蒼蠅吃蚊子/文
1995年是偉大的德國物理學家威廉·康拉德·倫琴(1845年3月27日一1923年2月10日)誕辰150周年,也是他發現X射線100周年。為了宣揚和紀念倫琴為人類醫學及物理學做出的巨大貢獻,德國政府專門發行了面值為10馬克的紀念幣。幣的正面印著倫琴像,背面是倫琴用X射線拍攝的他夫人手掌的照片,再現了100年前的歷史奇蹟。
無以名之的「X光」
1895年11月8日,星期五,這天下午,倫琴像往日一樣,照例鑽進物理研究所的實驗室進行他的科學實驗。雖說他當選德國維爾茨堡大學校長才一年多,校務工作很忙,但他總是設法堅持搞科研。當他在暗室坐定,先把一支克魯克斯放電管用黑紙嚴嚴實實包裹起來,以免放電管受外界環境的幹擾。關掉電燈,室內一片漆黑。門窗原本都是嚴密防護的,絲毫不會漏光,他放心地接通感應圈(這是產生直流高壓的電源設備),讓高壓放電通過放電管。他仔細觀察,黑紙並沒有漏光,一切正常。
這項實驗的目的是要準確觀察陰極射線引起的「冷光現象」,出乎意料的就在這時,眼前似乎閃過一絲微弱的綠色螢光,再一眨眼,眼前卻又一團漆黑。他想:這是怎麼回事呢?剛才螢光屏並未啟用,放電管又是用黑紙包裹著的,哪來的螢光呢?他尋思會不會是自己眼睛的錯覺,於是再定神試驗觀察。神秘的螢光又出現了,隨著感應圈的起伏工作,放電管前方忽如夜空深處飄來一小團淡綠的雲朵,在躲躲閃閃地飄動,忽隱忽現,神秘莫測。倫琴大為震驚,隨手撤下檯燈開關,電燈光下看到,原來在離實驗臺1米遠的地方立著一個鉑氰化鋇小屏,螢光是從這裡發出的。
「陰極射線絕不可能穿過幾釐米以上的空氣,現在怎麼能使這面1米之遙的螢光屏上閃光呢?」倫琴敏感地分析著,「莫非是一種未發現的新射線!」他大膽地揣摩著。
他這樣想著,不覺一陣激動。今年自己已50周歲,多年如一日,寒來暑往,沒日沒夜地在這黑屋子裡工作,苦心探尋自然奧秘,總不見一絲曙光,莫非這點螢光正是命運之神降臨的好兆頭?想到這裡,他不失時機地關燈,再三重複實驗。倫琴興奮地託起螢光屏,前前後後地挪動位置,每次都將小屏挪遠一點兒,直至2米遠的距離,仍然能清晰地看到閃光。在事實面前,倫琴確信這不是陰極射線造成的現象,這一定是一種新的射線!看來這種新射線的穿透能力極強,與距離沒有多大關係。
「那麼,除了空氣之外它能不能穿透其他物質?」倫琴又自言自語地進一步思索。他從資料卡片盒裡抽出一張硬紙卡片,擋住射線,螢光屏上照樣出現微光。他又換了一本書,屏上雖不像剛才那樣亮,但照樣發光。他換了一張薄銅片,又換了一張薄鋁片,效果都和一冊厚書一樣。當倫琴換用一塊薄鉛片時,卻沒有了亮光,這意味著「鉛」這種金屬竟能截斷這種射線。倫琴就這樣不停地更換遮擋物,幾乎試完了他手邊能取到的所有東西。他迫不及待地用各種辦法對新射線進行測試。
結果證明,這種射線是從陰極射線轟擊的玻璃管內壁上發出的,它能夠透過玻璃、硬橡膠、木板以及除去鉛、鉑以外的金屬,而且在通過稜鏡時不會被折射和反射,也不會因磁鐵幹擾而偏轉。這許多新發現的現象,使倫琴興奮極了。
室外早已夕陽西下,又是滿街燈火的時分了,倫琴還待在暗室裡,想想又試試,試試又想想,完全忘記了下班回家的事。實驗室工友幾次進來催他休息,他只是隨口答應著,實驗是停了,就是不見動身。他還在痴痴呆呆地望著放電管和螢光屏,想著下午實驗中看到的情景。現在完全可以肯定這是一種未發現過的新射線,它還有什麼秘密?它到底有什麼用?我們又該叫它什麼名字?真是個未知數。
倫琴再也無法抑制自己的激動心情,興衝衝地趕回家,一見夫人貝爾塔就說:「我高興極了!我要當面試給你看……我終於發現了一種光,我也不知道那是一種什麼光……無以名之。好吧,暫時就管它叫X光吧,或者叫它X射線也行。」
「簡直是魔影」
自從發現這個不知根底的X射線之後,倫琴突然失蹤似的見不到人影了。一連7個星期,吃住都在實驗室,幾乎是沒日沒夜地繼續探索他的新發現。他的好友幾天看不見他,便找上門來問道:「倫琴先生,你現在究竟在忙些什麼呀?神秘兮兮的。」他總是避諱而謙恭地說:「在做一件事,還沒有結果,到時候會詳細地向你報告。」倫琴搞科研有兩個習慣原則,首先是慣於單幹,常常連助手也不要;再就是不到最後得出結論,決不隨意吐露什麼消息。
倫琴就這樣把自己關在暗室裡,外人無可奈何,夫人貝爾塔不可能不管。她知道丈夫一定在搞一項非同尋常的實驗,所以每日三餐除安排工友送進實驗室外,她自己也往往親自出馬。一天,她估計倫琴正在緊張工作,出於好奇,便偷偷溜進暗室。只見黑暗中有一個小屏在發出亮光,隨著倫琴手臂的隱約舉動,屏上陸續出現一個個模糊的形影;有的像書,有的像紐扣,有的像硬幣…貝爾塔看得出神,便失聲地說:「沒有光線,哪來的影子呢?」正好這時倫琴高興,並沒有責怪妻子私闖實驗室,反而摸黑拉著她的手說:「親愛的,來得正好,請你幫個忙。」
貝爾塔按照倫琴的要求,捧著螢光屏前後移動。屏上的光影變化異常,她覺得幫助丈夫做實驗是難得的機會,今天的實驗等於在做遊戲,她格外高興。倫琴正在聚精會神地觀察研究,不料聽得貝爾塔「哎呀」一聲,螢光屏「眶哪」落地,他嚇了一跳,忙將電燈打開。只見貝爾塔兩手前伸,雙目痴呆地站著。倫琴不知出了什麼大禍,連忙上前抱住妻子撫慰著說:「親愛的,你怎麼啦?」
「你這實驗室裡有妖怪!有妖怪!」貝爾塔發抖著說。
「親愛的,你冷靜點,不用害怕,你剛才看見了什麼?」
「我剛才看見我的手變成了光骨頭,我的手啊……
「你這手不是好好的嗎?」
「不,它又變回來了。剛才我的手掌只剩了幾根光骨頭,太可怕了,簡直是魔影!」
倫琴聽罷,猛拍一下腦袋,親切地說:「親愛的,我們是已經發現了一種『妖怪』,它能穿過人的血肉,興許它因此大有用場。你別慌,我們再來看一遍,但願這『妖怪』能夠再現。」
倫琴隨即關燈,他扶著妻子的手重複做剛才做過的實驗。這次他將自己的手伸到屏上,果然現出五根指骨的影子,他心中完全明白了。於是,倫琴取出裝有照相底片的暗盒,讓貝爾塔的一隻手掌平放在盒子上,再將放電管垂直對準,大約照射了15分鐘。底片在顯影液中撈出來時,手部骨骼清晰可見。這時,倫琴欣喜若狂,他感到像一個競技者得勝後的那種瞬間輕鬆自豪。
然而,貝爾塔面對這張照相底片,淚水直往下淌。她想到死亡,想到骷髏,她向丈夫敘說了這一心情,悽楚地說:「我這紅潤的手一下子就變成了陰森森的骨頭,實在太可怕了。」
「親愛的,不必傷心,眼前不是又大放光明了嗎?這全是科學的神奇人能透過外表看到內在,立於現在預知未來,這正是科學追求的目標。」倫琴激動不已地說,「維薩留斯第一次畫出人體解剖圖,哈維第一次揭示人體的血液循環路線,而現在這種新射線又能清晰地顯示人體的一根根骨頭了。科學幫助我們認識著世界,也認識著我們自己。親愛的,這不是悲哀,是人類的幸福。可以預料,這種X射線將會引發醫學的一場革命。」
1895年底,倫琴和他的好友、私人醫生維林蓋爾又進行了一次更大膽的嘗試。他們用18塊感光板為一隻名叫達克斯的小狗拍攝了全身X光片。底片顯影后,達克斯的骨骼圖像猶如拼圖玩具一樣展現在他們面前。這時,醫生維林蓋爾根據自己的職業敏感,新奇地鑽研著圖像,忽然指著一塊帶有四個小白孔的黑色圓斑說:「達克斯的胃裡有一枚紐扣哩,快來看呀!」
「達克斯確實吃了一顆紐扣!」倫琴加以肯定。
維林蓋爾醫生再也抑制不住自己的興奮,激動地說道:「你發現的這個X光,對它的意義現在還難以作出恰如其分的估量,但我已經看到,迄今有那麼多人患上肺結核病,但一直沒有一個醫生能準確診斷出肺部損壞的程度,而今由於你的這一發現,診斷這類病情已經成為現實!」
「我的發現屬於全人類」
1895年的最後幾天,倫琴將發現X光的這項研究成果整理成了一篇論文《一種新的射線·初步報告》,詳細闡述了產生X射線的方法和射線穿透各種物質的功能。12月28日將這篇論文送給了維爾茨堡物理學醫學會。同時又把報告的副本和幾張X射線照片郵寄給他的幾位物理學家朋友。接著,倫琴又分別於1896年3月、1897年3月完成了題為《一種新的射線·續篇》和《關於X射線和第三次報告》兩篇論文,並製成世界上第一個X射線管。
真沒有想到,這位教授雖然十二分地小心,嚴加保密,但X射線的消息卻從外國報紙上蹦出來了,並很快傳及全球。他只好公開出面作了一次報告。
1896年1月23日,倫琴在維爾茨堡大學小禮堂裡舉行了關於X射線這一新發現的學術報告。會議還未開始已座無虛席,聽眾來自各行各業,門裡門外,凡是能下腳的地方都擠滿了人。當場,79歲高齡的德高望重的解剖學和生理學家克利克爾自願上臺應試,倫琴拍下這位老學者的手骨,頓時引起人群狂熱歡呼。克利克爾舉起這張片子激動地說:「我這一生不知解剖了多少只手。今天,倫琴先生的射線卻在我的手不痛不癢未受絲毫損傷的情況下,清楚地解剖了我的手骨,還用底片固定下來,真是偉大的創造。為了慶賀這個造福人類的偉大發現,我提議將這個未知的『X射線』正式命名為『倫琴射線』。」
這時會場上掌聲雷動,一群記者蜂擁而上,對倫琴進行採訪。記者提出了各種各樣的問題。
「倫琴先生,請問您打算何時申請您的這項偉大發現的專利?」「請問倫琴先生,您計劃如何出售自己的專利?」
聽眾中的一些商人敏感地發現,製造x光機是個發大財的好機會,他們中有的人迫不及待地擠近倫琴身邊,出高價要求倫琴轉讓專利。一位企業家說:「您應該以此賺錢,我願意出50萬!」倫琴淡然一笑,答道:「我的發現屬於全人類。我聲明我的成果不應受到任何集團控制。我的實驗室向著專利局的那一面窗戶,永遠是緊閉著的。但願我的這一發現能被全世界科學家所利用。這樣,它就會更好地服務於所有的人們。」
倫琴正是按照自己的誓言毫無保留地把X射線技術公之於世。不久,X光機在世界各地陸續問世,並被廣泛應用於人類疾病的透視與治療、光電效應研究、晶體結構分析、金屬組織檢驗、材料無損探傷等等方面。接著,法國物理學家貝克勒爾在對X射線的研究中發現,軸礦石也可產生使照相底片感光的奇怪射線。經過系統研究,1898年居裡夫婦將此性質定名為「放射性」,並發現了放射性極強的鋪。這一系列的新成果、新理論的發掘,迎來了19世紀至20世紀之交物理學革命的曙光,開啟了現代物理學的大門,以致有人把X射線的發現看成是第二次科學革命的號角,倫琴因此獲得極高的世界聲譽。
1896年,倫琴獲得普魯士皇室勳章、英國皇家學會倫福德獎章;1901年,倫琴成為諾貝爾物理學獎第一位獲獎人。1904年起,先後在科倫、維爾茨堡等許多城市命名了「倫琴大街」,可謂「譽滿全球」。
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