X射線（X射線）是德國物理學家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諾貝爾物理學獎——瑞典化學家諾貝爾恰巧X射線發(fā)現(xiàn)前半個多月立下遺囑，捐出遺產(chǎn)設(shè)立諾貝爾獎。 然而，倫琴拒絕為X射線申請專利物理學家廢紙，拒絕同事和朋友以他的名字命名的建議（盡管后人有時仍將X射線稱為倫琴射線），并拒絕在諾貝爾獎頒獎典禮上發(fā)表講話。 倫琴在遺囑中將他獲得的諾貝爾獎捐贈給維爾茨堡大學作為研究經(jīng)費。 不幸的是，由于一戰(zhàn)后嚴重的通貨膨脹，他后來捐出的獎金幾乎沒用了。 和廢紙一樣。 X射線一被發(fā)現(xiàn)，當時的醫(yī)學界立即認識到它無限的醫(yī)療價值，并立即將其應用到醫(yī)院。 1900年，德國軍隊配備了移動X光機，用于在戰(zhàn)場上治療受傷士兵。
發(fā)現(xiàn)X射線
19世紀下半葉，由于工業(yè)革命后電氣工程和科學研究的雙重發(fā)展和迫切的社會需求，“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，無數(shù)科學家參與其中。 包括名垂青史的歐洲物理學家赫茲、倫納德（）和湯姆森（JJ），以及美國的發(fā)明家特斯拉。 在發(fā)現(xiàn)X射線之前，倫琴沒有做過任何與陰極射線有關(guān)的實驗。 換句話說，他在陰極射線和氣體放電領(lǐng)域是個新手。 而且，在X射線實驗進行的前一年，他因杰出的學術(shù)聲望，被學校常任教授選舉為維爾茨堡大學校長，并擔任一年的繁重行政職務(wù)。 1895年10月，辭去校長職務(wù)后，開始進行陰極射線實驗。 因此，值得一問的是，為什么倫琴是第一個發(fā)現(xiàn)X射線的人，而不是他這一代其他經(jīng)驗豐富、有能力的競爭對手。 特別是，相當確定的一件事是，在倫琴實驗時甚至幾年前，X射線一定已經(jīng)反復出現(xiàn)，并且在世界各地的幾個陰極射線實驗室中都被看到過。 然而，因為懷有偏見，不知為何，他們“視而不見”，不小心錯過了荊州，錯過了寶貴的科學發(fā)現(xiàn)和永恒的榮譽。
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)秀的實驗物理學家。 他善于掌握和使用儀器，觀察測量過程中的細節(jié)，能夠?qū)y量數(shù)據(jù)進行嚴格的驗證和論證。 倫琴在大學主修機械工程，專攻氣體的導熱性能和蒸汽機的原理和構(gòu)造（他的熱力學課程是由“熱力學之父”克勞修斯（）教授），因此他喜歡設(shè)計和組裝是他自己做的。 （簡單）實驗設(shè)備并自己進行測量（圖1）。 這種研究取向和習慣，是源于當時歐洲的學術(shù)氛圍，讓倫琴求學求美。 另一方面物理學家廢紙，是因為倫琴的性格特征確實與同齡人不同。 他有很多特點。 對精密實驗有較強的意識和偏好，很少請助手幫忙測量。 此外，倫琴非常重視歐洲現(xiàn)代科學興起和發(fā)展的實驗傳統(tǒng)。 他高度肯定了16世紀以來實驗和觀察以及客觀邏輯推理（科學方法）所發(fā)揮的關(guān)鍵和關(guān)鍵作用。
圖1 維爾茨堡大學倫琴發(fā)現(xiàn)X射線的實驗室，照片來自“德國倫琴博物館”（R?）
1894年1月倫琴就任維爾茨堡大學校長時，他打破了當時的學術(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（在歐洲）發(fā)展的演講。 其中，他強調(diào)，自16世紀以來，自然科學家群體“逐漸形成了這樣的信念，即認知實驗是探索（折磨）自然奧秘的最有力、最可靠的手段，實驗也代表了一種確定某種事物的方式。”假設(shè)（）最高權(quán)威是應該保留還是放棄。” 倫琴所肯定的科學實驗是指那些經(jīng)過精心設(shè)計、嚴格執(zhí)行、以測量數(shù)據(jù)（客觀證據(jù)）解釋現(xiàn)象的實驗。 后世的科學史學家認為倫琴是一位非常嚴謹、細致、觀察力敏銳、思維清晰的實驗物理學家。
1895 年 11 月 8 日星期五晚上（倫琴喜歡在周末晚上做實驗，因為這樣可以集中注意力，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）處進行了實驗。陰極射線無法到達））發(fā)現(xiàn)熒光屏上有亮光。 他很快意識到，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。 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)或消失是瞬時的，并且來自陰極射線管的打開或關(guān)閉。 這時，他排除了亮光是磷光的懷疑（），因為磷光的明暗變化是漸進的，需要一點緩沖反應時間。
在推測X射線是一種穿透力很強的新射線（或粒子流）后，倫琴立即采取了一系列步驟，努力進行各種測量，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，因為事實勝于雄辯，讓全面的實驗證據(jù)說話才是確定自然科學真實性的唯一途徑。 在接下來的六周里，倫琴繼續(xù)進行實驗。 他反復問自己，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X射線的路徑不受磁場影響，因此它們不是陰極射線。 倫琴還證實X射線具有很強的穿透力，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，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家、公眾和媒體的轟動。 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。 他擔心屏幕上的亮光只是長時間在暗室工作后眼睛疲勞造成的錯覺。 （眼纈草）。 他擔心，如果貿(mào)然發(fā)表不真實、虛幻的測量結(jié)果，他的聲譽就會被毀，他的學術(shù)生涯就會結(jié)束。 因此，在反復自問和測試的過程中，他似乎處于絕望的狀態(tài)，不再與他人交談，并禁止任何人進入實驗室。 直到12月22日，倫琴終于邀請妻子到實驗室，并請求她允許他給她的手拍X光片。 這就是科學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，還有些擔心這是眼睛疲勞造成的錯覺。當她突然看到一張照片時在沒有任何心理準備的情況下，倫琴夫人似乎太害怕了，拒絕再進入實驗室。此時，倫琴決定立即公開他的實驗結(jié)果。他對妻子說：“這很麻煩。” ”“來了”（“現(xiàn)在魔鬼將付出代價”）。
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《國家物理雜志》等當時具有較高學術(shù)地位的全國知名物理期刊，而是于12月28日（圣誕假期期間）投遞給當?shù)匾患页霭嫔纾⑾铝钇评⒂诋斕彀l(fā)布。 此時，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)不再是學術(shù)界的普通人，或者只是一個普通人。 顯然，倫琴深知優(yōu)先出版在科學史上不可替代的指標和絕對意義。 他想必深思熟慮，吃盡苦頭，在考慮現(xiàn)實后，他明智地選擇了當?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。
1896年1月23日，倫琴在吳的例會上宣讀了他的論文。 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，出任慕尼黑大學“實驗物理研究所”所長。 他恢復了早年的興趣，再次專注于晶體物理性質(zhì)的研究。
圖2 倫琴在演講現(xiàn)場拍攝的著名解剖學家科利克的手部X光照片，取自X光| 維基| ()
在吳會議期間，倫琴給出席講座的著名解剖學家馮·柯的手拍了一張照片。 即使按照一百多年后的今天的標準，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”。
推動慕尼黑大學“理論物理研究所”成立
作者認為倫琴的兩大科學貢獻是鮮為人知的發(fā)現(xiàn)）。 首先，在1890年至1894年的短短四年時間里，玻爾茲曼（）擔任慕尼黑大學理論物理學講座教授。 然而，玻爾茲曼離開后，慕尼黑大學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，索末菲申請成為首任所長。 由于索末菲（1906）的到來，幾年后“慕尼黑學派”形成了與“哥廷根學派”、“哥本哈根學派”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。 他寫下了輝煌燦爛的英雄事跡。 倫琴大力爭取在慕尼黑大學除“實驗物理研究所”外還設(shè)立“理論物理研究所”，以促進理論與實驗的相互討論和密切合作。 這是他對現(xiàn)代物理學發(fā)展作出的又一重大貢獻。 值得后人欽佩和銘記。
腳注
1）X射線在英文中常寫成復數(shù)X射線，所以這里用“they”。
2）唐代詩歌中，張若虛僅存兩首。 他的《春江花月夜》被譽為“獨霸全唐詩”。
后記
倫琴在遺囑中要求在他生前銷毀所有個人和科學通訊（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者生活，如（唐代盧兆麟《長安古意》） ”：“我住在長江偏僻的地方，每年床上有一本書，獨特的南山桂花毛飛來飛去，攻擊著人們的火車。
