Die Entdeckung von Wilhelm Conrad Röntgen hatte eine enorme Bedeutung für die weitere Entwicklung der Physik. Dank dieses Wissenschaftlers wurde die Radioaktivität entdeckt und für praktische Anwendungen in der Medizin nutzbar gemacht. Moderne Geräte nutzen die von Röntgen entwickelte Röntgenröhre. Obwohl der Forscher fast täglich bis spät in die Nacht im Labor arbeitete, machte er die wichtigste Entdeckung seines Lebens – die X-Strahlen – erst im Alter von 50 Jahren, schreibt munichname.eu.
Ein junger Wissenschaftler
Wilhelm Conrad Röntgen wurde am 27. März 1845 in Lennep (Remscheid) geboren. Er wuchs in einer Familie von Textilfabrikanten und Kaufleuten auf. Die Familie zog 1848 nach Apeldoorn in die Niederlande, wo Wilhelm die Grund- und Mittelschule besuchte. 1862 zog er nach Utrecht, um 1863 eine private Schule zu besuchen, die ihn auf technische Berufe vorbereiten sollte.
Obwohl Wilhelm gute Noten hatte, galt seine harte Arbeit als durchschnittlich. Später wurde er fälschlicherweise beschuldigt, eine Karikatur des Klassenlehrers gezeichnet zu haben, und ohne Abschluss von der Schule verwiesen. Er bemühte sich, die Sprache besser zu lernen, konnte jedoch nicht an einer Universität in den Niederlanden studieren. 1865 wurde er als Gasthörer an der Universität Utrecht in Botanik, Zoologie, Physik, Mathematik und Chemie zugelassen.
1865 begann er sein Studium am Eidgenössischen Polytechnikum in Zürich und erhielt ein Diplom als Maschinenbauingenieur. Später schloss er sein Aufbaustudium in Physik ab und promovierte im Juni 1869 mit einer Dissertation über die Untersuchung von Gasen zum Doktor der Physik.
Röntgen beschloss, auf Anraten von August Kundt sein Leben der Physik zu widmen. Er folgte dem Wissenschaftler nach Würzburg, wo er seine erste wissenschaftliche Publikation veröffentlichte und 1870 der Physikalisch-Medizinischen Gesellschaft beitrat. 1872 zog er mit Kundt an die Kaiser-Wilhelm-Universität Straßburg. 1875 begann er als Dozent für Physik und Mathematik an der Landwirtschaftsakademie Hohenheim bei Stuttgart zu arbeiten.
1888 wurde Röntgen Professor an der Universität Würzburg, 1894 deren Rektor. Am 8. November 1895 gelang ihm seine größte Entdeckung – die Röntgenstrahlen. Als Beweis fotografierte er die Hand seiner Frau, sodass sowohl die Knochen als auch der Ehering deutlich sichtbar waren.
Bescheidener Nobelpreisträger
1895 erschütterte die Entdeckung einer bis dahin unbekannten Strahlung die wissenschaftliche Welt. Die Strahlen wurden sofort „Röntgenstrahlen“ genannt. 1901 wurde Wilhelm Röntgen der erste Physiker, der für seine sensationelle Entdeckung mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde. Der Wissenschaftler war jedoch stets für seine Arbeitsmoral und außergewöhnliche Bescheidenheit bekannt.
Röntgen erklärte, dass Erfindungen und Entdeckungen der Menschheit gehören und deren Nutzung nicht durch Patente oder Lizenzen geregelt werden sollte. Seine Nobelpreissumme spendete er der Universität Würzburg, wo er seine Entdeckung gemacht hatte. Wilhelm Röntgen ließ seine Erfindung nicht patentieren und betrachtete seine Forschungen nie als Einkommensquelle.
Röntgen erkannte sofort die Bedeutung seiner Entdeckung für die Medizin. Innerhalb weniger Jahrzehnte fand die Entdeckung auch in anderen Bereichen Anwendung. Zum Beispiel verwendeten Kunsthistoriker die Röntgenstrahlen, um Originale von Fälschungen zu unterscheiden. Zollbeamte nutzen die Erfindung, um Schmuggler zu stellen. In den 1970er Jahren wurden Musiktitel heimlich auf Röntgenbildern aufgenommen, was zu einem Symbol jener Ära wurde.
Wilhelm Röntgen ging einen schwierigen Weg zu seiner großen Entdeckung. Er wurde wegen eines Streichs eines anderen Schülers von der technischen Schule verwiesen und erhielt keinen Abschluss, was ihm eine Stelle an der Universität Würzburg verwehrte. Dennoch widmete er sich der Wissenschaft und konzentrierte sich auf Lichterscheinungen und andere Strahlungen in den sogenannten „Crookes-Röhren“.
Diese Glasröhren mit positiven und negativen Elektroden, aus denen die Luft entfernt wurde, erzeugen ein fluoreszierendes Leuchten, wenn ein Hochspannungsstrom hindurchgeleitet wird. Röntgen war besonders an den Kathodenstrahlen und deren Reichweite außerhalb der geladenen Röhren interessiert.
Die Entdeckung
Dass Wilhelm eine fleißige Person war, ist kein Geheimnis. Während seiner Zeit als Leiter des Physikalischen Instituts der Universität Würzburg blieb er oft bis spät abends im Labor. Die X-Strahlen entdeckte Röntgen erst im Alter von 50 Jahren. Sein größtes Interesse galt dem Phänomen der Kathodenstrahlen. Eines Abends im November waren seine Assistenten bereits nach Hause gegangen, doch der Professor blieb noch, um weiterzuarbeiten.
An diesem Abend schaltete er abwechselnd den Strom der Kathodenröhre ein und aus und führte notwendige Messungen durch. Als er die Arbeit beendete, schaltete er das Licht im Raum aus. Plötzlich bemerkte er einen Fleck, der im Dunkeln leuchtete. Die Lichtquelle war ein Bildschirm, der mit Barium beschichtet war und normalerweise auf Licht und elektromagnetische Wellen reagierte.
Röntgen erkannte, dass er die Röhre vergessen hatte auszuschalten. Als er erneut Strom auf die Röhre gab, erschien das rätselhafte Leuchten wieder, obwohl die Röhre dicht verschlossen war. Vor die Röhre stellte Röntgen einen Bildschirm und hielt verschiedene Gegenstände davor: ein Brett, ein Buch, Papierblätter. Sogar Eisengewichte wurden für die geheimnisvollen Strahlen durchlässig.
Noch überraschter war der Physiker, als er seine eigene Hand in die Strahlen hielt und deutlich die Knochen sah. Sein nächster Schritt bestand darin, eine spezielle Röhre zu entwickeln, die einen intensiven Strom von X-Strahlen ermöglichte, die später als Röntgenröhre bekannt wurden. Dank dieser Entwicklung erforschte der Physiker die Haupteigenschaften der Strahlen.
So erkannte Röntgen, dass die Strahlung durch verschiedene Materialien dringen kann und weder gebrochen noch reflektiert wird. Außerdem stellte er fest, dass X-Strahlen nur auf Fotofilmen wirken. Bei der Entwicklung dieser Filme konnte man das Bild dessen, was sich im Inneren des Körpers befand, sichtbar machen.
Nutzung der X-Strahlen
Eine der ersten Fotoplatten, die als Beweis für die Entdeckung dienten, war ein Röntgenbild der Hand seiner Frau. Auf dem Foto waren die Knochen und der Ehering an ihrem Finger deutlich sichtbar. Dieses Bild fügte er seiner wissenschaftlichen Arbeit „Über eine neue Art von Strahlen“ bei, die er am 28. Dezember 1895 an die Universität Würzburg schickte.
Im Januar präsentierte Röntgen seine Entdeckung den Wissenschaftlern und demonstrierte die Wirkung der Röntgenstrahlen anhand eines Beispiels. Dazu bat der Physiker einen anwesenden Anatomen um Hilfe und machte ein Röntgenbild seiner Hand. Damals wurde auch vorgeschlagen, die Strahlen „Röntgenstrahlen“ zu nennen.
Die Nachricht von Röntgens Erfindung verbreitete sich schnell in der ganzen Welt. Einer derjenigen, die versuchten, die Entdeckung zu verbessern, war Thomas Edison, der einen tragbaren Fluoroskop entwickelte. Es gelang ihm jedoch nicht, eine Röntgenlampe für den Hausgebrauch zu bauen. Das Interesse an Röntgenstrahlen war groß. Es wurden sogar Studios eröffnet, in denen „Knochenporträts“ aufgenommen wurden.
X-Strahlen fanden auch Anwendung in der Medizin. Es wurde versucht, röntgendichte Substanzen zu verwenden, um klare Bilder von Organen und Gefäßen zu erhalten. Der Physiker Wilhelm Wein nutzte die Strahlen zur Diagnose von Knochenbrüchen im Berliner Militärkrankenhaus. Vier Jahre nach der Entdeckung wurde Röntgen an die Universität München berufen, wo er bis zu seinem Lebensende arbeitete. Obwohl er zahlreiche Angebote erhielt, lehnte er diese ab, um sich ausschließlich der Wissenschaft zu widmen.
1920 veröffentlichte Röntgen seine letzte wissenschaftliche Arbeit – ein Manuskript über die Physik der Kristalle. Es war eine Zusammenfassung der Forschungsergebnisse des Physikers und Joffes. Röntgen veröffentlichte während seines Lebens zahlreiche Arbeiten, darunter 60 wissenschaftliche Artikel und sieben große Publikationen.