“科学发现有无规律可循”是一个哲学问题,但宇宙及大自然的奥妙和一切物质的特性需由定量的系统性实验和测量拍板定案,则无可置疑。
X射线(X光)于1895年11月8日被德国物理学家伦琴(Wilhelm C. Röntgen,1845—1923)意外发现,他因此在1901年获得了史上第一个诺贝尔物理学奖——瑞典化学家诺贝尔正巧于X射线被发现的半个多月前立下遗嘱,捐赠遗产设立诺贝尔奖。但是,发现×射线的科学家是谁啊,伦琴拒绝为X射线申请专利,谢绝同事和朋友的建议用自己的名字命名(虽然后人有时仍将X射线称为伦琴射线),并且婉拒了在诺贝尔奖颁奖典礼上致词。伦琴又在遗嘱中,将他获得的诺贝尔奖金捐赠给了维尔茨堡大学(University of Würzburg)做为研究资助,但可惜由于第一次世界大战之后严重的通货膨胀,他捐赠的奖金后来几乎形同废纸。X光一被发现,当时的医学界立即认识到它的无限医疗价值,马上应用到医院中。1900年德军便已配备了移动式X光机,在战场上医疗伤兵。
X射线(X光)于1895年11月8日被德国物理学家伦琴(Wilhelm C. Röntgen,1845—1923)意外发现,他因此在1901年获得了史上第一个诺贝尔物理学奖——瑞典化学家诺贝尔正巧于X射线被发现的半个多月前立下遗嘱,捐赠遗产设立诺贝尔奖。但是,伦琴拒绝为X射线申请专利,谢绝同事和朋友的建议用自己的名字命名(虽然后人有时仍将X射线称为伦琴射线),并且婉拒了在诺贝尔奖颁奖典礼上致词。伦琴又在遗嘱中,将他获得的诺贝尔奖金捐赠给了维尔茨堡大学(University of Würzburg)做为研究资助,但可惜由于第一次世界大战之后严重的通货膨胀,他捐赠的奖金后来几乎形同废纸。X光一被发现,当时的医学界立即认识到它的无限医疗价值,马上应用到医院中。1900年德军便已配备了移动式X光机,在战场上医疗伤兵。
伦琴射线又称X射线,是一种波长很短的电磁辐射,波长约为0.001纳米至10纳米。 伦琴射线具有很高的穿透力,可以穿透一些不透明的物质,如墨水纸和木头。 这种不可见的辐射可以引起许多固体材料的可见荧光,使照相胶片感光,并。
发现X射线
最早发现x射线的科学家是伦琴,所以x射线也叫伦琴射线。德国物理学家威廉·康拉德·伦琴也是世界上第一个获得诺贝尔物理学奖的人。X射线 X射线是一种波长极短,能量很大的电磁波,X射线的波长比可见光的波长更短(约在0。
为何是伦琴发现了X射线?有一个合理的解释如下:伦琴是一位优秀的实验物理学家,他对仪器的掌握与运用得心应手,在测量过程中观察入微,又能够对测量数据进行严谨的验证及论证。伦琴在大学时主修机械工程,专精于气体的导热性质和蒸汽机的原理及构造(他的热力学课程受教于“热力学之父”克劳修斯(Rudolf Clausius)),他因此喜欢自己设计和组装(简易)实验仪器,并且自己进行测量(图1)。这种研究取向与习惯,一方面是当时的欧洲学术氛围使然,让伦琴有里仁为美之利,得以取法乎上;另一方面则是因为伦琴的人格特质的确与同侪有别,他有很强烈的精确实验意识及偏好,并且很少请助手帮助测量。再者,伦琴非常重视欧洲近代科学兴起与发展过程中的实验传统,他高度肯定自16世纪以来实验和观测以及客观逻辑推理(科学方法)所扮演的关键性和批判性角色。
发现x射线的科学家是伦琴。X射线由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现,故又称伦琴射线。X射线是一种波长极短,能量很大的电磁波,X射线的波长比可见光的波长更短。发现x射线的科学家是( )A、居里夫妇 B、贝克勒尔 C。
图1 伦琴在维尔茨堡大学发现 X 射线的实验室,照片来自“德国伦琴博物馆”(German Röentgen Museum)
X射线是1895年德国物理学家伦琴(Rontgen W.K.1845-1923 )发现的。1895年11月8日晚,伦琴为了进一步研究阴极射线的性质,他用黑色 薄纸板把一个克鲁克斯管严密地套封起来,在完全暗的室内做实验。在接上高压 电流进行实验。
1894年1月伦琴就任维尔茨堡大学校长时,他一反当时的学界惯例,不在就职典礼上宣读自己的主要研究成果,而是演讲他心目中的(欧洲)近代科学的发展历程。其中,他强调从16世纪以来,自然科学家群体就“逐渐形成了这么一个信念,认知实验是探究(拷问)自然奥秘的最强有力又最可靠的手段,实验更代表了判定一个假说(hypothesis)是否应该被保留或是被扬弃的最高权威”。伦琴肯定的科学实验是指那些经过精心设计、严谨执行,而且对其现象解释都根基于测量数据(客观证据)的实验。后世科学史学家认为,伦琴是一位非常严谨,做事一丝不苟,又观察敏锐、思路清晰的实验物理学家。
猜想X光是一种穿透性很强的新射线(或粒子流)之后,伦琴立即采取一系列步骤,努力进行各种测量,想方设法综合和归纳它们的物理性质。这是即将降临的确立和巩固伦琴的X光发现者地位的关键一步,因为事实胜于雄辩,让全面的实验证据说话是判定自然科学真假的不二法门。在随后的6周里,伦琴不断实验,他反复自问,试图回答下列问题,包括X射线是直线前进的吗?它们会反射或折射吗?它们与阴极射线有何区别吗?它们(的本质)到底是什么?伦琴很快验证了X光的路径不受磁场影响,因此它们不是阴极射线。伦琴也证实了X光的强大穿透力,以及除了产生荧光之外,还能在摄影底片上感光成像。因为能够在底片上成像,眼见为凭,所以X射线的发现一经公布,就在大西洋两岸的科学家与公众和媒体之间造成轰动。此外,如众所周知,伦琴更惊讶地发现,除了穿透纸张、书本、木头,和薄金属片之外,X光还能够穿透人体肌肤。
虽然很肯定自己发现了一种新射线(或粒子流),但是伦琴心中还是非常焦虑忐忑,他深恐万一这些屏幕上的亮光只是因为长时间在暗室中工作,由于眼睛疲乏而造成的幻觉(眼缬)。他担心倘使轻率发表了不真实的虚幻测量结果,岂不就声名扫地,学术生涯告终了。因此在反复自问与测试的过程中,他恍如失魂落魄,不与人交谈,并且禁止任何人进入实验室。直到12月22日,伦琴终于邀请他的太太到实验室,请她允许他用X光拍摄她的手,这就是科学史上著名的伦琴太太的手指头及结婚戒指X射线照片的由来。(在拍摄她太太的手之前,伦琴已经无意间发现了X光会穿透他自己的肌肤,但他一则不愿告诉别人,二则仍有些许担心这是来自眼睛疲劳所造成的幻觉。而当毫无心理准备,突然看到了自己的手骨头的照片之后,伦琴夫人似乎惊吓过度,从此拒绝再进入实验室。伦琴此时决定立即公开他的实验结果,他对着太太说“特大麻烦来了”(“Now the devil will be topay”)。)
迅速发表,孤篇压卷
确立了X光的穿透性和拍摄了手影像之后,伦琴迅速地简短写出了他的惊人发现,他把论文题目定为“On a New Kind of Rays:A Preliminary Communication”。而且,伦琴并没有把论文投递到当时学术地位崇高的全国性著名物理期刊,如,而是在12月28日(圣诞节假期期间)交由当地的出版,并且叮咛他们破例即日印行。这时的伦琴年满50岁,他虽然仅是阴极射线领域的一位新手,却已经不是一位学术界的泛泛之辈,或芸芸众生而已。显然,伦琴深知优先发表在科学史上的无可替代的指标性与绝对意义。他想必经过深思熟虑及一番内心煎熬,在斟酌现实之后,明智地选择当地(地方性)期刊顺利完成发表任务,从而摘取了不容改写的“X射线发现者”的头衔。
图2 伦琴在演讲当场拍摄的著名解剖学家科力克的手的X射线照片,取自 X-ray|Psychology Wiki|Fandom (wikia.org)
推动慕尼黑大学“理论物理研究所”的成立
脚注
1) X光的英文时常写为复数X rays,所以这里中文用“它们”。
2) 全唐诗中,张若虚仅存两首,他的《春江花月夜》被誉为是“孤篇压全唐”。
后记
发现x射线的科学家是伦琴。X射线由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现,故又称伦琴射线。X射线是一种波长极短,能量很大的电磁波,X射线的波长比可见光的波长更短。X射线,是一种频率极高,波长极短、能量很大的电磁波。
转载内容仅代表作者观点
不代表中科院物理所立场
企业回首都科技条件平台北京大学研发实验服务基地由北京大学与北京市科委联合共建。基地依托北京大学雄厚的科研实力与综合学科优势,充分整合优质科技资源,积极推进以专业运营服务机构(北京北达燕园微构分析测试中心有限公司)为主体的高效运行管理。