登陆注册
14079600000001

第1章 现代物理革命的序曲——X射线

物理

今天,再简陋的医院里也少不了透视方面的设备;患者不必受开膛破肚之苦,就可看到自己的五脏六腑;有没有毛病,有什么毛病,都能在极短的时间内,以极高的效率得以确认。我们是否想过,这样的恩泽来源于哪里呢?这样的恩泽来源于德国一个叫伦琴的科学家,是他发现X射线,才使今天的透视成为可能。

X射线的发现,既具有偶然性又具有必然性。科学家们是在有关阴极射线的研究中,偶然发现X射线的。阴极射线的发现也带有一定的偶然性——它是科学家们在研究真空放电现象时无意中发现的,但一经发现,阴极射线立即成为19世纪下半叶各国物理学家普遍关心的一个课题。最早研究真空放电现象的是法国的法拉第,他在19世纪30年代时就发现,稀薄气体在放电时会发生辉光。但限于当时的科研条件,他无法获得只有千分之几的大气压的高真空,因此无法对此课题进行更加深入的研究,颇有些“英雄无用武之地”的悲哀。随后,德国许多科学家都在这个方面作了持久的努力,并取得了相应的成就。这期间,盖斯勒、普吕克、希托夫、哥尔德施泰因功不可没:盖斯勒是德国波恩大学管理科学仪器方面的技术工人,却研制成了简易水银泵,并把金属电极封进玻璃管内,由此制成的放电管在真空度方面提高了一个数量极,为以后的研究打下了基础。普吕克是一位数学家和物理学家,他利用“盖斯勒管”进行真空放电实验,并有新的发现。希托夫是普吕克的弟子,他在实验中发现放电源于阴极,并以直线运动。哥尔德施泰因则顺水推舟地把这种源于阴极的射线,命名为“阴级射线”。以此为契机,英国物理学家克鲁克斯进一步改良了真空泵,研制了真空度更高的阴极射线管,发现阴极射线是一种带电的粒子流。不久,德国的实验物理学家勒纳德在放电管的玻璃上开了一个小薄铝窗,使阴极管射线成功地射出窗外,但他认为阴极射线不是一种带电的粒子流,而是一种以太波。

虽然这些科学家都有所创造,在发现X射线的历史上留下了不灭的足迹,但他们均功亏一篑。真正作出了实质性发现并轰动世界的,是至今名扬寰宇的德国物理学家伦琴,他改变了人们对阴极射线的看法,准确地确认了阴极射性的本质。他首先使用勒纳德管重复了勒纳德实验,以确证阴极射线能使放电管近旁的荧光屏发光,并达到了目的。随后他又改用克鲁克斯管,继续这项实验。他用黑色纸板把放电管密封起来,然后露出一条缝隙。当检查是否漏光时,他意外发现一米之外的荧光屏上有神秘的闪光。他感到惊奇:何以如此?很显然,这无法用阴极射线的有关理论予以恰当的解释:当时科学家们普遍认为,阴极射线的穿透力很差,只能在空气中穿行几厘米。他震惊了,决心搞他个水落石出。于是反复实验,连续进行了几个星期之久,然后他确信这不是一般的阴极射线,而是一种具有极强穿透力的神秘射线,是由阴极射线打到玻璃管壁上产生出来的。因为当时整个科学界对这种神秘光线的性质还所知甚少,所以他很谨慎地将之命名为“X射线”。尽管伦琴对这种神秘光线所知同样不多,但这种光线的穿透力给他留下了极其深刻的印象:它能穿透厚达1000个页码的图书、2~3厘米厚的木板、15毫米厚的铝板,相当神奇。此外,用X射线照相,可以照出木盒中的法码、有绝缘包皮的金属线等;他还给他夫人的手照了相,手骨根根可见,手指上戴的戒指历历在目,令人啧啧称奇,觉得不可思议。有了这个重大发现,他很快写出相关论文,提交给维尔茨堡物理医学学会出版,3个月内印刷5次。很快,发现了X射线的消息便传遍了全世界文明国度的每一角落,并引起巨大的轰动和强烈的反应,出现了科学史上极其罕见的一幕。伦琴夫人的手骨照片更是一石激起千层浪,成了当时世界上最具轰动效应的新闻。医学界深受启发:既然X射线可以穿透皮肉,让人看到里面的骨头,那么当然可以用X射线透视人体任一器官,而不再需要“隔皮猜瓜”,一味地“望闻听切”了。因此医学界中的骨科和内科,最早获得X射线的恩泽,开始为无数人造福。今日的医疗保健事业依然得益于X射线的发现;我们难以想像,如果没有X射线,今天的医疗保健事业将会变成怎样一副模样。X射线的发现还打破了当时物理学家踌躇满志、洋洋自得的自满情绪,向科学家们展示出尚待探索的未知领域,因而打开了物理学革命的大门,为日后众多的发现发明奠定了基础。

同类推荐
  • 万物家史

    万物家史

    本书多侧面、多层次、全方位、深入浅出地介绍了各门学科的发展史。对每一门学科的起源、脉络以及各学科间的互动做了系统、明晰的梳理。
  • 动物进化史

    动物进化史

    一直到今天,动物起源的确切时间依然没有定论;一直到今天,动物依然在不断地发展和进化。是什么力量使得亿万年前的矿物萌发了生命的嫩芽?是什么力量将雄霸地珏的恐龙帝国毁于一旦?是什么力量让狼变成了狗,又让猛犸象从地球上消失?
  • 动物在隐瞒我们

    动物在隐瞒我们

    《动物在隐瞒我们》全面而系统地介绍了动物世界的谜团现象及其科学探索,集知识性、趣味性与科学性于一体,深入浅出,生动活泼,通俗易懂,图文并茂,目的是使广大青少年读者在领略世界谜团现象的同时,能够加深思考,启迪智慧,开阔视野,增加知识,能够正确了解和认识这个世界,激发青少年求知的欲望和探索的精神,激起热爱科学和追求科学的热情,让他们掌握开启人类和自然的金钥匙,从而真正成为人类和自然的主人,不断推进人类文明向前发展。
  • 低碳环境:打造属于我们的地球氧吧

    低碳环境:打造属于我们的地球氧吧

    地球是我们共同的家园,白云蓝天,雾霭流岚、花香鸟语、蝶舞莺飞……如此美丽的环境需要我们共同的呵护。不要让小河的水总是恶臭,不要让机动车的尾气令人掩住口鼻,不要让草丛里的塑料袋不计其数……让我们牵起手,从一点一滴的小事做起,使我们的地球更美丽,更精彩。
  • 蜜蜂公交车

    蜜蜂公交车

    本书内容涉及动物、植物、物理、生物、医学等不同的题材,从不同的角度,以不同的表现手法反映了科学童话的风格和某些写作特点。本书在每一篇作品后面都做了科普链接,把科学性和文学性有机地融合在一起,兼顾到了各个年龄阶段读者的不同需要,能让孩子们在快乐阅读的同时受到科学的启迪。
热门推荐
  • 穿越之情牵千世

    穿越之情牵千世

    一场车祸让她见到了一位叫渡的天神,天神为了让她度过千年情劫让她穿越到他们初识的地方,可是历经总总他们总是无法在一起,在生命的最后,他因为她的一句谎言而和自己的哥哥换了容颜和地位,只为下一世能和她在一起,可是这样结果又能如何....
  • 追忆青涩流年

    追忆青涩流年

    青春无悔悄流过,昔日情愫为哪般?划过清澈星空;追忆最初的那份感动.....(书评悬赏,推荐悬赏)
  • 盛宠青梅:傲娇竹马太撩人

    盛宠青梅:傲娇竹马太撩人

    第一次见面,苏唯误打误撞夺走莫祁铭的“初吻”,事后,还砸吧砸吧嘴,歪着脑袋“木木,你的嘴巴好好吃哦…”莫祁铭满头黑线。“唯唯要对我铭负责哦”周玥诱拐这呆萌小只。“嗯”苏唯呆萌的点了点头。从此两人的纠葛纷纷扰扰,无法剪断。遇见,就是注定。“唯唯,你不是说要做我女朋友吗?”莫祁铭把苏唯圈在怀里,邪魅的笑着。“不要…唔”话说的一半便被密密麻麻的吻所掩盖。禽兽!十六岁,少年一声不响的离开。少女悲伤而倔强的叫嚣“莫祁铭,你还欠我一个十六岁的礼物,我要你用一辈子来还!”
  • 农家厨娘,恶搞王爷

    农家厨娘,恶搞王爷

    因为在厨房做食材踩滑穿越了!杨依依对天咆哮了两个小时,不得不“既来之则安之!”什么极品亲戚?什么毒舌王爷?难道我一个穿越过来活了两世,还能怕你们不成吗?看我如何走向属于自己的古代巅峰……
  • 阴阳鬼王

    阴阳鬼王

    身世鬼王儿子。一点点的加战斗力。成为最强的王者.
  • 邪门正宗

    邪门正宗

    因为女友出轨而暴打上司的季如风被公司扫地出门,好不容易找到一个房子竟然还闹鬼!不过还好是个女鬼,而且还是古代的女鬼,颜值爆表!更离奇的是这个女鬼居然认识季如风,开口就称他为相公!——————————————————————————前世未能护你周全,今生为你鞍前马后。
  • 诗经稗疏

    诗经稗疏

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 道妖传

    道妖传

    严青,本是一个快乐的盗墓贼,摸了不该摸的东西,就稀里糊涂的走上了一条不归路。没想,还混得风生水起,好不自在。
  • 后宫升职记——妃子笑

    后宫升职记——妃子笑

    什么,女主居然穿越了?唐朝历史上架空的后宫争斗,各种奇葩和搞笑。天生丽质难自弃,一朝选在君王侧,回眸一笑百媚生,六宫粉黛无颜色,在天愿作比翼鸟,在地愿为连理枝,后宫佳丽三千人,三千宠爱于一身,宠妃,其实未必都是红颜祸水。
  • 创世计划之代号盘古

    创世计划之代号盘古

    这是个未知的美丽世界,但是充满危险。这是一群最可爱的人,他们义无反顾的踏上征程。2020年,一个代号叫“盘古”的小队,为了完成国家的“创世计划”,来到了奥尔星球。发现了在奥尔星球上有一个斗气与魔法的天圣文明。在盘古小队为了执行任务融入天圣文明的过程中,也为奥尔星球带来了一个全新的世界。