威廉·康拉德·伦琴—

威廉·康拉德·伦琴1845—1923

勤奋者的好运

1896年1月1日，威廉·康拉德·伦琴向他的同行寄出了一册单行本，单行本的书名叫《关于一种新射线》，这是他发表的第49篇论文，这篇论文将使他一夜成名，永垂青史。与通常都是干巴巴的物理著作不同，伦琴的这篇论文图文并茂，而且有的插图使人“毛骨悚然”：这种新射线拍摄的手部照片幽灵似的把所有指骨清晰地展现在人们的面前，给人感觉就好像是来自墓穴的展品。到底有多少同行在看了这些图片后匆匆跑回自己的实验室，以便开动机器亲眼验证伦琴所说的“X射线”，现在已无从考证，但肯定为数不少。因为这种试验无需神秘的配方，也无需专门购置昂贵的新机器或做长达数月的前期准备，只要有一个真空管和一台产生高压以便让电流流过真空管的设备，再加上一点耐心，把真空管的空气排空，就可以看到“X射线”了。

■威廉·康拉德·伦琴

射线以外的光芒

威廉·康拉德·伦琴在他的学术生涯中共发表了59篇著作，其中大多数与伦琴射线无关， 因此也就被人们遗忘。他测量过气体的热比容、固体的导热性，研究过磁和电的特性，他也许称得上是固体物理学或材料物理学这一新兴物理学科的创始人之一，但是如果没有伦琴射线，世界上也许没有多少人会知道并记住他的名字。

伦琴在第一次接触到以前无人知晓的神秘射线时也简直无法相信，他花了7周的时间对此进行缜密思考，并将其研究成果加以取证存档。当时，社会上流传着许多有关伦琴发现射线的传说，1895年11月8日，伦琴在一间昏暗的房间里用上面提到的简单器具研究放电管发出的一种阴极射线，当时人们还不知道这种阴极射线的特性，借助荧光屏人们可以看到这种射线（这是电视显像管的原理之一）。伦琴用的放电管是用黑纸包起来的，在启动机器时他发现荧光屏突然闪了一下，荧光屏突然闪烁的现象肯定是另外一种射线造成的。于是，伦琴用各种不同的障碍物做试验，试图隔断放电管和荧光屏之间的射线，但他最后发现，各种障碍物或多或少都被这种神秘的射线穿透，而且或多或少都留下了阴影。据说当时伦琴几乎不敢相信自己的眼睛，他的妻子发现他情绪异常激动，但伦琴起初对她也没敢如实相告，在给一位朋友的信中他后来这样写道：“我告诉我夫人，别人要是知道我在干什么，肯定会说‘伦琴是个疯子’。”

■伦琴射线使肺结核的早期诊断成为可能。法国数学家彭加勒在祝贺伦琴发现新射线时说：“我似乎觉得上帝在突然提醒我们，这个世界奥秘无穷，只有科学才能将这些奥秘慢慢揭开。”着色木版画，1900年前后

伦琴并没有发疯，他只是有幸碰上了一种以前无人知晓的自然现象。为了不哗众取宠，弄清事实真相，他对他的发现作了认真的观察和缜密的研究，并知道这种射线的用处，显而易见，这种射线可用于外科和整形手术，在其他医学领域，这种射线也大有用武之地。1896年3月，维也纳医学周刊曾刊登了一张血管X光照片，从某种程度上来讲，这是第一张血管造影照片。

今天，人们还经常用伦琴射线来透视材质的缺陷，其实伦琴自己就做过这方面的试验，在他初期的X射线论文中，人们可看到一张枪膛的X光照片，枪膛材质的缺陷在照片上一目了然。通过被灼伤的皮肤，人们很快也发现了X射线的破坏性作用，19世纪末，这种X射线就已被用于肿瘤治疗。

这是一种什么类型的新射线呢？伦琴一直没能解开这个谜。在他的初期论文里，他推测说这是一种类似紫外线的现象，但一直无法对此加以证实，十多年后，物理学界普遍认为伦琴射线实际上是一种电磁波，就像光一样，只是它的波长要短得多，所以极富能量，而且无法看到。1914年的诺贝尔奖获得者物理学家马克斯·冯·劳厄（1876—1960）对这一认识做出了重大贡献，他借助伦琴射线找到了一种可展示固体物质原子结构的方法，这种被称为“X射线结构分析”的方法至今一直还是材料物理学的一种标准方法和伦琴射线在科学领域的主要用途。

■在研究的初期，伦琴经常用X射线拍摄自己的手

■伦琴拍摄的手部X光片乍一看使人毛骨悚然，这张邮票上的著名X光片摄于1895年12月22日，它展示了伦琴夫人的手

X射线的发现使伦琴名噪一时，但他本人并不太喜欢这种鼓噪，他本人只出席了两次专门的演示会，一次是为皇帝演示，另一次是在维尔茨堡物理—医学协会的大会上，在协会的大会上，伦琴给他的解剖学同事克利克尔的手拍了一张X光片，这位同事随后就建议将“x射线”更名为“伦琴射线”，在德语国家和地区，“伦琴射线”这个叫法一直沿用至今，但国际上人们通常使用“X射线”这个名称。x射线发现后，伦琴本人开始转向其他研究领域，但世界各地的医学工作者和物理学家们则都热衷于这一新鲜事物，尽管发现者拥有专利权，伦琴射线的使用范围与日俱增，伦琴本人放弃一切法律追究，这符合伦琴为人谦逊行事低调的秉性，他不想从他的发现中捞取钱财和名誉。

威廉·康拉德·伦琴

生平与学术生涯

1845年3月27日，威廉·康拉德·伦琴出生在莱茵河畔伦内坡镇的一个富裕家庭，父亲是一个纺织厂老板，母亲来自荷兰。三岁那年，伦琴全家因德国国内的革命动乱移居荷兰，伦琴小时候在荷兰的阿珀尔多伦和乌得勒支上过学，十七岁那年他被学校勒令退学，后来父母亲送他进了苏黎世联邦工学院，因为这个学院只要求学生进行入学考试，而无需出示中学毕业文凭。1868年，伦琴结束机械工程师的学业，一年后又完成通过物理学博士论文答辩，因缺少相应的资格证书，他没能在苏黎世成为一名大学讲师，于是就跟着导师孔脱来到了维尔茨堡，给他当助手，后来又随导师去了斯特拉斯堡，1874年，伦琴在斯特拉斯堡取得了大学授课资格，成为一名大学讲师。在霍恩海姆和斯特拉斯堡当了一段时间的教授后，伦琴于1879年成为吉森大学的物理学教授，1888年，他接替维尔茨堡大学的物理学讲席，并于1895年发现了使他享誉全球的X射线。189 6年，伦琴在一次物理一医学协会的大会上为与会者演示了新发现的X射线，从那以后，这种新射线就冠上了他的名字，被称为“伦琴射线”。伦琴一生获得过许多荣誉，其中包括巴伐利亚皇冠勋章，但他拒绝皇冠勋章附带的贵族称号以及1904年聘任给他的皇家物理技术局主席的职位。190 0年开始他掌管慕尼黑大学的物理学讲席，继续研究他发现的射线的特性。1901年，伦琴作为第一届诺贝尔奖的荣获者，将奖金全部捐献给维尔茨堡大学，对来自美国的商业诱惑他也不屑一顾。第一次世界大战后，通货膨胀，民不聊生，伦琴也失去了本来就已所剩无几的家产。1923年2月10日，伦琴在贫穷中死于肠癌。

相关知识

电磁波

电磁波就是麦克斯韦方程（没有电源和电流）所描述的电磁场的所有振动。在真空状态下，电磁波以光一样的速度传播，电磁波和光的区别在于它们的波长和频率。肉眼可见光、长波段的红外射线、微波以及雷达波和无线电波都属于电磁波。紫外线的波长要比可视光线短得多，x射线和伽马射线的波长则更短。波长越短，射线的振荡频率就越高，能量（即穿透力）也就越大。射线的危险性取决于射线接触到（或进入）的机体组织的反应和能量的导入量。例如，微波能使水分子振荡，所以可以用来加热食物。

推荐

阅读：

《透视人体——威廉·康拉德·伦琴与他的时代》， Angelika Schedel著，München 1995

《看不见的天空——伦琴卫星与x射线天文学》， Bernd Aschenbach等著，Basel 1996

《伦琴：“X射线”发现人》，韩钢编著，长春：北方妇女儿童出版社2001

视听：

《带X射线眼的人》，导演：Roger Corman，主演：Ray Milland，美国1963

参观：

位于德国雷姆沙伊德的德国伦琴博物馆（藏有大量生产和使用X射线的仪器）

点评

伦琴射线的发现告诉我们，一旦人们知道某一事物的作用就会很快使用这种事物，哪怕对事物本身一点都不了解。