Вечером 4 мая 1912 года в адрес Баварской Академии наук в Мюнхене было направлено письмо. В конверте письма было описание эксперимента, который был предложен Максом фон Лауэ, и выполнен Вальтером Фридрихом и Паулем Книппингом в апреле месяце того года. В том письме содержалось доказательство, что кристаллические материалы, которые авторы использовали в эксперименте в качестве дифракционной решетки для X-лучей, открытых В.К. Рентгеном в 1895 году, имеют решетчатую структуру, сравнимую с размерами молекул. Доклад авторов содержал также убедительное экспериментальное подтверждение, что X-лучи имеют волновую природу, доказать которую в течение 17 лет после открытия Рентгена никто не смог.
На рисунке:
Макс фон Лауэ (1979-1960) на фоне дифракционных изображений, полученных от кристаллов сульфата меди (вверху слева) и цинковой обманки (внизу справа). Показана также экспериментальная установка, которую использовали авторы.
Лауэ, Фридрих, Книппинг едва ли осознавали тогда. что их эксперимент был краеугольным камнем, гигантским шагом для всего человечества. Он открыл путь для изучения структуры материи и природы химических связей вплоть до понимания молекулярных основ жизни. "Этот шаг,-писал Макс фон Лауэ позже в своей автобиографии,- содержал доказательство сугубо индивидуальной структуры кристаллов. Вряд ли я мог сделать такую работу один. Я всегда интересовался преимущественно общим пониманием принципов физики. Брегги, отец и сын, имели предпочтение к исследованию отдельных структур, и смогли посвятить свои труды структуре кристаллов".
Прошло столетие от определения кристаллических структур типа NaCl до структур рибоксина, от первых лаузграмм с экспозицией в течение часа до дифракционных картин с разрешением по времени в пикосекундной шкале. Около двух десятков Нобелевских премий было выдано за работы, связанные с кристаллографией, начиная с той, которую получил Макс фон Лауэ по физике "за дифракцию X-лучей в кристаллах", следом за ней выданную Бреггам в 1915 году; последняя в том ряду - премия 2011 года по химии, присужденная Дану Шехтману (Израиль) за открытие квазикристаллов. Ада Йонат (Израиль), Томас Спейтц (США) и Венкатраман Рамакришнан (Великобритания) были награждены премией А. Нобеля в 2008 году "за работы по изучению структуры и функций рибосомы". В течение столетия после открытия Лауэ, Фридриха и Книппинга кристаллография была и есть на переднем крае исследований в биологии, в техническом материаловедении, и в других областях науки. 50-летие открытия в 1962 году было отмечено четырьмя премиями А. Нобеля за исследования в области конденсированных сред и молекулярной структуры тел. Макс фон Лауэ публично говорил, что было бы справедливо разделить его Нобелевскую премию с Фридрихом и Книппингом. Впоследствии Лауэ поделил свой денежный приз с соавторами открытия.
Открытие дифракции рентгеновских лучей совпало в России со столетней годовщиной вторжения Наполеона и его изгнания за пределы России. Царское правительство стремилось использовать этот день для поддержания патриотизма, но без особого успеха. В 1911 году дух оппозиции преобладал среди студентов и профессоров, выступавших против массовых увольнений из университетов, закрытий в них ряда кафедр и отделений, других непопулярных мер, которые предпринимал министр Народного образования Л.А.Кассио. Среди наиболее успешных работников в области кристаллографии, которые покинули Московский университет, были В.И. Вернадский, А.Е. Ферсман, Я.В. Самойлов, и Г.В. Вульф. А.В. Шубников, будущий основатель Института кристаллографии АН СССР, после окончания университета работал ассистентом Г.В. Вульфа в свободном Народном университете, который был организован на частные пожертвования. Работы Лауэ оказали большое влияние на кристаллографов в России. Известие об этом событии пришло в Москву осенью 1912 года. Г.В. Вульф сразу же выразил свое желание продолжать работу в этой области. Он исследовал уравнения Лауэ, и получил на их основе соотношение
λ Λ - = - 2 m
Статья Г.В. Вульфа опубликована в Physikalische Zeitschrift 1913, 14, 217. Найденное Вульфом соотношение идентично по смыслу полученной Уильямом Бреггом (Bragg W.L. 1913. Proceedings of the Cambridge Philosophical Society 17: 43–57) известной формуле
nλ= 2dsinθ
Вся последующая деятельность Вульфа была связана с дифракцией рентгеновских лучей. Уже в 1916 году он перевел на русский язык книгу У.Г. и У.Л. Бреггов "Рентгеновские лучи и кристаллическая структура". Георгий Викторович Вульф был первым, кто в нашей стране начал проводить рентгеноструктурные исследования материалов.Г.В. Вульфа почитают и помнят в Казанском университете. Туда он был впервые направлен на работу после защиты докторской диссертации, преподавал кристаллографию на кафедре минералогии в 1897-98 учебном году.
Исследования по рентгеноструктурному анализу в СССР стали развиваться активно после Великой Отечественной войны. Научные исследования были сосредоточены в Институте кристаллографии АН СССР, в Физико-химическом НИИ им. Л. Я. Карпова, в Институте общей и неорганической химии АН СССР, в МГУ им. М.В. Ломоносова, в Институте органической химии АН СССР. Работы по рентгеноструктурному анализу материалов успешно вели Китайгородский А.И, Жданов Г.С., Бокий Г.В., Шубников А.В., Белов Н.В. Всеобщее признание получили труды академика Белова Николая Васильевича, выдающегося кристаллографа, совместно с учениками расшифровавшего более 500 кристаллических структур. Многие годы Белов Н.В. состоял членом международного союза кристаллографов (IUCr), был Вице-президентом (1967) и Президентом (1966 -1969) этой авторитетной международной организации. С декабря 1997 года начала функционировать в режиме online на базе Института экспериментальной минералогии РАН Российская кристаллографическая база данных WWW-МИНКРИСТ. В настоящее время она насчитывает 7846 карточек данных в свободном доступе для отечественных пользователей. Международный центр дифракционных данных ICDD® является преемником Объединенного комитета по стандартным порошковым данным (JCPDFS). Собранный ICDD® Файл порошковой дифракции (PDF) содержит на данный момент более 747 650 уникальных наборов данных по различным веществам. При подготовке публикации использованы материалы: 1. Laue centennial. W. Schmahla, W Steurer.- Acta Cryst. (2012) A68, 1–2. Zeitsch fur Krist. (2012) 227, 1. 2. Физики о себе. Воспоминания Шубникова А.В. Изд.-во "Наука", 1990. 3. История кафедры минералогии и петрографии. Винокуров В.М., Бахтин А.И. http://www.kpfu.ru/
Публикация подготовлена сотрудниками рентгеновской лаборатории ЗАО "ИЭЦ ВНИИЭТО", ООО "Опытный завод ВНИИЭТО" 19.06.2012
