传奇-03

前文说到本生和基尔霍夫两个人一通烧，把能烧的都烧了一遍。气体没法烧，他们俩有外援，这外援就是克鲁克斯，克鲁克斯的拿手好戏就是让气体发光。其实在电压的作用下气体是会发光的，这个现象1838年法拉第就已经发现了，后来人们发现这个东西奇怪了，怎么靠近阳极的玻璃管也会发光呢？克鲁克斯对这事就特别感兴趣，专门造了个克鲁克斯管来研究这种现象。在阳极的一端要是涂上荧光粉，再在玻璃管里放上金属片，在萤光屏幕上可以看到这金属片的剪影，毫无疑问是从阴极那头发出来的射线造成的这种情况。这足以证明这种射线就是从阴极那发出来的，而且这种射线可以被金属片挡住。那时候大家觉得这东西好玩啊，于是一大帮人都开始研究这种现象。研究了没多长时间，英国人就跟德国人吵起来了。德国的戈德斯坦就认为这东西会引起萤光物质发光就好像跟紫外线很像，紫外线也可以引起这种荧光效应，看来这东西会不会跟紫外线一样是电磁波呢？这是1876年的事。1871年呢英国物理学家瓦尔利就发现这阴极射线在磁场中会偏转，于是他就提出这种射线是带负电的物质微粒组成的，他的主张得到本国人民的支持，比如说克鲁克斯，舒斯特。那德国人就不干了，德国人跟英国人自打牛顿和莱布尼茨那会就不合，就不对路。德国还有一名著名的科学家就站出来反对，他说这不靠谱，这种射线一定是电磁波，不会是带电微粒，这人就是赫兹。因为他在1871年就发现了无线电波，他做实验验证了麦克斯韦预言的电磁波，从此赫兹名声大噪。现在就形成了两大阵营了，英国人说这东西是粒子，德国人说这东西是电磁波，双方都不服气。大家都分头去做实验，验证自己的推测。

赫兹

英国的舒斯特就解释这种带电微粒是气体分子自然分解出来的碎片，带正电的部分就被阴极吸过去了，那么中间就只有带负电的部分了，因此就形成了阴极射线，这种射线就是带负电的电子流嘛。到1890年呢他就发现，阴极射线粒子在磁场里不走直线，会走圆弧，根据磁偏转的圆弧半径还有两个电极之间的电位差就可以估算出这种带电微粒的荷质比。他测量了以后计算了一下得到的结果是5x10^6C/kg~1x10^10C/kg，这个数字当时测的不是太准。这跟电解得到的氢离子的荷质比1x10^8C/kg相比数量级是接近的。那这个就有意思了，这俩都差不多。赫兹就不服气了，赫兹和他学生勒纳德就做许多实验来证明自己的理论。那年头流行以太学说，都认为电磁波是在以太里传播的，所以赫兹他们德国人这一派又叫以太学说。他们觉得你们英国人不是说阴极射线是带电的嘛，那好办啊，我们在克鲁克斯管边上加电场，看阴极射线是不是会偏转。结果他们俩测来测去测不到，于是赫兹就说你看，不偏转吧，看起来不带电啊，这东西就应该是电磁波嘛说白了就是光嘛，光怎么在磁场中会偏呢？到了1891年赫兹又发现这阴极射线居然可以穿透金属片，太厚的不行，需要很薄很薄才行。到了1894年勒纳德就发表了一个非常精确的结果，他在阴极射线管的末端嵌上厚度只有0.00265毫米的铝箔当作一个屏障，他发现从铝箔上会有射线穿透过来，在空气中穿越大概一公分。德国人又得意了，你看，能穿透实物，说明能隔着物体传递能量，这东西只有波才能办得到，你那粒子根本办不到嘛，会被挡住嘛。然而赫兹这个没测准，这个后文再说。

伦琴

英国人也不服气啊，发誓要扳回一局。这时候有个34岁的年轻人大概在1890年前后就开始关注这个领域了，这个人后面会提到，这里先不说，最后解决这个问题的就是他。反正那个年头克鲁克斯管的研究就成了热门话题，那年头实验室里要没做过有关克鲁克斯管的实验都不好意思说自己是搞物理的。到了1895年的11月8号，德国威茨大学的一间实验室里面，有人在那闷头做实验，这个人就是威茨堡大学的校长伦琴教授。他对克鲁克斯管也非常感兴趣，他也是德国人啊，所以他想当然站在德国人这边。当时房间里没开灯一片黑，克鲁克斯管用黑纸包的严严实实的，结果伦琴突然发现在不到一米远的一个小桌子上放着一个荧光瓶，萤光瓶上涂了一层荧光粉，叫氰亚铂酸钡。这荧光粉在荧光屏上居然会发出闪光，他很奇怪，他不知道这个光是哪来的，屋子里一片黑是不可能有光照到这个瓶子的。他就把萤光瓶挪远点试试，结果萤光屏在黑暗中仍然是一直那么亮，他就觉得奇怪了，阴极射线穿透能力非常有限，前面刚说过一个非常薄的铝箔就能挡住，最多穿了一公分就不行了，现在包了好几层黑纸了根本穿不出来按理说不该漏光的，那是什么导致萤光瓶发光呢？伦琴就想这屋子里好像也没别的东西了，他就把克鲁克斯管的电源关了，这一关萤光屏也不亮了，这说明这东西一定是克鲁克斯管发出来的。后来他把克鲁克斯管打开顺手拿各种东西看能不能把这射线挡住，一看，纸片挡不住，木头挡不住，金属板厚一点的可以挡住，特别薄的金属片挡不住。伦琴一看就觉得这事闹大了，后面一连6周就闷在实验室里闭关，这一个半月的时间大门不出二门不迈，他发现这东西不是阴极射线，但到底是啥他也说不清。但是伦琴高明就高明在这，他明白这东西跟阴极射线是有关的，但它绝不是阴极射线，它到底是啥呢？他一时半会搞不清啊，伦琴超过别人的地方第一就是观察敏锐仔细，别人不留心的地方他留心了，而且非常认真。第二个优点是他非常老实，不知道就是不知道，不懂就是不懂，他不知道这东西是啥，所以他决定称这种射线为X射线，X就是方程里最常用的未知数的意思，他就表示这个射线是未知的。这就快到这一年的圣诞节了，大约距今122年前的事了。他的夫人走进了实验室，她一看老公好几天不回家，都一个多月了，就来看看老公到底在干嘛。伦琴一看夫人来了就觉得来的正是时候啊，就把他夫人的手按在一张底片上，就这样伦琴就给他夫人拍摄了一张X射线的照片，一张他夫人手掌的透视照片，这是世界上第一张透视照片。他夫人一看觉得好神奇啊怎么中间还有个圈圈，伦琴说那是结婚戒指。

伦琴夫人的手（世界第一张X光透视照片）

所以我们说世界上第一张透视照片就是这么拍出来的，但这不是世界上第一张X射线照片。那么多人都在摆弄克鲁克斯管，很多人都跟X射线是失之交臂，比如1880年就有人已经发现克鲁克斯管里有异常的萤光出现，但那时候德国流行阴极射线是电磁波，电磁波穿透能力强挡不住也很正常啊。后来到了1895年之前伦琴发现X射线之前，大家其实模模糊糊也都知道了这底片最好别放在克鲁克斯管边上，在附近放着容易出麻烦，好多底片莫名其妙就报废变黑了，比如克鲁克斯本人他1887年就已经发现这种现象了，他根本没觉得这是意外，他觉得是厂家底片质量问题，让人把底片退回去了，他还想怎么最近底片质量越来越差了。到1890年的2月22号，美国的宾夕法尼亚大学的古德斯柏德他也发现了同样的事，他甚至还拍到了这个物体的X光照片，就是底片上放了什么东西结果时间长了就发现底片上怎么有这个大阴影，东西的轮廓给印上面了，他以为拍废了，随手往废片堆里一扔，就把这事给忘了。6年以后当他得知伦琴宣布发现X射线的时候，这个人想起这个事就觉得哎呀自己当年太2了，现在悔的肠子都青了。

伦琴在1895年12月28号写了一篇论文，这个论文就发表了，叫《关于一种新的射线》，送到了威茨堡物理协会和医学协会会长的手里。他文笔写的非常严密，这已经将近7个礼拜了，写成了16个专题。这一年伦琴刚好50岁，他并不是一个神童，是一个大器晚成的科学家，已经到50岁了才有一个比较重要的发现。X射线是他为人类奉献的一份最珍贵的礼物，他当时就已经知道这东西不仅仅是物理学上有重要意义，在医学上也有非常重要的意义。伦琴的这个发现在物理学上是重大贡献，同时也开启了一门崭新的医学学科，那就是影像医学的诞生。

这已经到了年末了，要过新年了，转过年来到1896年的1月5号，奥地利的报纸就开始广泛报道这件事了。维也纳日报星期版的头版头条就做了详细报道，把他论文都转出来了，这个伟大的发现立刻就传遍全世界。这东西讲起来太通俗了，谁都懂啊，以前不开膛破肚谁能看到骨头的形状啊，现在就可以直接看到骨头了。德皇威廉二世立刻就听说了，也对这个感兴趣。1月13号下午5点吃晚饭前伦琴就应邀跑到德皇威廉二世和皇后的御座前面，给皇上连比划带讲，拿克鲁克斯管给德皇演示一把，弄的德皇开心死了，还跟他共进晚餐，而且授予普鲁士二级勋章还有勋位，还批准在波茨坦桥边上给他立个塑像。到了1月23号，再做了公开演讲，他的朋友叫柯立卡，一个解剖学家建议用“伦琴射线”来命名这个新射线。到现在为止还有很多国家管X射线叫伦琴射线。大学生们当天晚上就举行了火炬游行表示庆祝。别人国家大学生游行都是庆祝，我们20年后大学生游行是为了痛打卖国贼，还一把火把赵家楼给烧了，这是后话了。伦琴就说假如没有前人的研究，我X射线的发现是难以实现的。伦琴的品格就是如此，有人劝他赶紧搞个贵族头衔，德国人往名字里加个贵族头衔--冯，多爽，他不搞。有人要他申请专利他也不搞，他觉得这东西是全人类共同的财富不能独享，而且这东西涉及到医学啊。果不其然，在这一年X射线就被应用到临床医学上，第一次在伦敦妇女的手上的软组织里，插了一根缝衣针，现在有了X光一照片这根针在哪马上就看到了，这就是X光第一次在医疗上发威。

伦琴他的工作是在非常简陋的环境中完成的，有一个不大的工作室，窗户下是一个大桌子，旁边有个木头架子放的日常用品，前面是个火炉子，右边放的高压放电仪器，这就是人类第一次搞X射线实验的地方。不过后来他这实验室名气大了成了景点了总有人来参观，伦琴总要陪着别人参观，伦琴见到有钱人来参观他就跟名流一顿述苦说自己实验室多么多么简陋不如帮我改善下实验条件吧，名气大了就好办，总有人愿意帮忙。他这一辈子获得了150多个荣誉，他获得的最高荣誉就是1901年颁发的第一个诺贝尔奖，大家都服气。他把他的奖金全给实验室添置了仪器，晚年他把行政职务都辞了专心科研，到第一次世界大战之后德国经济一落千丈，钞票立刻就变成了废纸，他身体尤其差，他家又很穷，他身体一下减了40多斤，然后在得了急性脑病后三天就去世了，就是1923年的2月10号，安静地结束了他78年光辉的人生旅程。

伦琴当年的实验室，现为伦琴博物馆

1896年X射线发现绝对是最大的新闻，很多人都关注着X射线的相关研究，这一年伦琴到处演讲搞的全世界都议论纷纷，消息就传到了法国，法国也震动了，大家都开始传这个事，有两个人也慢慢开始讨论了，这俩人是谁呢？说出来都是大名鼎鼎，一个叫贝克勒尔，一个叫庞加莱，庞加莱的名字如雷贯耳，他是数学家也是物理学家还是哲学家，而且他早于爱因斯坦提出了狭义相对论的思想，但是他没深入搞下去，也没像爱因斯坦理解那么深刻，不过这家伙是个全才，哪科都行。而贝克勒尔也不是凡人，他家到他这一代是三代科学家了，他父亲叫压力山大·贝克勒尔，也是物理学家，研究过太阳辐射和磷光现象。他爷爷呢则是电解法提炼金属的发明者。后来这个贝克勒尔的儿子也成了物理学家，算起来他们家四代人从事科学研究，到他这是第三代。他就觉得这种射线很奇怪，应该跟他爹和他自己以前研究的过的磷矿有点联系，他想到这就不由得回忆起自己以前发现的怪事，什么怪事呢？请看下回分解。