką – zainteresowaniach. Wśród licznych jego publikacji znaleźć można na przykład małą parodię podręcznika przyrody, zatytułowaną „Jak odróżnić ptaki od kwiatów”, w której dowcipne wierszyki są ilustrowane jego własnymi rysunkami ptaków i roślin. Wood lubił się popisywać i długo po tym jak stał się dorosły pozostał niepoprawnym kawalarzem i nabieraczem. Pewnego razu, na przykład, wykorzystał swoje wybitne uzdolnienia do optyki, aby sfabrykować fikcyjną fotografię, która była chyba jednym z pierwszych na Ziemi zdjęć niezidentyfikowanych obiektów latających. Był również niezmordowanym demaskatorem wszelkiego rodzaju oszustów. Na przykład uczestnicząc pewnego razu w seansie spirytystycznym, w czasie którego medium utrzymywało, że weszło w kontakt ze zmarłym angielskim fizykiem teoretycznym lordem Rayleighem, Wood wymyślił kilka zawiłych pytań z dziedziny elektromagnetyzmu i zażądał od medium, żeby zadało je duchowi. Odpowiedzi oczywiście nie było.

W jakim zakresie te cechy osobowości Wooda odegrały rolę w jego konfrontacji z Blondlotem, można osądzić ze sprawozdania Wooda z wizyty w laboratorium w Nancy zamieszczonego w „Nature” z 29 września 1904 roku. (W swoim artykule Wood nie używa nazwiska Blondlota, ale Seabrock zapewnia, te wszystkie opisane w nim wydarzenia miały miejsce w Nancy). Blondlot i jego koledzy przyjęli Wooda serdecznie i na jego cześć przeprowadzili serię doświadczeń mających na celu zademonstrowanie rozmaitych właściwości promieni N.

Pierwsze doświadczenie, w którym Wood uczestniczył, było ulepszoną wersją doświadczenia, które pierwsze ujawniło Blondlotowi istnienie promieni N. Promienie N emitowane przez lampę Nernsta zostały skierowane przez obiektyw aluminiowy, który służył do ich skoncentrowania, na iskrę detektora iskrowego. Mała płytka z matowego szkła, osłaniająca detektor przed źródłem promieniowania, służyła do rozpraszania światła iskry, żeby zmiany w jej jasności mogły być łatwiej dostrzegalne. Blondlot i jego koledzy zapewnili Wooda, że jeżeli przesłoni on ręką strumień promieni w jakimkolwiek punkcie między źródłem promieniowania a iskrą, to blokada taka uwidoczni się jako przyciemnienie iskry.

Wood opisał początek eksperymentu następująco. „Utrzymywano, że (wahania w jasności iskry) będą jak najwyraźniej widoczne, a jednak nie byłem w stanie zauważyć żadnej najlżejszej zmiany. Wytłumaczono mi, że jest to wynikiem braku wrażliwości moich oczu. By to sprawdzić, poprosiłem gospodarzy, by – patrząc na ekran – powiedzieli mi, w jakim dokładnie momencie umieściłem rękę na drodze promieni. W żadnym wypadku nie otrzymałem właściwej odpowiedzi. Kiedy trzymałem dłoń na drodze promieni nieruchomo, mówiono mi raz, że ekran jest jasny, a raz że ciemny, na zmianę. Kiedy zaś poruszałem ręką, obserwowane fluktuacje nie miały absolutnie żadnego związku z jej ruchami”.

Świadectwo oczu przy ocenie intensywności światła iskry okazało się więc absolutnie niesprawdzalne. Następna jednak demonstracja miała dać Woodowi fotograficzny dowód istnienia promieni N. Aparat przystosowany do doświadczenia zawierał poziomą kliszę fotograficzną przesłoniętą od góry ekranem z matowego szkła. Ponad matową szybą umieszczany był detektor iskrowy, a ponad nim znajdował się ekran tekturowy (stanowiący zarazem wieko nieprzezroczystego pudła pokrywającego aparat i kliszę). Ponad tym urządzeniem znajdowało się źródło promieni N.

Klisza fotograficzna sięgała jednego boku tekturowego pudła i mogła być przesuwana w obie strony. Ekran z wilgotnej tektury, zmontowany razem z kliszą, również mógł być wysuwany z pudła. Tak więc, kiedy klisza fotograficzna znajdowała się z jednej strony pudła, mogła rejestrować natężenie światła iskry bez wilgotnego ekranu między iskrą a źródłem promieni N, kiedy zaś została przesunięta na drugą jego stronę, mogła rejestrować natężenie światła iskry z wilgotnym ekranem między iskrą a źródłem promieni. Ponieważ woda miała zatrzymywać promienie N, iskra powinna być ciemniejsza, kiedy wilgotny karton znajdował się między nią a źródłem promieni.

Woodowi pokazano szereg klisz użytych w powyżej opisany sposób, a następnie jedną z klisz wyeksponowano w jego obecności. Wszystkie one ukazywały wyraźnie jaśniejszą plamę z tego boku kliszy, która nie była zasłaniana przez wilgotną tekturę. Inaczej mówiąc, klisze wydawały się istotnie rejestrować istnienie nowego promieniowania. Wood jednakże zwrócił uwagę na „warunki umożliwiające wiele źródeł błędu”, w jakich wszystkie zdjęcia były robione. Sam tylko fakt, że intensywność światła iskry fluktuowała również w sposób naturalny (według Wooda możliwość ta sięgała 25%), był według niego wystarczający, by „precyzyjne badanie uczynić niemożliwym”.

Poza tym każda para obrazów fotograficznych na kliszy była eksponowana szereg razy, co mogło sprawić, że różnica między dwiema fazami eksperymentu – z promieniami N i bez nich – stawała się znaczniejsza. Czas eksponowania każdej fazy miał wynosić 5 sekund, a więc eksperymentator powinien był przesuwać kliszę z jednej strony pudła na drugą w odstępach 5-sekundowych. Procedura ta dawała – według Wooda – możliwość subiektywnego błędu doświadczalnego. „Wydaje się zupełnie możliwe – napisał później – że różnica w jasności obrazów jest wynikiem zbiorowego faworyzowania czasu naświetlania pewnych obrazów, co może być zupełnie podświadome, ale może też być wynikiem poprzednio uzyskanej wiedzy o szczególnych właściwościach aparatury”.

Tak więc do tego czasu ani eksperymentatorom z Nancy, ani sceptycznemu Woodowi nie udało się udowodnić ich założeń. Klisze fotograficzne podtrzymywały interpretację Blondlota, ale Wood „nie chciał (…) uwierzyć, że zmiana intensywności światła, której normalny wzrok nie mógł uchwycić, kiedy promienie N były wzbudzane i wygaszane, mogła uwidocznić się na fotografiach tak wyraźnie, jak to wykazywały wywołane klisze”. Wood uważał, że „doświadczenia te można łatwo sprawdzić tak, by nie nasuwały żadnych wątpliwości”. Zasugerował mianowicie zastosowanie dwu ekranów połączonych z aparaturą fotograficzną Blondlota: jednego „złożonego z dwu cienkich blaszek aluminiowych, między którymi znajdowałoby się kilka kartek mokrego papieru, wszystko hermetycznie zapieczętowane na brzegach woskiem” oraz drugiego „dokładnie takiego samego (ale zawierającego) suchy papier”. Według hipotezy Blondlota ekran zawierający mokry papier powinien zatrzymywać promienie N, zaś ekran zawierający suchy papier – przepuszczać je. Gdyby „osoba naświetlająca klisze (była) nieświadoma, jakiego ekranu w każdym przypadku używa… wywołane fotografie mogłyby dać obiektywne świadectwo prawdzie”. Wood był jednak „zupełnie pewny, że jeden dzień spędzony na robieniu takich doświadczeń wystarczyłby, żeby wykazać, że różnice w obrazie na kliszy fotograficznej nie mają żadnego związku z ekranami, bez względu na to, który z nich zostałby użyty”.

Jednakże następne doświadczenie obserwowane przez Wooda w niczym nie przypominało proponowanej przez niego próby z dwoma ekranami: zademonstrowano mu, jak promienie N załamują się przy przechodzeniu przez pryzmat aluminiowy. W aparaturze użytej do demonstracji tego zjawiska promienie N emitowane przez lampę Nernsta najpierw przechodziły przez ekrany z folii aluminiowej, czarnego papieru i drewna (ażeby wyeliminować wszelkie inne rodzaje promieniowania elektromagnetycznego), a następnie – przez ekran z mokrej tektury, w którym została wycięta pionowa szczelina szerokości 3 mm. Strumień promieni N przechodzący przez szczelinę padał na pryzmat, który, według Blondlota, służył nie tylko do załamywania promieni, ale również do rozszczepienia ich na widmo. Innymi słowy, promienie N miały mieć – jak się okazało – rozmaitą długość fali!

Dla umiejscowienia pozycji załamanych promieni Blondlot użył małego kawałka suchej tektury umocowanej na łukowato wygiętej stalowej podpórce. Przez środek tego detektora namalowano fosforyzującą farbą wąski pasek: detektor mógł być przesuwany wzdłuż podpórki za pomocą śruby z bardzo dokładnej obrabiarki: była to aparatura przeznaczona w zasadzie do żłobienia równomiernie rozmieszczonych rowków. Kalibracja śruby umożliwiała dokładne oznaczanie miejsca, w którym fosforyzujący pasek ulega zmianie jasności, czyli miejsca, na które padają załamane promienie N. Blondlot i jego koledzy oświadczyli, że za pomocą tej aparatury mogą być zidentyfikowane co najmniej 4 takie miejsca, czyli co najmniej 4 rozmaite długości fal promieni N, i że w każdym takim miejscu wystarczy jeden ruch detektorem, nie dłuższy niż 1 mm, by wywołać rozjaśnienie się i powtórne przyciemnienie fosforyzującego paska. Wood wyraził zdziwienie, że wiązka promieni wychodząca z tak szerokiego otworu (3 mm szerokości) może być rozszczepiona na tak wąskie elementy składowe (szerokości 1 mm), na co gospodarze odpowiedzieli, że jest o jedna z niewytłumaczalnych i zdumiewających właściwości promieni N.

Wood osobiście poruszał urządzeniem detektorowym, ale znowu nie był w stanie zauważyć żadnej zmiany w jasności fosforyzującego pasa. Wtedy podjął decyzję spłatania Blondlotowi figla. Aby zmiany w fosforescencji były widzialne, doświadczenie odbywało się w zaciemnionym pomieszczeniu, tak że Wood miał możność niepostrzeżenie usunąć najważniejszy element aparatury doświadczalnej – pryzmat aluminiowy. W artykule zamieszczonym w „Nature” napisał później: „Usunięcie pryzmatu (…) nie wydawało się w jakiejkolwiek mierze przeszkadzać umiejscowieniu maksimum i minimum załamanej(!) wiązki promieni”.

Następnie odbyła się dyskusja nad pewnymi jeszcze bardziej fantastycznymi właściwościami, które przypisywano promieniom N. Na przykład, badając wpływ promieni na różne czynności fizjologiczne organizmu, Charpentier ustalił, że działają one na wyostrzenie zmysłów. Do tego samego wniosku doszli – przypuszczalnie niezależnie od siebie – jego koledzy. Zademonstrowali więc Woodowi serię eksperymentów mających udowodnić, że promienie N wzmagają ostrość wzroku.

W słabo oświetlonym pomieszczeniu blisko oczu obserwatora umieszczono duży stalowy pilnik – źródło promieni N. Na ścianie pomieszczenia wisiał zegar. Osoba poddana doświadczeniu zapewniła Wooda, że wskazówki zegara, które normalnie nie były wyraźnie widoczne, stają się znacznie wyraźniejsze, kiedy aparat emitujący promienie znajduje się w bliskości. Zjawisko to przypisywano szczególnemu działaniu promieni N na siatkówkę. I znowu Wood „nie był w stanie zauważyć najlżejszej różnicy”. Ponieważ pomieszczenie nie było zupełnie zaciemnione, Wood nie mógł wykonać tak sprytnej „kontroli doświadczenia”, jak przy usunięciu pryzmatu. Nie zrezygnował jednak i – jak napisał później w sprawozdaniu – „zamiana stalowego pilnika na kawałek drewna tego samego kształtu i rozmiaru w żaden sposób nie zakłóciła doświadczenia”. Zamiana została dokonana, oczywiście, bez wiedzy obserwatora.

W laboratorium Blondlota Wood spędził około 3 godzin obserwując rozmaite doświadczenia. W końcu uznał się za „niezdolnego do zdania sprawy z ani jednej obserwacji, która mogłaby wskazywać na istnienie promieni N”. I rzeczywiście „opuścił pracownię z bardzo silnym przekonaniem, że ta niewielka liczba doświadczeń, które zakończyły się pozytywnymi wynikami, była albo jakimś złudzeniem, albo wręcz wprowadzeniem w błąd”. Opublikowane przez Wooda sprawozdanie z demonstracji w ośrodku badawczym promieni N w Nancy definitywnie położyło kres życzliwej atmosferze dla promieni N poza Francją, tym bardziej, że grunt był już przygotowany, jako że wielu czołowym naukowcom nie udało się odtworzyć doświadczeń i wyników Blondlota.

Jednakże francuscy rzecznicy promieni N w dalszym ciągu bronili ich zaciekle. Istnienie tych promieni zostało przecież stwierdzone przez dwudziestu francuskich uczonych, włączając w to tak znane postacie, jak Charpentier i Jean Becquerel, syn wynalazcy radioaktywności Henri Becquerela. Co więcej, wielu innych było świadkami różnorodnych przejawów działania promieni N podczas demonstracji urządzanych przez Blondlota i jego następców na uniwersytecie w Nancy lub w Paryżu. Po wizycie Wooda Blondlot napisał: „Wielu wybitnych fizyków, którzy byli tak uprzejmi, że odwiedzili moje laboratorium, było świadkami (doświadczeń z detektorem fotograficznym). Spośród (…) 40 doświadczeń tylko jedno było nieudane (…). Wierzę, że to niepowodzenie, jak podkreślam – jedyne, było wynikiem niedostatecznej regulacji iskry, która niewątpliwie okazała się za mało czuła”.

Niemniej jednak Blondlot zadał sobie wiele trudu, by odeprzeć krytycyzm Wooda w stosunku do swoich metod eksperymentalnych. W odpowiedzi na sugestie Wooda, że fotografie mające być dowodem na istnienie promieni N mogą być tylko obrazem naturalnym fluktuacji w jasności iskry detektora albo też – wynikiem nierównych okresów eksponowania klisz, Blondlot opisał nowo wprowadzone metody badawcze, regulujące czas ekspozycji klisz w sposób automatyczny, oraz aparaturę kontrolną utrzymującą stabilność jasności iskry. Co więcej, zaczął zdjęciom robionym bez działania promieni N udzielać przywilejów czasowych, mianowicie przedłużył czas ich ekspozycji o 1,5 sekundy. Wkrótce po wprowadzeniu rozmaitych zabezpieczeń i urządzeń kontrolnych, takich jak wyżej opisane, Blondlot zademonstrował dużą ilość nowych fotografii, na których był widoczny uderzający wzrost intensywności iskry.

W 1905 r. Blondlot opublikował również bardzo szczegółowy zbiór instrukcji do prawidłowej obserwacji manifestowania się promieni N. „Sprawą najważniejszą w czasie przeprowadzania doświadczenia – pouczała instrukcja – jest unikanie wszelkiego wytężenia wzroku, czy to świadomie, czy też na skutek akomodacji do niedostatecznego oświetlenia, jak również unikanie wszelkiego świadomego wpatrywania się w źródło światła, którego zmiany jasności mają być sprawdzane”. Jak z tego wynika, należało widzieć źródło światła bez patrzenia na nie, a nawet zerkać w trochę innym kierunku. „Obserwator powinien zachowywać postawę absolutnie bierną – pouczała instrukcja – pod groźbą, że nic  użytecznego nie spostrzeże. O ile możności ma być zachowana cisza. Należy unikać wszelkiego dymu, w szczególności tytoniowego, ponieważ może to zakłócić lub nawet zupełnie zamaskować efekt promieni N. Obserwator powinien nauczyć się patrzeć na detektor świetlny w sposób, w jaki malarz, szczególnie malarz-impresjonista, patrzyłby na krajobraz. Przyswojenie sobie takiego sposobu obserwacji wymaga praktyki i bynajmniej nie jest łatwe. Faktem jest, że pewne osoby mogą wcale nie być do tego zdolne”.

Z powyżej przytoczonych wypowiedzi Blondlota i jego współpracowników można więc było wysunąć wniosek, że chodzi tu raczej o wrażliwość obserwatora, a nie o obiektywne istnienie zjawiska, zakwestionowane przez takich krytyków, jak Wood. Taki punkt widzenia może wydać się dziwnie znajomy tym, którzy śledzili ostatnie kontrowersje dotyczące postrzegania pozazmysłowego. W 1905 r., kiedy to jedynie francuscy naukowcy pozostali stronnikami obozu promieni N, argumenty zaczęły nabierać nieco szowinistycznego charakteru. Pewni zwolennicy promieni N twierdzili, że tylko rasy łacińskie są obdarzone wrażliwością (zarówno intelektualną jak zmysłową) konieczną do spostrzegania manifestowania się promieni. Wyjaśniano, że anglosaska zdolność postrzegania jest obniżona przez stałe przebywanie we mgle, zaś teutońska – stępiona przez opijanie się piwem.

Trudno w to uwierzyć, ale wiele zasług w zdemaskowaniu promieni N należy przypisać mimo wszystko naukowcom francuskim. Żaden kraj, oczywiście, nie witał odkrycia Blondlota z większym entuzjazmem niż Francja, ale kiedy tylko doświadczenia wykonywalne z ostrożnością podobną do sugerowanej przez Wooda nie ujawniły żadnego śladu promieni, francuscy uczeni zaczęli bardziej krytycznie studiować publikacje na temat udanych eksperymentów. Wkrótce zwrócono uwagę na zabawną okoliczność, że lokalizacja pozytywnych wyników doświadczeń ograniczała się wyłącznie do okolic Nancy. (Co prawda odkrycia Jeana Becquerela w Paryżu były tu wyjątkiem, ale one również zaczęły wydawać się podejrzane, kiedy Becquerel ogłosił, że udało mu się powstrzymać emisję promieni N z kawałków metalu przez „znieczulanie” ich chloroformem).

Wreszcie czasopismo francuskie „Revue Scientifique”, którego redakcja była szczególnie uczulona na możliwość kompromitacji nauki francuskiej przez odkrycie promieni N, postanowiło wyjaśnić tę sprawę raz na zawsze.

Po zorganizowaniu dyskusji nad promieniami N czasopismo podjęło śmiałe wysiłki mające skłonić Blondlota do przeprowadzenia definitywnego i obiektywnego sprawdzenia, czy te promienie istnieją. Zgodnie z sugestiami szeregu fizyków redakcja czasopisma zaproponowała Blondlotowi, że dostarczy mu dwie małe drewniane skrzynki, jedną zawierającą kawałek hartowanej stali (rzekome źródło promieni N) i drugą – kawałek ołowiu. Ciężar obu skrzynek będzie jednakowy, tak że – po zapieczętowaniu – będą się one różnić jedynie numerem identyfikacyjnym. Innymi słowy, z wyjątkiem osoby, która sporządzi i oznaczy skrzynki, nikt nie będzie w stanie odgadnąć, która z nich zawiera źródło promieni N. Od Blondlota oczekiwano, że – posługując się bądź detektorem iskrowym, bądź urządzeniem fluorescencyjnym – ustali on, która paczka zawiera hartowaną stal, czyli która emituje promienie N.

Propozycję tę Blondlot pozostawił długi czas bez odpowiedzi, aż w końcu, w 1906 roku, odpisał: „Pozwalam sobie w całości odrzucić waszą propozycję mojej współpracy w tym symplicystycznym eksperymencie: odkryte przeze mnie zjawiska są na to zbyt subtelne. Niech każdy wyrobi sobie osobistą opinię o istnieniu promieni N, bądź na podstawie własnych doświadczeń, bądź – wypowiedzi tych, do których ma zaufanie”.

Tak się też w rezultacie stało. Nauka nie ma na Ziemi kapłana objawiającego doktrynę ani centralnego kolegium proklamującego dogmaty. Ogólnie jednak rzecz biorąc, ewolucja teorii naukowych wydaje się postępować zgodnie z wzorcem, który najlepsze może znalazł odbicie w aforyzmie przypisywanym Jamesowi Clerkowi Maxwellowi, odkrywcy matematycznej teorii elektromagnetyzmu. Jak mówią, we wstępnym wykładzie na temat światła, Maxwell wygłosił następujące zdanie: „Istnieją dwie teorie na temat istoty światła – teoria cząsteczkowa i teoria falowa: dawniej wierzyliśmy w teorię cząsteczkową, obecnie wierzymy w teorię falową, ponieważ wszyscy ci, którzy wyznawali teorię cząsteczkową, zmarli”.

Blondlot umarł w Nancy w 1930 roku.

Tłum. i oprać. Leontyna Ostrowska

 

 

 

Dowód fotograficzny na istnienie promieni N został uzyskany w doświadczeniu zrekonstruowanym schematycznie na powyższym rysunku. Wykrywaczem promieni miał być detektor iskrowy; iskra miała rzekomo rozjaśniać się, kiedy padały na nią promienie N. Detektor był zamknięty w tekturowym pudle. Na dnie pudła umieszczono kliszę fotograficzną. Między detektorem iskrowym a kliszą fotograficzną znajdował się ekran z matowego szklą, rozpraszający światło iskry, tak że padało ono na kliszę jako niewyraźna plama. Wierzono, że tektura przepuszcza promienie N, a więc jeżeli promienie (na rysunku strzałki) padną na nią (rysunek górny), przejdą na wylot i sprawią, że iskra stanie się jaśniejsza, zaś plama na kliszy fotograficznej – ciemniejsza. Woda – jak wierzono – miała być dla promieni N nieprzepuszczalna, toteż kiedy wsuwało się pudło pod ekran z mokrej tektury (rysunek dolny), woda zwilżająca ekran miała zatrzymywać promienie, powodując przyciemnienie iskry i rozjaśnienie plamy na kliszy. Wiele innych czynników miało wpływać na stopień jasności i ciemności plamy. W końcu okazało się jednak, że bezkrytyczna wiara eksperymentatorów w wartość eksperymentu doprowadziła ich do przecenienie jego wyników.

 

 

 

 

 

Jednym ze źródeł promieni N miała być lampa próżniowa, w której dokonywano rozładowania iskry elektrycznej (H – H’). Na powyższym rysunku, opartym na ilustracji opublikowanej we Francji w 1903 roku, detektor iskrowy (c – c’) jest połączony drutem z obwodem elektrycznym lampy. Wiele obserwacji działania promieni na iskrę było dokonywanych za pomocą wzroku.

Advertisements
Ten wpis został opublikowany w kategorii Uncategorized. Dodaj zakładkę do bezpośredniego odnośnika.

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s