В Главе 2 я упомянул, что годы с 1895-го по 1897-й стали временем зарождения современной физики. Оглядываясь сегодня назад, можно также сказать, что эти несколько первых, волнующих лет можно точнее назвать «эпохой таинственных лучей». Лучи обнаруживались повсюду. На рубеже веков были открыты рентгеновские лучи, явление радиоактивности и электрон, и каждый из этих феноменов стал полной неожиданностью для научного сообщества. В течение последующего десятилетия их первооткрыватели – Вильгельм Рентген, Анри Беккерель и Джозеф (Дж. Дж.) Томсон соответственно – получили Нобелевские премии. Если помните, в Главе 2 мы проследили зарождение и развитие квантовой теории с революционной идеи Планка, высказанной в начале XX века. Однако в то время его работа была далеко не самой интересной и волнующей среди физических исследований. Внимание научного сообщества было приковано к открытию рентгеновских лучей. Эти невидимые лучи могли проходить сквозь твердое вещество и формировать изображение на фотографической пленке по другую сторону преграды. Столь удивительное свойство тут же завладело умами людей по всему миру, и очень скоро многие увидели его огромные преимущества для медицины и промышленности.

Вскоре после этого открытия Анри Беккерель, который также интересовался происхождением рентгеновских лучей, при изучении солей урана, окруженных флуоресцентным сиянием, пришел к результатам, сходным с теми, которые получил в своем эксперименте Рентген. Беккерель обнаружил, что излучение урана тоже может проникать сквозь твердое вещество, такое как черная бумажная обертка, которую он использовал для защиты фотографической пленки от солнечного света, и оставлять на непроявленной пленке следы. Сначала он подумал, что при попадании на него солнечного света уран тоже излучает рентгеновские лучи, которые становятся частью его флуоресцентного сияния. Однако вскоре Беккерель понял, что излучение урана не имеет ничего общего ни с солнечным светом, ни с рентгеновскими лучами. Двумя годами позже Мария Кюри, которая также изучала таинственные лучи вместе со своим мужем Пьером, ввела понятие радиоактивности.

Тем временем один из гигантов экспериментальной физики англичанин Дж. Дж. Томсон открыл природу еще одних лучей. К тому моменту ученые уже много лет знали, что электрически заряженная металлическая пластина, помещенная в вакуумную трубку, испускает так называемый катодный луч. Но никто не понимал, из чего он состоит. Томсон продемонстрировал, что его составляют отрицательно заряженные частицы размером гораздо меньше атомов.

В некоторой степени подобно идее Планка о квантовании, но на целое десятилетие раньше, ирландец Джордж Стони выдвинул гипотезу, что электричество не непрерывно, а состоит из крошечных невидимых сгустков, которые он называл «электронами». Вскоре после открытия Томсона Лоренц предположил, что тот обнаружил электроны Стони. Хотя сначала Томсон возразил этому, именно он в итоге получил Нобелевскую премию за открытие электрона, первой элементарной частицы. Так часто случается с научными открытиями: Томсон не открыл катодные лучи и даже не дал им названия, но именно он получил Нобелевскую премию за то, что показал, из чего они состоят. Именно это открытие ознаменовало собой рождение субатомной физики.