實(shí)驗(yàn)是最有力的手段

1896年1月2日深夜，一份急件送到維也納《新自由報(bào)》主編手里，面前是一張奇妙而令人震驚的照片：一個(gè)完整的手骨影像，戴在無(wú)名指上的戒指也清清楚楚。主編決定在次日?qǐng)?bào)紙的頭版大幅刊登這張奇特的照片。照片轟動(dòng)了整個(gè)歐洲!物理學(xué)家教授倫琴的這個(gè)重大發(fā)現(xiàn)從此為世人傳誦。

一生隨遇而安

1845年3月27日，倫琴出生在德國(guó)魯爾地區(qū)的一個(gè)小鎮(zhèn)上。3歲時(shí)，倫琴隨父母遷居荷蘭，在那里度過(guò)了青少年時(shí)代。

1865年秋，倫琴考入蘇黎世大學(xué)機(jī)械工程系。1868年，他以優(yōu)異的成績(jī)獲得了機(jī)械工程學(xué)學(xué)位。倫琴出眾的才華贏得了著名物理學(xué)家昆德教授的贊賞，他讓倫琴在物理教研室任助教。1869年，倫琴獲得了物理學(xué)博士學(xué)位。

倫琴跟隨昆德教授在蘇黎世一起工作了6年，此后，隨昆德教授應(yīng)邀到斯特拉斯堡市一個(gè)學(xué)院去任教。倫琴在斯特拉斯堡市住了數(shù)年，主要研究氣體的性質(zhì)、晶體的電性質(zhì)及其他一些物理學(xué)現(xiàn)象，表現(xiàn)優(yōu)異。

1879年，倫琴在黑森受聘擔(dān)任實(shí)驗(yàn)教授，在這里，他從事了10年創(chuàng)造性的科學(xué)研究工作，發(fā)表了近20篇專題性論文。1888年，倫琴受聘到巴伐利亞州維爾茨堡大學(xué)新設(shè)的物理學(xué)研究所擔(dān)任所長(zhǎng)。此后，又擔(dān)任了維爾茨堡大學(xué)物理系主任。在這里，他用了整整7年的時(shí)間，于1895年11月8日，發(fā)現(xiàn)了x射線。

1900年，倫琴應(yīng)邀擔(dān)任慕尼黑大學(xué)教授。第一次世界大戰(zhàn)開(kāi)始后，由于缺少足夠的食物，他要忍饑挨餓。家庭、工作耗盡了這個(gè)年逾7旬的老人最后一點(diǎn)精力，1923年2月10日，極度虛弱的倫琴離開(kāi)了人世。

偶然的偉大發(fā)現(xiàn)

使抽成真空的玻璃管里產(chǎn)生放電現(xiàn)象，就會(huì)出現(xiàn)一種奇異的光線，這種光線好像是從負(fù)電極(陰極)發(fā)出的，所以人們認(rèn)為這種現(xiàn)象是由“陰極射線”引起的。這種光線碰擊玻璃管壁時(shí)，玻璃就會(huì)發(fā)出淡綠色的光，如果把某種化學(xué)物品放在玻璃管附近，這種化學(xué)物品就會(huì)發(fā)出比玻璃更亮的光，這種現(xiàn)象被稱為“冷光現(xiàn)象”。

“冷光現(xiàn)象”深深吸引了倫琴的目光。1895年11月8日，倫琴將房間布置成暗室，用一塊厚絨完全覆蓋住陰極射線，那么即使有強(qiáng)電流通過(guò)，玻璃管也是不可能發(fā)光的。但是當(dāng)倫琴接通陰極射線管的電路后，他驚奇地發(fā)現(xiàn)在離玻璃管相當(dāng)遠(yuǎn)的地方有一張涂著氰亞鉑酸鋇的紙?jiān)陂W光。氰亞鉑酸鋇是一種熒光物質(zhì)，它受到陰極射線作用時(shí)會(huì)發(fā)光。然而，此時(shí)陰極射線被厚絨包住了，并不能射到它，這張氰亞鉑酸鋇紙現(xiàn)在為什么發(fā)光呢?

他切斷真空放電管的電源，這張紙就立即停止發(fā)光，重新接上電源，紙又發(fā)光了。他把這張涂有氰亞鉑酸鋇的紙拿到隔壁房間，并關(guān)上門，放下窗簾，在真空放電管通電期間，這張紙仍然會(huì)發(fā)光。

這一奇異現(xiàn)象讓倫琴很驚訝，此時(shí)已是午夜，帶著疑問(wèn)，倫琴離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室。“陰極射線是不可能透過(guò)厚黑絨和墻壁，使熒光紙發(fā)光的。那么，這種穿透力極強(qiáng)的射線是什么呢?”

回到家，倫琴隨手拿起一塊面包正要吃，突然大喊一聲：“好極了，原來(lái)是這樣!”放下面包大步流星地跑回了實(shí)驗(yàn)室。像往常一樣，倫琴夫人貝塔只好包上一些食物，給丈夫送到實(shí)驗(yàn)室。看見(jiàn)妻子來(lái)了，50歲的倫琴激動(dòng)得像個(gè)孩子一樣：“我發(fā)現(xiàn)了一種新的射線，新的!”

“來(lái)，讓我給你的手照一張相”，倫琴拉過(guò)夫人的手按在黑紙包好的底片上，然后用新發(fā)現(xiàn)的射線照射，經(jīng)過(guò)沖洗，上面顯出貝塔一個(gè)完整的手骨影像，連戴在無(wú)名指上的結(jié)婚戒指也可以看得清清楚楚!

“這是一種神奇的射線，是個(gè)未知數(shù)×，就叫它×射線吧。”倫琴說(shuō)。

1895年12月，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)與整理，倫琴寫出了他的第一篇關(guān)于x射線的論文，宣布了這項(xiàng)偉大的新發(fā)現(xiàn)。

1896年1月23日下午，在維爾茨堡大學(xué)，倫琴做了一場(chǎng)關(guān)于×射線的報(bào)告。醫(yī)生、學(xué)者、工程師、企業(yè)家、記者、攝影師慕名而來(lái)，過(guò)道上、窗臺(tái)上都擠滿了大學(xué)生。

倫琴說(shuō)：“現(xiàn)在我請(qǐng)凱利凱爾教授到工作臺(tái)前來(lái)!”“請(qǐng)把您的右手放在感光板上。”

凱利凱爾教授把右手放在了感光板上，倫琴的助手瓦格涅爾工程師將四周的光遮住，于是倫琴開(kāi)始重復(fù)在實(shí)驗(yàn)室給夫人貝塔做的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)瓦格涅爾將顯影后的感光板拿來(lái)之后，所有人都看到了凱利凱爾教授清晰的骨骼影像。幾分鐘的沉寂后，人們報(bào)以雷鳴般的掌聲。

此后，×射線又被稱為倫琴射線。

有人曾經(jīng)問(wèn)倫琴，發(fā)現(xiàn)這種奇異的現(xiàn)象時(shí)想了些什么。他回答說(shuō)“我不想什么，我只做實(shí)驗(yàn)”，“實(shí)驗(yàn)是最有力最可靠的手段，能使我們揭開(kāi)自然界的奧秘”。其實(shí)，倫琴的成功還在于他不會(huì)輕易放過(guò)任何一個(gè)意外的發(fā)現(xiàn)，善于窮根究底，鍥而不舍地鉆研。

開(kāi)辟物理學(xué)新時(shí)代

當(dāng)時(shí)，許多科學(xué)家認(rèn)為物理學(xué)的大廈已經(jīng)建成了。基爾霍夫曾斷言：“物理學(xué)將無(wú)所作為了。”開(kāi)爾文也曾說(shuō)“在已經(jīng)基本建成的科學(xué)大廈中，后輩物理學(xué)家只能做一些零碎的修補(bǔ)工作了。”

但是，倫琴發(fā)現(xiàn)x射線，使科學(xué)家猛然驚醒：大自然還有無(wú)窮無(wú)盡的奧秘!1896年，亨利·貝克勒爾在做×射線時(shí)，又偶然地發(fā)現(xiàn)了更為重要的放射現(xiàn)象。1897年，湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子。新的發(fā)現(xiàn)預(yù)示著現(xiàn)代自然科學(xué)新的時(shí)代的開(kāi)始，還有極其廣闊的未知領(lǐng)域等待人們?nèi)ヌ剿鳌Ｒ虼耍梢哉f(shuō)，倫琴射線的發(fā)現(xiàn)，開(kāi)辟了自然科學(xué)尤其是物理學(xué)的新時(shí)代。

同時(shí)，倫琴射線在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用更加廣泛。x射線很容易穿過(guò)人體的軟組織，但不易穿透骨骼，對(duì)金屬則完全不能穿透。當(dāng)x射線穿透人體時(shí)就會(huì)在黑底片上投下骨骼的白影。像子彈、吞下的金屬物體，顯示得非常清楚。因而，醫(yī)生無(wú)須手術(shù)就可以對(duì)人體內(nèi)部進(jìn)行一定程度的檢查。×射線既可以看清骨骼上很小的裂痕，也可以發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)疾病和胃里的異物等，還可以尋找剛剛出現(xiàn)的齲齒。x射線使醫(yī)生有了魔術(shù)般神奇的眼睛。另外也可用于放射性治療——即用x射線來(lái)消滅惡性腫瘤或抑制其生長(zhǎng)。

此外，x射線在工業(yè)上的應(yīng)用也頗為廣泛。它可以用來(lái)檢測(cè)某物質(zhì)的厚度或勘察其潛在的裂紋、砂眼等缺陷。在其他許多科研領(lǐng)域，x射線也同樣發(fā)揮著重要的作用。總之，不管在哪個(gè)領(lǐng)域，x射線為人們打開(kāi)了一扇新的窗戶，使人們看到了以前被隱蔽的事物。

1901年瑞典科學(xué)院頒發(fā)第一次諾貝爾獎(jiǎng)金時(shí)，評(píng)委們都認(rèn)為，沒(méi)有比倫琴更合適的人選了。因此，倫琴成為諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的首位得主。