錯中錯卻見真成果新發現又有新犧牲

梁衡

上回說到倫琴為逃避人們潮水般地來訪，正要登車出門，忽聽后面人聲喧鬧，他連忙換了一件衣服，快馬加鞭，到瑞士、意大利旅行訪問數月才算躲過這場“災難”。他發現的X射線成為19世紀90年代物理學上的三大發現之一，為此他于1901年榮獲全世界首次頒發的諾貝爾物理學獎。

這倫琴的發現可是非同小可。你想過去的物理現象都是看得見摸得著的，而倫琴突然在未知世界找來一種東西，你看不見它，它卻能直看到你的骨頭縫里，實在太可怕。本來，聰明的物理學家們已經大至星球、小至水珠火花無所不通，仿佛世界已全在他們掌握之中，而現在他們面前又突然出現了一個新世界，這個世界一片漆黑，只偶爾閃現出一絲熒光。于是整個物理學界不安了，立即秣馬厲兵要發起一場新的總攻。

1896年1月的一天，巴黎科學院人聲鼎沸，那些本來文質彬彬的科學家也在擁擠著，大聲爭論著，一失往昔的風度。人們還沉浸在倫琴射線引起的激動中。今天是著名數學家和物理學家昂利·彭加勒組織的報告會，會議室墻上布置了許多X光拍的照片，有人體各部位的骨骼，有裝在木盒子里的砝碼、錢幣，有可以看出內部出現裂縫的金屬，萬物在這射線面前都難遁其形。報告會開始了，彭加勒這位理論家畢竟與眾不同，他從現象入手概括出一個猜想：“既然陰極射線管在放出X射線時有熒光出現，那么說明X射線與熒光物質有關，而許多熒光物質是在陽光照射下才會發光的，所以可以這樣推論，是否所有熒光物質在太陽光下都能放出類似倫琴射線那樣的射線呢？”

真是說者無心，聽者有意。科學史原來也是這樣驚人的相似，當年法拉第聽說奧斯特能將電變磁，便決心要將磁變電，終成電磁學的一代宗師；莫爾斯在輪船上聽人談論電傳信號，決心致力于此，終于發明了電報。這彭加勒在臺上正大聲講解，卻沒想到人群中早有一人側耳將他這話接了過去。這人叫昂利·貝克勒爾（1852～1908年），他1852年12月15日生于巴黎，祖父是巴黎歷史博物館的教授，父親是熒光和科學攝影方面的專家，后來他的兒子也成了有名的物理學家。為了物理王國的興旺，他們真是一門忠烈，看來這次向未知世界的進軍也真該從他家選一員先鋒了。

話說貝克勒爾一聽彭加勒的話便覺言之有理。他自己本就是經常擺弄熒光物的，于是第二天立即找了一塊叫硫酸鉀鈾的熒光物，放在窗臺上曝曬。在這塊晶體下面他又墊上一塊用厚黑紙裹嚴的膠片。他想太陽光不能透過黑紙，膠片不會感光，如果陽光果真能使晶體發出與X射線類似的射線，那么這張膠片就應感光。他將這一切都安排好后便拉過一把椅子坐在烈日下眼睜睜地盯著那塊耀眼的晶體。一個小時過去了，他頭頂冒汗；兩個小時過去了，他的襯衣已濕透。妻子叫他吃飯，他好像沒有聽見。他父親走過來了，奇怪一向很勤奮的兒子今天怎么不進實驗室卻在這里曬太陽。老貝克勒爾上前大喊一聲：“喂，你在這里傻坐著干什么？”

“爸爸，輕點。”貝克勒爾用手一指窗臺上的晶體，好像聲音會使它震動似的說：“我用太陽光來照射這塊硫酸鉀鈾，也許它能發出類似倫琴射線的射線。”

“那你怎么會知道它有沒有發出呢？”

“您看晶體下面壓了一張包黑紙的底片。”

這時貝克勒爾十幾歲的兒子聽到爺爺與父親有趣的對話，跑過來伸手就要抽底片看。

“傻兒子，”貝克勒爾在他后腦上輕輕拍了一掌說，“這樣露天打開你什么也看不到的。”

“你也夠傻的了，”老貝克勒爾拉過孫子對兒子說，“晶體放到這里還用你也陪著曬太陽嗎？難道會有一只老鷹來把它叼去？走，都給我回屋里吃飯。”

貝克勒爾三口兩口將飯吞進肚里便鉆進暗室去沖膠片，天啊，膠片上竟有一團黑影，真叫彭加勒說準了，難道這就是倫琴射線？難道我就這樣輕易地勝利了？老貝克勒爾和他小孫子也圍了過來，祖孫三代六只眼睛瞪得溜圓。他們立即又拿出十幾塊晶體分放在太陽光下，結果底片無一不感光，第二天再實驗，第三天再重復，都一一應驗。1896年2月24日貝克勒爾在法國科學院正式宣布他的發現：只要陽光照射熒光物，就會發出類似X射線的射線。人們歡呼繼倫琴之后的這一新發現，稱之為貝克勒爾射線。

貝克勒爾陶醉在自己成功的喜悅之中，他準備再多重復幾次實驗，多拍幾張片子。但是天公不作美，2月26日早晨巴黎上空烏云密布，貝克勒爾一推開門立即皺起眉頭。他只好返身拉開抽屜，將一包準備好的底片無可奈何地扔進去，“嘭”的一聲推上就去干其他的事了。第二天仍然陰雨不絕，第三天仍然濃云不開，直至3月1日浮云才不太情愿地慢慢裂開一絲縫隙。貝克勒爾的心早就被發現的欲火燒得不能按捺，就算陽光弱一點吧，也許可以勉強做成實驗。他拉開抽屜取出膠片，拿起鈾鹽，就要往院里走。可是科學家細心的習慣又將他的腿絆住了，這些膠片包好已經三天，放在這抽屜里會不會跑光呢？他拿起底片又走進暗室。天啊，這回叫他更為吃驚，底片已經感光，更奇怪的是上面還有一個亮亮的鑰匙的圖影。他急忙拉開放底片的抽屜，果然里面有一把鑰匙，這才想起，那天放進底片后順便往紙包上壓了一把鑰匙，鈾鹽是放在桌面上的。這說明它不用陽光直射也能發出類似X光的射線，而且還能穿透桌面。

貝克勒爾坐在椅子里半天手足無措，無言無語。這時外面烏云早已散得一干二凈，晴空萬里，可他的心里反倒陰云密布、愁腸百結。他被自己的新發現搞糊涂了，不知道究竟這是對是錯，是憂是喜：如果熒光物根本就用不著什么陽光曬也能發出射線，自己在幾天前對巴黎科學界的報告豈不是一個巨大的笑話？想到這里他不覺有點臉紅：何必那樣急急忙忙地公布實驗結果呢？這回要加倍細心了。他立即把鈾鹽放在桌面上，又包好幾張底片，里面分別放了錢幣、金屬片等各種形狀的物件，果然就在屋子里，底片也都被感光而且都照出了這些物體亮亮的影子。他又拿來其他一些分別含硫、磷的熒光晶體但都沒有放射性，這說明放射性其實只與鈾有關。這鈾是1842年才發現的元素，幾十年來它只有一個小用途，就是給玻璃、瓷和琺瑯著色。只要給玻璃里面添上萬分之一的鈾，玻璃就會發黃色，再加一點就成暗綠，再加一點就成黑色。想不到這個小配角竟有如此獨特的本領，貝克勒爾當時更想不到這鈾竟能制成原子彈，這是后話。

1896年5月18日，貝克勒爾重新提出一份報告，他說：“我研究過的鈾鹽，不論是發熒光的還是不發熒光的，結晶的、熔融的或是在溶液中的，都具有相同的性質，所以我得到以下結論：在這些鹽中鈾的存在是比其他成分更重要的因素……用純鈾粉進行的實驗證明了這一假設。”彭加勒關于陽光照射熒光物就可發出射線的假設錯了，貝克勒爾關于在陽光下熒光物可使底片感光的報告也錯了，而他在抽屜里的偶然發現倒對了。

正是：錯試錯想犯錯誤，強似守株來待兔。不怕難題四面堵，東沖西突總有路。

各位讀者，科學發現常常離不開機遇。這機遇有兩種，一是本來要尋找的東西沒有得到，卻找到一件同樣重要或更重要的，謂之“種瓜得豆”，如我們前面講到的氦氣等惰性氣體的發現；二是一次不小心的失誤卻倒撞著了某個機關，導致一項發明或發現，謂之“因禍得福”，如珍妮夫婦吵架一腳踢出一個紡紗機。這貝克勒爾偶將底片與鈾鹽放在一起正屬后者。但是無論哪種機遇，總之是要努力去找，這里應了兩位偉人的話。生物學家巴斯德說：“在觀察的領域中，機遇只偏愛那種有準備的頭腦。”物理學家亨利說：“偉大發現的種子經常飄浮在我們身邊，但它只會往有心人心中扎根。”

卻說貝克勒爾發現只要將一點鈾靜靜地放在那里，不用煮，不用烤，不用加酸加堿，它自己即可放出射線。這就是后來居里夫人命名的天然放射性，它說明原子自己在不斷地發生變化而放出某種物質。過去人們認為原子已是物質最小的不變的微粒，貝克勒爾的發現掀開了原子物理學的序幕，將導致人們對世界哲學體系的重新估價，其意義非同小可。可是他自己當時并未能估價到這種深刻的意義，只是覺得這實在是一個還未揭開的奧秘，就拼命來解這個難題。他收集各種鈾鹽，將它粉碎，加熱，用酸溶解，做各種對比試驗。他愛這種熒光物質賽過珍珠、鉆石，桌上擺著，家里供著。甚至床頭、書架上也常有一塊。他用手摸，用鼻子嗅，仔細端詳，仔細琢磨。但是他沒有想到，他這個最喜歡的寶貝卻在暗暗地謀殺他。當時人們對放射性給人體造成的危害一無所知。貝克勒爾整天生活在射線中，他五十歲剛過便漸漸感到渾身癱軟，頭發脫落，手上的皮膚常像燙傷一樣疼痛。

這天他的一位醫生朋友專門上門來為他治病。可是當時已知的病癥都不能解釋這些現象。于是醫生想到了萬能的X光，就用X光照了他的手，照了他的胸，仍沒有任何異常。他哪里想到他這是在給病人身上又加了更多的射線啊。兩個好朋友沉默地對坐著，醫生難過地說：“你有這樣偉大的發現，可是上帝為什么讓你得這樣的怪病呢？”

貝克勒爾倒很不在乎，他幽默地說：“凡是想窺探上帝造物奧秘的人，上帝都會狠狠地報復他的。牛頓發現了宇宙的秘密，晚年受膽石癥的折磨；達爾文發現了生物界的秘密，晚年受頭痛癥的折磨；我現在又要敲開上帝的一塊禁地，理當受到這懲罰。”

“不，這不是上帝的懲罰，是科學家自己付出的犧牲。你們的光熱都已變作了為人類探路的燈火，這個有限的身軀又不是一架不要動力的永動機，怎么能不虛弱，怎么能支持得了呢？所以我勸你換個環境，離開這里到海濱去療養一段時間，這樣你的身體會恢復的。”

“不，除非將我的實驗室也挪到海邊去，否則我決不離開這里。醫生離開病房，病人只有等死；我離開實驗室，那些儀器也會詛咒我的。我知道自己得的是一種怪病，好在我這一生總算為科學發出了一點光，雖然只是一點熒光。我希望抓緊時間，再將這點光亮燃得大一點，好讓人們看清，天然物質竟能自己放出射線。我真不明白這到底是什么東西在作怪呢？”

醫生未能勸動他，搖搖頭無可奈何地走了。但貝克勒爾也從此一病不起。1908年8月25日，他逝世于克羅西克，是第一位被放射物質奪去生命的科學家。貝克勒爾留下的問題到底由誰來回答呢？且聽下回慢慢分解。

（摘自《數理化通俗演義》 同心出版社 圖/黃煜博）