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第3章 说

昔之学者曰:“太阳而外,宇宙间殆无所有。”历纪以来,翕然从之;怀疑之徒,竟不可得。乃不谓忽有一不可思议之原质,自发光热,煌煌焉出现于世界,辉新世纪之曙光,破旧学者之迷梦。若能力保存说,若原子说,若物质不灭说,皆蒙极酷之袭击,跄踉倾欹,不可终日。由是而思想界大革命之风潮,得日益磅薄,未可知也!此新原质以何因缘,乃得发见?则不能不曰:“X线(旧译透物电光)之赐。”

X线者,一八九五年顷,德人林达根所发明者也。其性质之奇异:若(一)贯通不透明体,(二)感写真干板,(三)与气体以导电性等。大惹学者之注意,谓X线外,当更有Y线,若Z线等者。相率覃思,冀获新质。乃果也驰运涅伏,必获报酬。翌年而法人勃克雷复有一大发见。

或曰,勃氏以厚黑纸二重,包写真干板,暴之日光,越一二日,略无感应,乃上置磷光体铀盐,欲再行实验,而天适晦,不得已姑纳机兜中,数日后检之,则不待日光,已感干板。勃氏大骇异,细测其理,知其力非借磷光,而铀之盐类,实自具一种类似X线之辐射线,爰名之曰铀线,生此种线之体曰剌伽刻亻去夫体。此种物体所放射之线,则例以发见者之名名之曰勃克雷线。犹X线之亦名林达根线也。然铀线则无待器械电气之助,而自能放射,故较X线已大进步。

尔后研究益盛,学者涅伏中,均结种种Y线Z线之影。至一八九八年,休密德氏于钍之化合物中,亦发见林达根线。

同时,法国巴黎工艺化学学校教授古篱夫人,于授业时,为空气传导之装置,偶于别及不兰(奥大利产之复杂矿物)中,见有类似X线之放射线,闪闪然光甚烈。亟告其夫古篱,研究之末,知含有铋化合物,其放射性凡四千倍于铀盐。以夫人生于坡兰德故,即以坡罗尼恩名之。既发表于世,学者大感谢,法国学士会院复酬以四千法郎,古篱夫妇益奋励,日事研究,遂于别及不兰中,又得一新原质曰(Ra-dium),符号为Ra。(按旧译Germanium曰。然其音义于Radium尤惬,故篡取之,而Germanium则别立新名可耳。)一八九九年,独比伦氏亦于别及不兰中得他种剌伽刻亻去夫体,名曰爱客地恩。然其辐射性不及。

坡罗尼恩与铋,爱客地恩与钍,与钡,均有相似之性质。而其纯质,皆不可得。

惟则经古篱夫人辛苦经营,始得略纯粹者少许,测定分剂及光图,已确认为一新原质,其他则尚在疑似之间,或谓仅得保存其能力而已。

盐类之水溶液,加以钅亚,或轻二硫,或钅亚二硫,不生沉淀。硫养四或炭养三,不溶解于水,其绿二,则易溶于水,而不溶解于强盐酸及酒精中。利用此性,可于制铀之别及不兰残滓中,分析质。然因性殊类钡,故钡恒羼杂其间,去钡之法,须先令成盐化物,溶于水中,再注酒精,即生沉淀,然终不免有钡少许,存留溶液内,反复至再,始得略纯之盐。至于纯质,则迄今未能得也。且其量极稀,制铀残滓五千吨,所得盐不及一启罗格兰,此三年间所取纯与不纯者合计仅五百格兰耳。而有谓世界中全量恐已尽是者,其珍贵如此。故值亦綦昂,虽含钡甚多者,每一格兰,非三十五弗不能得。至古篱氏之最纯品,以世界惟一称者,亦仅如微尘大,积二万购之,犹不可得,其放射力则强于铀盐百万倍云。

此最纯品,即绿二也。昨年古篱夫人化分其绿,令成银绿二,计其量,然后算得之分剂为二百二十五。

多漠尔忄思氏曾照以分光器,之特有光图外,不复有他光图,亦为新原质之一证。线虽多与X线同,而此外复有与玻璃陶器以褐色或革色,令银绿二复原,岩盐带色,染白纸,一昼夜间变黄磷为赤磷,及灭亡种子发芽力之种种性。又以色儿路多皿贮盐(放射性强于铀线五千倍者),握掌中二时间,则皮肤被灼,今古篱氏伤痕历历犹未灭也。古篱氏曰:“若有人入置纯一密里格兰之室中,则当丧明焚身,甚或致死。”而加奈大之卢索夫氏,则谓纯一格兰,足起一磅之重高及一。甚或有谓足击英国所有军舰,飞上英国第一高山辩那维之巅者,则维廉可洛克之言也。综观诸说,虽觉近夸,而放射力之强,亦可想见矣。尤奇者,其放射力,毫不假于外物,而自发于微小之本体中,与太阳无异。

线亦若X线然,有贯通金属力,此外若纸木皮肉等,俱无所沮。然放射后,每为被贯通之物质所吸收,而力变弱,设以线通过○○○二五密里之铂箔,则强率变为其初之四十九%,再一次则又减为三十六%,二次以后,减率乃不如初之著矣。由是知线决非单纯,有易被他物所吸收者,有强于贯通力者,其贯物而过也若滤分然。各放射线,析为数种,感写真干板之力强者,即贯通线也,其中复有善感眼之组织者,故虽瞑目不视,而仍见其所在。

之奇性,犹不止是。有拔尔敦者,曾于暗室中,解包出,忽闪闪然发青白色光,室中骤明,其纸裹亦受微光,良久不灭。是即副放射线,感写真干板之作用,亦与主放射同。盖能本体发光,及与光于接近物体之二性质,宛如太阳与光于周围游星然。其能力之根源,竟不可测。

或曰勃克雷氏贮比较的纯于管中,藏之衣底,六小时后,体上忽现焦灼痕,未几忽隐现于头腕间,不能指其定处。后古篱氏乃设法测其热度,法用热电柱,其一方接合点,置纯铜盐,他方接合点,置含铜盐六分一之锡盐。计算所生电流之强率,知置铜盐处之温度,高一度半。又以篷然测热器,测定○·○八格兰之纯盐所生温度,一小时凡十四加罗厘;即一格兰所放射之热,每一小时凡百加罗厘以上也。其光与热,既非出于燃烧,亦无化学的变化,不知此多量能力,以何为根?

如曰本体所自发欤,则昔所谓能力之原则者,不得不破。如曰由外围能力而发软,则必当有利用外围能力之性,而此能力之本性,又为吾人所未及知者也。

线亦有与空气以导电性之性质,设有钢板及锌板各一,联以铜丝,两板间之空气,令线通过之,则铜丝即生电流,与两板各浸于稀硫酸液中无稍异。盖线能令气体为衣盎(集于两极间之电解质之总名),分出荷阴阳电气之部分,故气体之作用,遂与液体电解质同。线中之易被他物吸收者,此性尤著。

从克尔格司管阴极发生之恺多图线,及林达根线,及线,若受强磁力之作用,则进行必偏,设与线成直角之方向,有磁力作用,则线即越与磁力相对之左而行;然因线非单纯者,故析出屈于磁力及不屈于磁力之种种线,进路各不相同,与日光过三棱玻璃而成七色无异。

线中之强于贯通力者,此性尤著,且因对于磁力之作用,故线之大部分,遂含有荷阴电气而飞运极迅之微粒云。

被磁力而偏之线中,既含有荷阴电之微粒,则以之投射于或物体,亦当得阴电。

古篱夫妇曾用封蜡绝缘之导电体,投以线,而确得阴电;又以同法绝缘之铜盐,因带阴电之微粒飞去,而荷阳电。此电气之集积量,每一平方密厘每一秒时凡得4×1910安培云。线中带阴电之微粒,在强电场时,必偏其进行方向,即在一密厘有一万波的之强电场,则偏四生的许,此勃克雷氏所实证者也。

自所发射微粒之速度,每秒凡1·6×1010密厘,约当光速度之半,因此微粒之飞散,故于一小时所失之能力额凡4·4×10-6加罗厘,与前记之放出热量较,则觉甚微。又从之表面一平方密厘所放射之微粒,其质量亦綦少,计每一格兰之飞散,约需十亿万年。准此,则其微粒之大,应为轻气原子三千分之一,是名电子。

电子说曰,“凡物质中,皆含原子,而原子中,复含电子,电子之于原子,犹原子之于物质也。此电子受四围之电气与磁气之感化,循环飞运,无有已时,凡诸物体,罔不如是,虽吾人类,亦由是成。然飞运迟速,则因物而异,之电子,乃极速者,以过速故,有一部分,飞出体外,而光与热,自然发生,为辐射线。”然是说也,必电子自具物质构成之能,乃得秩然成理。不然,则纵调和之曰飞散极微,悠久之曰须无量载,而于物质不灭之说,则仍无救也。且创原子说者,非以是为至微极小,分割物质之达于究极者乎。电子说兴,知飞动之微点,实小于原子千分之一,乃不得不褫原子宇宙间小达极点之嘉名,以归电子,而原子说亡。

自X线之研究,而得线;由线之研究,而生电子说。由是而关于物质之观念,倏一震动,生大变象。最人涅伏,吐故纳新,败果既落,新葩欲吐,虽曰古篱夫人之伟功,而终当脱冠以谢十九世末之X线发见者林达根氏。

(本篇最初发表于一九○三年十月十日《浙江潮》月刊第八期,署名自树。)

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