X射線（X射線）是德國(guó)物理學(xué)家C.倫琴（1845-1923）于1895年11月8日偶然發(fā)現(xiàn)的，為此他于1901年獲得了歷史上首個(gè)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)——瑞典化學(xué)家諾貝爾恰巧X射線發(fā)現(xiàn)前半個(gè)多月立下遺囑，捐出遺產(chǎn)設(shè)立諾貝爾獎(jiǎng)。 然而，倫琴拒絕為X射線申請(qǐng)專利物理學(xué)家廢紙，拒絕同事和朋友以他的名字命名的建議（盡管后人有時(shí)仍將X射線稱為倫琴射線），并拒絕在諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)典禮上發(fā)表講話。 倫琴在遺囑中將他獲得的諾貝爾獎(jiǎng)捐贈(zèng)給維爾茨堡大學(xué)作為研究經(jīng)費(fèi)。 不幸的是，由于一戰(zhàn)后嚴(yán)重的通貨膨脹，他后來捐出的獎(jiǎng)金幾乎沒用了。 和廢紙一樣。 X射線一被發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)的醫(yī)學(xué)界立即認(rèn)識(shí)到它無限的醫(yī)療價(jià)值，并立即將其應(yīng)用到醫(yī)院。 1900年，德國(guó)軍隊(duì)配備了移動(dòng)X光機(jī)，用于在戰(zhàn)場(chǎng)上治療受傷士兵。
發(fā)現(xiàn)X射線
19世紀(jì)下半葉，由于工業(yè)革命后電氣工程和科學(xué)研究的雙重發(fā)展和迫切的社會(huì)需求，“陰極射線”和“氣體放電”（在真空管中）的研究成為一門突出的科學(xué)，無數(shù)科學(xué)家參與其中。 包括名垂青史的歐洲物理學(xué)家赫茲、倫納德（）和湯姆森（JJ），以及美國(guó)的發(fā)明家特斯拉。 在發(fā)現(xiàn)X射線之前，倫琴?zèng)]有做過任何與陰極射線有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。 換句話說，他在陰極射線和氣體放電領(lǐng)域是個(gè)新手。 而且，在X射線實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的前一年，他因杰出的學(xué)術(shù)聲望，被學(xué)校常任教授選舉為維爾茨堡大學(xué)校長(zhǎng)，并擔(dān)任一年的繁重行政職務(wù)。 1895年10月，辭去校長(zhǎng)職務(wù)后，開始進(jìn)行陰極射線實(shí)驗(yàn)。 因此，值得一問的是，為什么倫琴是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)X射線的人，而不是他這一代其他經(jīng)驗(yàn)豐富、有能力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。 特別是，相當(dāng)確定的一件事是，在倫琴實(shí)驗(yàn)時(shí)甚至幾年前，X射線一定已經(jīng)反復(fù)出現(xiàn)，并且在世界各地的幾個(gè)陰極射線實(shí)驗(yàn)室中都被看到過。 然而，因?yàn)閼延衅姡恢獮楹危麄儭耙暥灰姟保恍⌒腻e(cuò)過了荊州，錯(cuò)過了寶貴的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和永恒的榮譽(yù)。
倫琴為什么發(fā)現(xiàn)X射線？ 合理的解釋是：倫琴是一位優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家。 他善于掌握和使用儀器，觀察測(cè)量過程中的細(xì)節(jié)，能夠?qū)y(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)證和論證。 倫琴在大學(xué)主修機(jī)械工程，專攻氣體的導(dǎo)熱性能和蒸汽機(jī)的原理和構(gòu)造（他的熱力學(xué)課程是由“熱力學(xué)之父”克勞修斯（）教授），因此他喜歡設(shè)計(jì)和組裝是他自己做的。 （簡(jiǎn)單）實(shí)驗(yàn)設(shè)備并自己進(jìn)行測(cè)量（圖1）。 這種研究取向和習(xí)慣，是源于當(dāng)時(shí)歐洲的學(xué)術(shù)氛圍，讓倫琴求學(xué)求美。 另一方面物理學(xué)家廢紙，是因?yàn)閭惽俚男愿裉卣鞔_實(shí)與同齡人不同。 他有很多特點(diǎn)。 對(duì)精密實(shí)驗(yàn)有較強(qiáng)的意識(shí)和偏好，很少請(qǐng)助手幫忙測(cè)量。 此外，倫琴非常重視歐洲現(xiàn)代科學(xué)興起和發(fā)展的實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)。 他高度肯定了16世紀(jì)以來實(shí)驗(yàn)和觀察以及客觀邏輯推理（科學(xué)方法）所發(fā)揮的關(guān)鍵和關(guān)鍵作用。
圖1 維爾茨堡大學(xué)倫琴發(fā)現(xiàn)X射線的實(shí)驗(yàn)室，照片來自“德國(guó)倫琴博物館”（R?）
1894年1月倫琴就任維爾茨堡大學(xué)校長(zhǎng)時(shí)，他打破了當(dāng)時(shí)的學(xué)術(shù)慣例，沒有在就職典禮上宣讀他的主要研究成果。 相反，他發(fā)表了關(guān)于他心目中的現(xiàn)代科學(xué)（在歐洲）發(fā)展的演講。 其中，他強(qiáng)調(diào)，自16世紀(jì)以來，自然科學(xué)家群體“逐漸形成了這樣的信念，即認(rèn)知實(shí)驗(yàn)是探索（折磨）自然奧秘的最有力、最可靠的手段，實(shí)驗(yàn)也代表了一種確定某種事物的方式。”假設(shè)（）最高權(quán)威是應(yīng)該保留還是放棄。” 倫琴所肯定的科學(xué)實(shí)驗(yàn)是指那些經(jīng)過精心設(shè)計(jì)、嚴(yán)格執(zhí)行、以測(cè)量數(shù)據(jù)（客觀證據(jù)）解釋現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)。 后世的科學(xué)史學(xué)家認(rèn)為倫琴是一位非常嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、觀察力敏銳、思維清晰的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家。
1895 年 11 月 8 日星期五晚上（倫琴喜歡在周末晚上做實(shí)驗(yàn)，因?yàn)檫@樣可以集中注意力，不受同事或?qū)W生的打擾），倫琴首先在陰極射線管外約 1 m（該距離是倫琴在陰極射線管外的距離）處進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。陰極射線無法到達(dá)））發(fā)現(xiàn)熒光屏上有亮光。 他很快意識(shí)到，這種明亮的光并不是由任何已知的物理現(xiàn)象或射線（或粒子流）引起的光點(diǎn)。 然后他多次打開和關(guān)閉陰極射線管的電源，從而清楚地確定熒光的出現(xiàn)或消失是瞬時(shí)的，并且來自陰極射線管的打開或關(guān)閉。 這時(shí)，他排除了亮光是磷光的懷疑（），因?yàn)榱坠獾拿靼底兓菨u進(jìn)的，需要一點(diǎn)緩沖反應(yīng)時(shí)間。
在推測(cè)X射線是一種穿透力很強(qiáng)的新射線（或粒子流）后，倫琴立即采取了一系列步驟，努力進(jìn)行各種測(cè)量，并試圖綜合總結(jié)它們的物理性質(zhì)。 這是確立和鞏固倫琴作為X射線發(fā)現(xiàn)者地位的關(guān)鍵一步，因?yàn)槭聦?shí)勝于雄辯，讓全面的實(shí)驗(yàn)證據(jù)說話才是確定自然科學(xué)真實(shí)性的唯一途徑。 在接下來的六周里，倫琴繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 他反復(fù)問自己，試圖回答以下問題，包括：X射線是沿直線傳播的嗎？ 它們是反射還是折射？ 它們與陰極射線有什么不同嗎？ 它們到底是什么？ 倫琴很快證實(shí)X射線的路徑不受磁場(chǎng)影響，因此它們不是陰極射線。 倫琴還證實(shí)X射線具有很強(qiáng)的穿透力，除了產(chǎn)生熒光外，還可以在照相膠片上產(chǎn)生感光圖像。 由于它可以在膠片上產(chǎn)生圖像，眼見為實(shí)，所以X射線的發(fā)現(xiàn)一經(jīng)宣布，就引起了大西洋兩岸科學(xué)家、公眾和媒體的轟動(dòng)。 此外，眾所周知，倫琴更驚訝地發(fā)現(xiàn)，X射線除了能穿透紙張、書籍、木材和薄金屬片外，還能穿透人體皮膚。
雖然他確信自己發(fā)現(xiàn)了新的射線（或粒子流），但倫琴還是很著急。 他擔(dān)心屏幕上的亮光只是長(zhǎng)時(shí)間在暗室工作后眼睛疲勞造成的錯(cuò)覺。 （眼纈草）。 他擔(dān)心，如果貿(mào)然發(fā)表不真實(shí)、虛幻的測(cè)量結(jié)果，他的聲譽(yù)就會(huì)被毀，他的學(xué)術(shù)生涯就會(huì)結(jié)束。 因此，在反復(fù)自問和測(cè)試的過程中，他似乎處于絕望的狀態(tài)，不再與他人交談，并禁止任何人進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。 直到12月22日，倫琴終于邀請(qǐng)妻子到實(shí)驗(yàn)室，并請(qǐng)求她允許他給她的手拍X光片。 這就是科學(xué)史上著名的倫琴夫人手指和結(jié)婚戒指的X射線照片的由來。 （在拍攝妻子的手之前，倫琴無意間發(fā)現(xiàn)X射線穿透了自己的皮膚，但他不愿意告訴別人，還有些擔(dān)心這是眼睛疲勞造成的錯(cuò)覺。當(dāng)她突然看到一張照片時(shí)在沒有任何心理準(zhǔn)備的情況下，倫琴夫人似乎太害怕了，拒絕再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。此時(shí)，倫琴?zèng)Q定立即公開他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。他對(duì)妻子說：“這很麻煩。” ”“來了”（“現(xiàn)在魔鬼將付出代價(jià)”）。
快速發(fā)布并保持單篇文章在卷中
在確定 X 射線的穿透性并拍攝手部圖像后，倫琴快速而簡(jiǎn)短地描述了他令人驚訝的發(fā)現(xiàn)。 他將論文命名為“關(guān)于一種新型光線：A”。 而且，倫琴并沒有將該論文投遞給《國(guó)家物理雜志》等當(dāng)時(shí)具有較高學(xué)術(shù)地位的全國(guó)知名物理期刊，而是于12月28日（圣誕假期期間）投遞給當(dāng)?shù)匾患页霭嫔纾⑾铝钇评⒂诋?dāng)天發(fā)布。 此時(shí)，倫琴已經(jīng)50多歲了。 雖然他只是陰極射線領(lǐng)域的新手，但他已經(jīng)不再是學(xué)術(shù)界的普通人，或者只是一個(gè)普通人。 顯然，倫琴深知優(yōu)先出版在科學(xué)史上不可替代的指標(biāo)和絕對(duì)意義。 他想必深思熟慮，吃盡苦頭，在考慮現(xiàn)實(shí)后，他明智地選擇了當(dāng)?shù)兀ǖ貐^(qū)）期刊，順利完成了出版任務(wù)，從而贏得了不可撤銷的“X射線發(fā)現(xiàn)者”稱號(hào)。
1896年1月23日，倫琴在吳的例會(huì)上宣讀了他的論文。 這是他一生中第一次也是最后一次關(guān)于X射線的正式講座。 隨后，他又于1896年和1897年發(fā)表了一篇X射線論文。 這三篇論文和唯一一次公開演講就像是他的“孤論文”。 從那時(shí)起，倫琴就沒有留下任何有關(guān)X射線的文字。 1900年，倫琴離開維爾茨堡大學(xué)，出任慕尼黑大學(xué)“實(shí)驗(yàn)物理研究所”所長(zhǎng)。 他恢復(fù)了早年的興趣，再次專注于晶體物理性質(zhì)的研究。
圖2 倫琴在演講現(xiàn)場(chǎng)拍攝的著名解剖學(xué)家科利克的手部X光照片，取自X光| 維基| ()
在吳會(huì)議期間，倫琴給出席講座的著名解剖學(xué)家馮·柯的手拍了一張照片。 即使按照一百多年后的今天的標(biāo)準(zhǔn)，這張射線照片仍然清晰可見。 徹底（圖2）。 也是在這次演講中，K?建議將X射線命名為“倫琴射線”。
推動(dòng)慕尼黑大學(xué)“理論物理研究所”成立
作者認(rèn)為倫琴的兩大科學(xué)貢獻(xiàn)是鮮為人知的發(fā)現(xiàn)）。 首先，在1890年至1894年的短短四年時(shí)間里，玻爾茲曼（）擔(dān)任慕尼黑大學(xué)理論物理學(xué)講座教授。 然而，玻爾茲曼離開后，慕尼黑大學(xué)理論物理教授職位空缺多年，直到“理論物理”“物理研究所”成立，索末菲申請(qǐng)成為首任所長(zhǎng)。 由于索末菲（1906）的到來，幾年后“慕尼黑學(xué)派”形成了與“哥廷根學(xué)派”、“哥本哈根學(xué)派”并列的輝煌局面，為完成發(fā)展鋪平了道路。 20年后的量子力學(xué)。 他寫下了輝煌燦爛的英雄事跡。 倫琴大力爭(zhēng)取在慕尼黑大學(xué)除“實(shí)驗(yàn)物理研究所”外還設(shè)立“理論物理研究所”，以促進(jìn)理論與實(shí)驗(yàn)的相互討論和密切合作。 這是他對(duì)現(xiàn)代物理學(xué)發(fā)展作出的又一重大貢獻(xiàn)。 值得后人欽佩和銘記。
腳注
1）X射線在英文中常寫成復(fù)數(shù)X射線，所以這里用“they”。
2）唐代詩(shī)歌中，張若虛僅存兩首。 他的《春江花月夜》被譽(yù)為“獨(dú)霸全唐詩(shī)”。
后記
倫琴在遺囑中要求在他生前銷毀所有個(gè)人和科學(xué)通訊（信件）。 他內(nèi)心向往的（發(fā)現(xiàn)X射線后）似乎是功力深厚、名聲不詳?shù)膶W(xué)者生活，如（唐代盧兆麟《長(zhǎng)安古意》） ”：“我住在長(zhǎng)江偏僻的地方，每年床上有一本書，獨(dú)特的南山桂花毛飛來飛去，攻擊著人們的火車。
