实验是最有力的手段

叶　博

1896年1月2日深夜，一份急件送到维也纳《新自由报》主编手里，面前是一张奇妙而令人震惊的照片：一个完整的手骨影像，戴在无名指上的戒指也清清楚楚。主编决定在次日报纸的头版大幅刊登这张奇特的照片。照片轰动了整个欧洲!物理学家教授伦琴的这个重大发现从此为世人传诵。

一生随遇而安

1845年3月27日，伦琴出生在德国鲁尔地区的一个小镇上。3岁时，伦琴随父母迁居荷兰，在那里度过了青少年时代。

1865年秋，伦琴考入苏黎世大学机械工程系。1868年，他以优异的成绩获得了机械工程学学位。伦琴出众的才华赢得了著名物理学家昆德教授的赞赏，他让伦琴在物理教研室任助教。1869年，伦琴获得了物理学博士学位。

伦琴跟随昆德教授在苏黎世一起工作了6年，此后，随昆德教授应邀到斯特拉斯堡市一个学院去任教。伦琴在斯特拉斯堡市住了数年，主要研究气体的性质、晶体的电性质及其他一些物理学现象，表现优异。

1879年，伦琴在黑森受聘担任实验教授，在这里，他从事了10年创造性的科学研究工作，发表了近20篇专题性论文。1888年，伦琴受聘到巴伐利亚州维尔茨堡大学新设的物理学研究所担任所长。此后，又担任了维尔茨堡大学物理系主任。在这里，他用了整整7年的时间，于1895年11月8日，发现了x射线。

1900年，伦琴应邀担任慕尼黑大学教授。第一次世界大战开始后，由于缺少足够的食物，他要忍饥挨饿。家庭、工作耗尽了这个年逾7旬的老人最后一点精力，1923年2月10日，极度虚弱的伦琴离开了人世。

偶然的伟大发现

使抽成真空的玻璃管里产生放电现象，就会出现一种奇异的光线，这种光线好像是从负电极(阴极)发出的，所以人们认为这种现象是由“阴极射线”引起的。这种光线碰击玻璃管壁时，玻璃就会发出淡绿色的光，如果把某种化学物品放在玻璃管附近，这种化学物品就会发出比玻璃更亮的光，这种现象被称为“冷光现象”。

“冷光现象”深深吸引了伦琴的目光。1895年11月8日，伦琴将房间布置成暗室，用一块厚绒完全覆盖住阴极射线，那么即使有强电流通过，玻璃管也是不可能发光的。但是当伦琴接通阴极射线管的电路后，他惊奇地发现在离玻璃管相当远的地方有一张涂着氰亚铂酸钡的纸在闪光。氰亚铂酸钡是一种荧光物质，它受到阴极射线作用时会发光。然而，此时阴极射线被厚绒包住了，并不能射到它，这张氰亚铂酸钡纸现在为什么发光呢?

他切断真空放电管的电源，这张纸就立即停止发光，重新接上电源，纸又发光了。他把这张涂有氰亚铂酸钡的纸拿到隔壁房间，并关上门，放下窗帘，在真空放电管通电期间，这张纸仍然会发光。

这一奇异现象让伦琴很惊讶，此时已是午夜，带着疑问，伦琴离开实验室。“阴极射线是不可能透过厚黑绒和墙壁，使荧光纸发光的。那么，这种穿透力极强的射线是什么呢?”

回到家，伦琴随手拿起一块面包正要吃，突然大喊一声：“好极了，原来是这样!”放下面包大步流星地跑回了实验室。像往常一样，伦琴夫人贝塔只好包上一些食物，给丈夫送到实验室。看见妻子来了，50岁的伦琴激动得像个孩子一样：“我发现了一种新的射线，新的!”

“来，让我给你的手照一张相”，伦琴拉过夫人的手按在黑纸包好的底片上，然后用新发现的射线照射，经过冲洗，上面显出贝塔一个完整的手骨影像，连戴在无名指上的结婚戒指也可以看得清清楚楚!

“这是一种神奇的射线，是个未知数×，就叫它×射线吧。”伦琴说。

1895年12月，经过反复实验与整理，伦琴写出了他的第一篇关于x射线的论文，宣布了这项伟大的新发现。

1896年1月23日下午，在维尔茨堡大学，伦琴做了一场关于×射线的报告。医生、学者、工程师、企业家、记者、摄影师慕名而来，过道上、窗台上都挤满了大学生。

伦琴说：“现在我请凯利凯尔教授到工作台前来!”“请把您的右手放在感光板上。”

凯利凯尔教授把右手放在了感光板上，伦琴的助手瓦格涅尔工程师将四周的光遮住，于是伦琴开始重复在实验室给夫人贝塔做的实验。当瓦格涅尔将显影后的感光板拿来之后，所有人都看到了凯利凯尔教授清晰的骨骼影像。几分钟的沉寂后，人们报以雷鸣般的掌声。

此后，×射线又被称为伦琴射线。

有人曾经问伦琴，发现这种奇异的现象时想了些什么。他回答说“我不想什么，我只做实验”，“实验是最有力最可靠的手段，能使我们揭开自然界的奥秘”。其实，伦琴的成功还在于他不会轻易放过任何一个意外的发现，善于穷根究底，锲而不舍地钻研。

开辟物理学新时代

当时，许多科学家认为物理学的大厦已经建成了。基尔霍夫曾断言：“物理学将无所作为了。”开尔文也曾说“在已经基本建成的科学大厦中，后辈物理学家只能做一些零碎的修补工作了。”

但是，伦琴发现x射线，使科学家猛然惊醒：大自然还有无穷无尽的奥秘!1896年，亨利·贝克勒尔在做×射线时，又偶然地发现了更为重要的放射现象。1897年，汤姆生发现了电子。新的发现预示着现代自然科学新的时代的开始，还有极其广阔的未知领域等待人们去探索。因此，可以说，伦琴射线的发现，开辟了自然科学尤其是物理学的新时代。

同时，伦琴射线在医学领域应用更加广泛。x射线很容易穿过人体的软组织，但不易穿透骨骼，对金属则完全不能穿透。当x射线穿透人体时就会在黑底片上投下骨骼的白影。像子弹、吞下的金属物体，显示得非常清楚。因而，医生无须手术就可以对人体内部进行一定程度的检查。×射线既可以看清骨骼上很小的裂痕，也可以发现关节疾病和胃里的异物等，还可以寻找刚刚出现的龋齿。x射线使医生有了魔术般神奇的眼睛。另外也可用于放射性治疗——即用x射线来消灭恶性肿瘤或抑制其生长。

此外，x射线在工业上的应用也颇为广泛。它可以用来检测某物质的厚度或勘察其潜在的裂纹、砂眼等缺陷。在其他许多科研领域，x射线也同样发挥着重要的作用。总之，不管在哪个领域，x射线为人们打开了一扇新的窗户，使人们看到了以前被隐蔽的事物。

1901年瑞典科学院颁发第一次诺贝尔奖金时，评委们都认为，没有比伦琴更合适的人选了。因此，伦琴成为诺贝尔物理学奖的首位得主。