神秘的Ｎ射線

方舟子

故事應(yīng)該從德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)X射線講起。倫琴的實驗記錄按其遺囑銷毀，該發(fā)現(xiàn)的具體細(xì)節(jié)已無從確知。根據(jù)當(dāng)時的資料，大致是這樣的：1895年11月的一天，倫琴在暗室里用黑色薄紙板把一個克魯克斯管（英國著名物理學(xué)家克魯克斯發(fā)明的一種高真空放電管———陰極射線管）密封起來，接上高壓電流，準(zhǔn)備做陰極射線的實驗，卻意外地發(fā)現(xiàn)一塊放在旁邊用來做別的實驗的熒光屏發(fā)出了光輝。在連續(xù)進行了6周的嚴(yán)密實驗后，他認(rèn)定放電管發(fā)出了一種未知的射線———X射線。6年后，倫琴因此獲得了首屆諾貝爾物理學(xué)獎。

后來發(fā)現(xiàn)，在倫琴之前，實際上已有幾個人，包括克魯克斯本人，都觀察到了X射線，但都沒有意識到。倫琴不僅有好的運氣，更重要的是他能把握住運氣。在倫琴之后，有許多人想成為倫琴第二。其中包括法國南錫大學(xué)物理教授布朗洛。布朗洛是個杰出的物理學(xué)家，由于在電磁學(xué)領(lǐng)域的成就，當(dāng)選法國科學(xué)院通訊院士并兩次獲得科學(xué)院大獎。1903年，他在研究X射線的偏振現(xiàn)象時，遇到了類似倫琴一樣的運氣。他的實驗材料是一根放在密閉鐵管中的熱鉑絲，鐵管留了一條鋁做的細(xì)縫。他注意到從中射出的射線似乎能夠讓附近煤氣燈的火焰變得更亮，而且還能讓熒光屏變得更亮。他認(rèn)定這也是一種未知的新射線，取名N射線，以紀(jì)念他任職的大學(xué)。

布朗洛很快又發(fā)現(xiàn)很多材料都能天然地發(fā)射N射線，比如石英、大多數(shù)的金屬，但是不包括木頭。太陽也能發(fā)出N射線，而且還能儲存在某些材料中。把一塊磚用黑紙包好在太陽下曬一會兒，就能讓它持續(xù)不斷地發(fā)出強烈的N射線。就像光透過玻璃三棱鏡發(fā)生折射形成光譜一樣，讓N射線透過鋁質(zhì)三棱鏡也會形成頻譜，雖然看不見，但是可以用一塊特制的熒光屏檢測出來。布朗洛還發(fā)現(xiàn)N射線能夠奇妙地增強人的視力。

這種射線看來要比X射線神秘得多，也重要得多。布朗洛迫不及待地發(fā)表論文宣布其發(fā)現(xiàn)，在3年內(nèi)發(fā)表了26篇相關(guān)論文和一部著作。其他法國科學(xué)家也紛紛跟進，到1906年時已有120多名科學(xué)家發(fā)表了近300篇研究N射線的論文。1903年諾貝爾物理學(xué)獎的獲得者貝克勒爾也湊這個熱鬧，寫了10篇有關(guān)論文。最神的是布朗洛的同事、南錫大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物物理學(xué)教授查彭蒂爾，他發(fā)現(xiàn)兔子、青蛙、人體都能發(fā)射很強的N射線，而且N射線不僅能增強人的視力，還能增強嗅覺、味覺和聽力。這種“生理射線”還能通過電線傳導(dǎo)。查彭蒂爾為此發(fā)表了38篇論文，光是1904年5月一個月就發(fā)表了7篇有關(guān)論文。

但是德國、英國的物理學(xué)家們卻無法重復(fù)布朗洛的發(fā)現(xiàn)，不免心存疑惑。這些“失敗者”中包括著名的物理學(xué)家英國的開爾文勛爵、克魯克斯，德國的魯本斯、盧默爾。1904年，恰好以善于揭露偽科學(xué)著稱的美國著名物理學(xué)家、約翰斯·霍普金斯大學(xué)教授羅伯特·伍德到英國參加會議，與會者便請他去布朗洛實驗室看個究竟。

伍德拜訪了布朗洛實驗室。布朗洛熱情地向伍德演示N射線實驗。這些實驗都是在暗室中進行的，這就讓伍德有了惡作劇的機會。在第一個實驗中，布朗洛用N射線源對準(zhǔn)電火花，聲稱這使火光變亮，然后用手遮擋N射線源，聲稱火光又變暗了。但是伍德都看不出亮度有變化，提議由他用手來遮擋N射線源讓布朗洛觀察火光亮度變化。伍德后來向英國《自然》雜志報告說，他的手根本沒有動彈，布朗洛卻一會兒說亮了，一會兒說暗了。

第二個實驗是布朗洛把一把銼刀放在眼睛旁，聲稱銼刀發(fā)出的N射線使得他的視力增強，能夠看清遠(yuǎn)處夜光鐘的指針。伍德提出替他握銼刀，偷偷地?fù)Q成木頭尺子，按布朗洛的說法，木頭不能發(fā)出N射線，但是布朗洛同樣聲稱看清了指針。第三個實驗是N射線的折射實驗，布朗洛準(zhǔn)確地從屏幕上一條條讀出了N射線的頻譜，他不知道的是，伍德早已偷偷地把鋁質(zhì)棱鏡拿走藏到兜里，N射線根本不應(yīng)該發(fā)生折射！

有的文獻說，在伍德向外界公布了這些實驗結(jié)果，證明了N射線純出自想象之后，布朗洛就身敗名裂，甚至發(fā)瘋而死。其實布朗洛在那一年再次獲得了法國科學(xué)院的大獎，到1910年才因到了退休年齡而退休，并一直活到1930年，享年81歲。其間他還在著書立說、發(fā)表演講，絲毫沒有發(fā)瘋的跡象———當(dāng)然，他一直堅持認(rèn)為N射線是真實存在的，只是太過微妙，不能用簡單的實驗來驗證。為了證明N射線是客觀存在的，布朗洛在書中出示了似乎很客觀的證據(jù)：有照片為證，N射線讓電火花變亮了，在照片上，有N射線的比沒有N射線的要亮得多。但是這很可能是兩張照片的曝光或顯影的時間不同導(dǎo)致的。

布朗洛看來是很真誠地相信他的發(fā)現(xiàn)，而不是有意造假。科學(xué)史上類似這種由于強烈的主觀偏向而自欺欺人的例子屢見不鮮，但是為何有如此多的訓(xùn)練有素甚至聲名卓著的科學(xué)家都在這一事件中跟著暈頭轉(zhuǎn)向，卻是一個比N射線更神秘的謎。他們以法國科學(xué)家為主。在19世紀(jì)下半葉，法國已喪失了世界科學(xué)中心的地位，落后于德國和英國。1870年法國在普法戰(zhàn)爭中大敗，向德國割地賠款，更是沉重打擊了法國人的民族自尊心。也許，正是在趕英超德、振興法國科學(xué)事業(yè)的愛國激情的驅(qū)使下，法國科學(xué)家浮躁地拋棄了一些基本的科學(xué)原則，結(jié)果卻淪為國際笑柄。

（喬真摘自《經(jīng)濟觀察報》

2008年10月27日）