
1895年初冬,德国物理学家威廉·伦琴发现了X射线,那一年他50岁。
伦琴生于德国,长于荷兰,在苏黎世大学获得博士学位。1895年,正任维尔茨堡大学物理研究所所长的伦琴正在研究“阴极射线”——在真空玻璃管两边施加电压时,会有一道未知射线打在阴极对面的玻璃壁上,闪现出绿色的辉光。
根据此前的实验,阴极射线穿透能力颇具选择性,它穿不透一片纸板或几厘米厚的空气,却能轻松突破一片金属箔。伦琴意图重复前人的实验,解决这一难题。然而,无心插柳柳成荫,伦琴没有得到这个难题的答案,却有了意料之外的发现。
一种完全未知的射线从真空管中射出,穿透了光和阴极射线都无法透过的黑纸板,在暗室中把荧光打在了屏幕之上。伦琴大惊之下伸手去遮挡,他看到了使他惊骇的影像——自己手部的骨骼。
他没有对任何人提起自己的发现,甚至瞒住了自己的妻子,孤身投入到不眠不休的实验中。随后的7个星期内,伦琴不断重复着实验,每一次的重复都得到了完全相同的结果。
几乎同一时刻,坐拥300余项专利的瑞典发明家阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔第三次订立遗嘱。这是最后一次,且这份遗嘱只有短短一页纸,却足以让诺贝尔名垂青史。而彼时伦琴还不知道,一份命运的“大礼”已悄悄备好。
1896年元旦,伦琴完成论文,付印分发。这种表现出强大穿透能力的“新射线”,因其神秘的未知特质,伦琴引用了数学符号中常用来表现未知数的字母X对其命名。“X射线”就此诞生。
伦琴的论文严谨简短,但那张清晰的手骨影像,却足以震撼整个学界。包括英国物理学家开尔文勋爵、法国数学家亨利·庞加莱、奥地利物理学家路德维希·玻尔兹曼在内的顶尖学者纷纷拿起了伦琴的论文,他们迫不及待地奔向实验室,看到了同样的景象。
一门新的学科——放射学就此形成。医生们开始利用“X光片”诊断骨骼和身体中的异物。两年后,医生们发明了新的消化系统诊疗手段,他们为病人提供钡餐,让病人服下射线无法穿透的硫酸钡悬浊液,再用X射线造影,这种方法直到现在仍在使用。后来,连X射线对人体组织的损害作用也被用于癌症初期治疗。用放射线集中照射来杀死肿瘤细胞,这是人类对抗癌症的放射疗法原理。
X射线让伦琴收获了名望,论文发表后不过两周,他便前往宫廷接受德国皇帝威廉一世颁发的二级王冠奖章。不过,一枚二级王冠奖章还配不上他的重大发现。
1896年12月10日,诺贝尔在孤独中因心脏病去世,享年63岁,那最后一份遗嘱被公之于众。遗嘱中,诺贝尔把生前积累的巨额财富全部用来设立一项基金,并设立诺贝尔奖,用以表彰物理学、化学、生理学或医学、文学及促进和平5个领域中,“为人类作出最大贡献”的人士。
而伦琴因为发现X射线成为第一届诺贝尔物理学奖获得者。
(作者系科技史作家,本文摘编自《于是一片光明:1543-1957人类科学探索四百年》,内容有删改,题目为编者加。)