МАГИЧЕСКИТЕ ЛЪЧИ

Лекарите винаги са искали да надникнат в организма на болния. Уви, векове наред те работели слепешката. Това станало толкова привично, че когато науката предоставила на медицината възможност да разглежда живия човешки организъм отвътре, лекарите не повярвали. При това учените, които изобретили апаратитечудо, най-малко мислели за медицината…

В НАЧАЛОТО БИЛ КРУКС

Науката никога не се интересувала от насъщните грижи: учените изследвали света, разглабяли го тухла по тухла, подреждали го в нови умозрителни системи и от тази пищна трапеза на интелектуалците на човечеството се падали трохи – това, което днес наричаме постижения на техническата цивилизация.

Сър Уилям Крукс, богат английски аристократ, който се увличал от спектроскопията, през 1861 година получил световна слава, като открил химическия елемент талий. По това време Крукс още нямал и тридесет години, той можел до края на живота си да почива на лаврите си, ако не го привличала самата слава. Той продължил своите изследвания и открил инертните газове. Сър Уилям изобретил множество прибори. Сред тях е знаменитата тръба на Крукс: запоен от всички страни съд с инертен газ, през който преминавал електрически заряд. Впоследствие това изобретение породило гигантската индустрия на светлинната реклама, но Крукс не се стремял към това: той се интересувал само от чистата наука.

СЛУЧАЙНОТО ОТКРИТИЕ

Тръбата на Крукс привлякла вниманието на много учени. Сред тях бил и Вилхелм Конрад Рентген. Този немски физик не бил аристократ, макар че не бил и беден. Той завършил Политехническия институт в Цюрих и три години изучавал строежа на машините. Юношата обаче така добре се научил да прави различни лабораторни прибори, че привлякъл вниманието на един от изтъкнатите физици – Август Кунд. Няколкото години плодотворно сътрудничество донесли на Рентген такава слава, че го канели на работа всички академии в Европа. Той работел много, понякога изобретявайки свои прибори, понякога усъвършенствайки чужди. От тръбата на Крукс Рентген по време на един от опитите си извадил газа и случайно открил, че освен известното на всички излъчване, което угасвало на 30-40 см от източника, са налице и други лъчи. Те преминавали през всевъзможни прегради, екрани, осветявали фотоленти, лежащи в друга стая… Рентген продължавал да експериментира с тайнствените лъчи: те практически не се отразявали в нищо, не се пречупвали в различни среди, проницаемостта им била просто изумителна. Ученият поставял между тръбата и фотопластинка предмети от различни материали и измервал интензивността на сенките. Веднъж, по време на експеримент, той видял и силуета на костите на пръстите си. Разбира се, този факт го поразил. Той подробно го описал в статии в списания, направил в Х-лъчите снимка на дланта на жена си, която се превърнала в снимка на годината и била публикувана във всички печатни издания. И продължил работата си, прекъсната заради загадъчните лъчи: Рентген отново се потопил в проектирането на прибори. Тези лъчи за него били само страничен продукт на увлекателни научни експерименти, прословутата „троха от трапезата“. Но за тази „троха“ той получил Нобелова награда, множество медали и академични атестати, в негова чест бил наречен химическият елемент рентгений.

Съвсем други хора обаче изобретили рентгеновия апарат, който позволил не само да се видят костите на болния, но и да се лекува рак с облъчване…

УЛТРАЗВУК ЗА ВОЙНА…

Още по-парадоксална е историята на ултразвуковото изследване. В много отношения това изобретение се дължи на… Първата световна война.

Именно тогава в Атлантика започнали да пиратстват немски подводници. Те потапяли не само военни, но и търговски кораби. Военните ведомства на различни страни се разтревожили и отделили огромни субсидии за разработването на подводни разузнавателни системи. Учените се заели със задачата, изпробвали различни проектори, но се отказали – светлинният лъч бързо се разпадал във водата. А какво би дал звуковият лъч?

Експериментаторите биели камбани, свирели със свирки, разчитайки, че ще успеят да открият бариера, на която да се натъкне звуковата вълна. Но от морската бездна идвал такъв поток от шумове, че било невъзможно да се ориентират в тях. И тогава решили да изпробват с ултразвук.

Първите експерименти били обнадеждаващи. Лъчът на ултразвука бил насочван под водата и ако се натъквал на някакво препятствие, той се отразявал и се връщал към своя източник, където лесно бил фиксиран. Получил се един вид ехолокатор: като се умножи скоростта на ултразвука във водата по времето за връщане, лесно се определяло разстоянието до препятствието.

Но откъде да вземат ултразвук? Не могат да държат прилепи на корабите!

Със задачата се справил един малък прибор – свирката на Халтън. Неговият изобретател бил не някой друг, а братовчедът на знаменития Чарлз Дарвин -сър Франсис Халтън. В науката той е известен преди всичко като създател на евгениката -науката за подобряване природата на човека. Изследвайки homo sapiens от най-различни гледни точки, Халтън измислил специална свирка, позволяваща да се определи горният праг на чуваемост. Приборът издавал специфичен звук – именно той бил използван от военните като източник на ултразвук.

За да бъде автоматизиран процесът и да не свирят матросите със свирката, било използвано още едно старо изобретение, на което много години не обръщали внимание. Спомнили си, че през 1880 г. тогава още неизвестните на света братя Кюри открили удивително явление – пиезоелектричеството. Сега промишлеността произвежда милиони пиезозапалки, а в края на XIX в. откритието на Кюри било сметнато за безполезно. В същото време за моряците, които трябвало да свирят със свирката на Халтън. пиезоелементът се оказал дар Божи: защото пиезоелектричеството е основано на способността на кристала на кварца при натиск върху него да произвежда и електричество, и ултразвук. Пиезоелементите позволявали не само да се издава ултразвук с нужната честота, но и да се приема неговото ехо. По време на Първата световна война такива ехолокатори спасили много кораби от нападение на вражески подводници.

Но войната свършила, опасността от торпедни атаки рязко намаляла и учените започнали да търсят нови области на приложение на ехолотите. С тяхна помощ например се оказало удобно да се проверява целостта на метални конструкции.

…И ЗА МИР

Мисълта, че с ултразвук може да се изследват и дефектите в конструкцията на човешкия организъм, рано или късно трябвало да хрумне на някого. Идеята се понесла във въздуха малко преди Втората световна война и почти едновременно призовала на работа учени от Америка, Европа и Япония. Изследванията се провеждали главно с животни. Ултразвуковият лъч добросъвестно прониквал в плътта, отразявал се от вътрешните повърхности, ехото се връщало, фиксирало се и самописецът нанасял на хартията… точка. За да се получи обаче свързана картина, се налагало многократно да се повтаря „свиренето“, всеки път леко променяйки посоката на лъча, като при това изследваният предмет трябвало да остава неподвижен. Дълги часове! Но този предмет бил човекът, при това болен. Трудна работа.

Били нужни още двадесет години, за да дойде помощ от област на знанието, абсолютно далечна от медицината. Пациентите били поставяни в специални имерсионни вани, в които космонавтите усвоявали и безтегловността, и свръхгравитацията, и пълната неподвижност. За да може да се свърже мозайката от точки, изчислени по данните на ехолота, започнали да използват многопотоков излъчвател с подвижен преобразувател, който насочвал едновременно няколко лъча под различни ъгли. Получените данни се конвертирали от компютър в обемно изображение…

А след това започнала работата на инженерите, приборостроителите, те усъвършенствали методиката и апаратурата. Невъзможно е да се изброят всички, които са способствали в една или друга степен за внедряването на ултразвуковото изследване в ежедневието. Това била мозайка от компоненти, създадени от различни хора, в различно време и за различни цели. От отделните „трохи от трапезата“ се получила великолепна „баница“.

Изпрлзването на рентгеноскопията и ултразвуковото изследване рязко намалило броя на лекарските грешки. В много страни практически два пъти се увеличила продължителността на живота. Днес можем спокойно’ да следим движенията на нашето сърце, стомах, състоянието на мускулните тъкани и мозъка, да се любуваме на нероденото си дете!

Благодарности на шпионите, чиято дейност разпространявала необходимите на човечеството знания по цялата планета. И, разбира се, на всички тези, които не изхвърляли „трохите“ от случайните научни открития, а грижливо ги пазели за бъдещите поколения. За всеки случай…