首位諾貝爾獎得主倫琴,倫琴是怎麼發現X射線的?

歷史文化網綜合 | www.atoomu.xyz

威爾姆·康拉德·倫琴(WilhelmKonradRontgen),德國物理學家。1845年3月27日生於德國萊納普(Lennep)。3歲時全家遷居荷蘭併入荷蘭籍。1865年遷居瑞士蘇黎世,倫琴進入蘇黎世聯邦工業大學機械工程系,1868年畢業。1869年獲蘇黎世大學博士學位,並擔任了物理學教授A·孔脫的助手;1870年隨同孔脫返回德國,1871年隨他到維爾茨堡大學和1872年又隨他到斯特拉斯堡大學工作。1894年任維爾茨堡大學校長,1900年任慕尼黑大學物理學教授和物理研究所主任。1923年2月10日在慕尼黑逝世。

image.png

倫琴發現X射線的故事

這是1895年的一天晚上,在德國某城一個科學家的家庭裡發生的故事。

物理學家倫琴(1845—1923年)啃了幾口麵包,就又回到實驗室去了。妻子貝塔立刻走出臥室,包了一些食物,怒氣衝衝地給倫琴送去。此時,倫琴正在實驗室裡聚精會神地做著實驗。他把一本厚書放在相距大約兩米遠的一架熒光屏與一隻克魯斯管之間。

image.png

「你究竟還要不要吃晚飯?現今都已過深夜12點了。」貝塔到實驗室,板著臉,大聲對倫琴叫道。

「喂,親愛的,快來看,我發現了一種新的射線。你看,它能穿過兩米厚的空氣,還透過這本厚書。真是太神奇了。」倫琴看到妻子來了,立刻高興地手舞足蹈。

妻子剛進實驗室的時候,可沒有在意倫琴的實驗。聽到丈夫神祕而興奮的聲音,好奇心也來了:「你再做一遍,讓我從頭看一下吧。」

「好的!」倫琴對妻子說,「不過,你得幫我一下,請拿著熒光屏,逐漸退遠去,這樣我們就可以測出射線的射程了。」

妻子照倫琴說的去做了,可是,剛走一步,只聽她突然驚叫起來:「藹—,親愛的,快來看我的手。」

「你的手怎麼啦?是不是被刺痛了?」倫琴趕緊抓住妻子的手,關切地問。

「不是的,你快看螢幕上面。」貝塔神色驚慌地大聲說。

image.png

這時,倫琴立刻看到熒光屏上清晰地顯示出貝塔手指的骨骼影像,「喔——真是奇蹟,真正的奇蹟。」倫琴驚喜地叫道。隨即一個新的設想在他的腦中出現了。「親愛的,你把手放到熒光屏前回去,我給你的手照一張相。」

妻子把手放在克魯克斯管附近的用黑紙包好的底片上。不一會兒,倫琴便把照片洗出來了。這是妻子的一個完整的手骨影像,連她戴在無名指上的結婚戒指也可以看得清清楚楚。

「親愛的,我們可有了一項世界上了不起的發現了。這張照片,就是我們奉獻給人類的最珍貴的禮物。」50歲的倫琴揮動著照片,興奮得跟孩子一般。

「對,親愛的。但是,造就這奇蹟的看不見的射線究竟是什麼呢?」

「啊!這可是種神奇的射線。」倫琴喃喃自語,「稱它什麼好呢?」

「它還是未知數嘛,是X。」妻子打趣地插話道。

「對,就叫它X射線。」倫琴眉毛一揚,大著嗓門說道。

就這樣世界上出現了被稱為X的射線。此種射線能透視人體,顯示出患者骨胳和內臟的結構,準確地指出病變部位和其他情況,便於確診治療。由於這一重大的發現,倫琴榮獲了1901年的諾貝爾物理學獎。人們還把X射線稱作倫琴射線。

永遠銘記倫琴

1895年11月8日,星期五,這天下午,倫琴像平時一樣,正在實驗室裡專心做實驗。他先將一支克魯克斯放電管用黑紙嚴嚴實實地裹起來,把房間弄黑,接通感應圈,使高壓放電通過放電客,黑紙並沒有漏光,一切正常。他截斷電流,準備做每日做的實驗,可是一轉眼,眼前似乎閃過一絲綠色熒光,再一眨眼,卻又是一團漆黑了。

剛才放電管是用黑紙包著的,熒光屏也沒有豎起,怎麼會現熒光呢?他想一定是自個整天在暗室裡觀察這種神祕的熒火,形成習慣,產生了錯覺,於是又重複做放電實驗。但神祕的熒光又出現了,隨著感應圈的起伏放電,忽如夜空深處飄來一小團淡綠色的雲朵,在躲躲閃閃的運動。倫琴大為震驚,他一把抓過桌上的火柴,「嚓」的一聲劃亮。原來離工作臺近一米遠的地方立著一個亞鉑氰化鋇小屏,熒光是從這裡發出的。但是陰極射線絕不可以穿過數釐米以上的空氣,怎麼能使這面在將近一米外的熒光屏閃光呢?

莫非是一種未發現的新射線嗎?這樣一想,他渾身一陣興奮,今年自個整整50歲了,在這間黑屋子裡無冬無夏、無明無夜地工作,苦苦探尋自然的奧祕,可是總窺不見一絲亮光,難道這一點熒光正是命運之神降臨的標誌嗎?他激動地托起熒光屏,一前一後地挪動位置,可是那一絲綠光總不會逝去。看來這種新射線的穿透能力極強,與距離沒有多大關係。那麼除了空氣外它能不可以穿透其他物質呢?倫琴抽出一張撲克牌,擋住射線,熒光屏上照樣出現亮光。他又換了一本書,熒光屏雖不像剛才那樣亮,但照樣發光。他又換了一張薄鋁片,效果和一本厚書一樣。他再換一張薄鉛片,卻沒有了亮光,——鉛竟能截斷射線。倫琴激動極了,這樣不停地更換著遮擋物,他幾乎試完了手邊能摸到的所有東西,這時工友進來催他用餐,他隨口答應著,卻並未動身,手中的實驗雖然停了,可是他還在痴痴呆呆地望著那個熒光屏。現今可以肯定這是一種新射線了,可是它畢竟有什麼用呢?我們暫時又該叫它什麼名字呢?真是個未知數,好吧,暫就先叫它「X射線」。

一連幾個星期,倫琴突然失蹤,課堂上、校園裡都打不見他。他一起床就鑽進實驗室,每次用餐都是夫人貝爾塔派工友去催了又催,才能將他請到飯桌上來。他的好朋友幾天不見他,便來關心地問道:「倫琴先生,你最近在忙什麼呢?」他總是諱莫如深地說:「在幹一件事,還有沒結果。」原來倫琴搞實驗有兩個習慣,一是喜歡單槍匹馬地幹,常常連助手不要;二是沒有到最後得出結論,決不輕易透露一點訊息。他最討厭無根據的假設,也從不作什麼預言。

再說倫琴這樣終日將自個關在實驗室裡,別人可以無論,夫人貝爾塔可不可以不問。她見倫琴每次用餐都心不在焉,甚至有一次叉了一塊麵包竟向鼻尖上送去。問他在想什麼,他只是神祕地一笑。貝爾塔一是擔心他的身體,二是出於好奇。這天預計倫琴已開始工作,她便偷偷地溜進實驗室裡。只見一片黑暗中一個熒光屏發出一片亮光,倫琴舉起一本厚書,屏上就有一個模糊的書影,舉起一枚硬幣,就有一個圓圓的印記,貝爾塔看得入迷,便失聲說道:「沒有光,哪來的影子呢。」正好這時倫琴高興,他並沒有責備貝爾塔私闖實驗室,只是摸黑拉住貝爾塔的手說:「親愛的,來得正好,請幫個忙。你雙手捧著這個小熒光屏向後慢慢退去,我來觀察,看隨著距離的遠近熒光的亮度有什麼變化。」

貝爾塔能進實驗室本就機會不多,難得丈夫高興,今天還破例邀她協助實驗,而且這又是一個多麼有趣的遊戲。她小心翼翼地捧起熒光屏,倫琴說「退」,她就向後退一步;說「停」,她就停下來期待他觀察。這樣越退越遠,貝爾已完全被黑暗所吞沒,倫琴眼裡只留下一方熒光的閃亮。

卻說倫琴正看得入神,忽聽暗處貝爾塔「呀」地一聲尖叫,接著便是「哐當」一聲,熒光屏跌落在地。倫琴忙喊:「貝爾塔!」卻無聲。他忙將電燈開啟,只見貝爾塔,雙手前伸,兩目痴睜睜的,卻不說話。倫琴一時也六神無主,不知出了什麼禍事,三步兩步衝上前去摟住她的肩膀喊道:「貝爾塔,你怎麼啦,剛才出了什麼事?」

「妖魔,妖魔,你這實驗室裡出了妖魔。」貝爾塔說,肩膀還在瑟瑟發抖。

「貝爾塔,你冷靜點兒,我在你身旁,不要怕,你剛才畢竟看見了什麼?」

「手,剛才我看見了我的手。」

「你這手不是好好的嗎?」

「不,它又變回來了,剛才太可怕了,我這兩隻手只剩下幾根骨頭。」

X射線:讓我們永遠銘記倫琴

image.png

倫琴拍攝的一張X射線照片,倫琴夫人的手骨與戒指

倫琴一聽,突然一拍額頭,說道:「親愛的,我們是發現了一種「妖魔」,這傢伙能穿過人的血肉,或許這正是它的用途呢。你不要慌,我扶你坐下,我們再來看一遍,但願這「妖魔」能夠再現。」

倫琴熄滅燈,又重新立起一塊熒光屏,這壹次他將自個的手伸在屏上,果然顯出五根手指骨的影子。然後他又取出一個裝有照相底板的暗盒,請貝爾塔將一隻手平放在上面,再用放電管對準,這樣照射了15分鐘。底片在顯影液裡撈出來了,手部的骨骼清晰可見,邊無名指上那顆結婚戒指都清清楚楚,這是因為戒指完全擋住了射線。貝爾塔一見這張照片不由全身一陣戰慄,她連忙用雙手捂住自個的眼睛,淚水順著指縫滲了出來,她想到了死亡,想到了自個的骷髏,抽抽泣泣地說:「親愛了,這是多麼可怕的事!我這雙紅潤潤的手掌一下就變成白森森的骨頭,教我們親眼來看自個死後的情景,這實在太殘酷了,太可怕了!」

倫琴現今卻很高興,他像一個下圍棋的勝者落下了最後一子,輕鬆、激動、自豪。他將房間裡的燈開啟,一邊收後著儀器,一邊說道:「親愛的,不必傷心,你看眼前不是又大放光明瞭嗎?你的手掌不是還這樣紅潤柔軟嗎?我們還幸福地生活在世界上,雖說我們已年近半百,可是死亡還非常遙遠,人能透過表面看到內在,立於現今預知未來,這正是科學追求的目標啊。科學就是要實在,就是要徹底。維薩留斯第一次畫出人體解剖圖,哈維第一次揭示出人體的血液迴圈路線。人,在科學麵前,一點兒一點兒地露出了他的實實在在的血肉,現今這種新射線又要清清楚楚地顯示人們一根根骨頭了。科學幫助我們認識世界,也認識自個。親愛了,我們應當高興啊,這不是悲劇,這是人類的福音,可以預料,醫學將因此會有一場革命,會大大地前進一步。」

首次獲得諾貝爾獎的科學家

威廉·倫琴(德語:Wilhelm Röntgen,1845年3月27日——1923年2月10日),德國物理學家。

image.png

1895年11月8日,時為德國維爾茨堡大學校長的他在進行陰極射線的實驗時,觀察到放在射線管附近塗有氰亞鉑酸鋇的屏上發出的微光,最後他確信這是一種尚未為人所知的新射線。

有人提議將他發現的新射線定名為「倫琴射線」,倫琴卻堅持用「X射線」這一名稱,產生X射線的機器叫做X射線機。倫琴的名字英文一般寫為Roentgen(德文名字Röntgen的另一種拼法),許多英語文獻和資料使用這一拼寫。1901年,首屆諾貝爾獎頒發,倫琴獲得諾貝爾物理學獎。