骗局追溯
1903年,法国科学院通讯院士布隆德洛(Blondlit R1849~1930)教授继1897年卢瑟福(Rutherford 1871~1937)发现α射线和β射线、1900年维拉德(Uillard P1860~1934)发现射线之后,郑重而又激人心地在法国科学院的院刊上宣布了新的发现:N型射线(N rays)
布隆德洛“发现”N射线的过程大致是这样的:1890年前后,布隆德洛对X射线的研究十分感兴趣,并积极参与到X射线本质的争论之中。他是一位实验技巧十分高超的物理学家,1891年他设计了一种与迅速旋转镜相似的技术,测得电磁辐射传播的速度为297600km/s;后来他又确定X射线传播速度与光速一样,从而认为X射线应该是电磁辐射的一种。为了进一步证实这一结论,布隆德洛又设计了一个巧妙的实验,试图从电磁波的偏振性来证实X射线是一种电磁辐射。
如果X射线是电磁波,它就必然有偏振性,这种偏振性可以用下述方法检测:在X射线传播的途径上,安置由两根削尖的金属丝做成的可以跳动火花的检测器。调置检测器的方位,如果X射线是电磁波,它必有某一确定的偏振方向,那么当检测器的方位与偏振方向吻合时,跳动的电火花的强度将会明显增强。结果,实验证实了布隆德洛的推测,火花亮度确实在某一特定方向上有明显增强。这使布隆德洛十分兴奋。
在这次实验中出现了一件令布隆德洛感到十分奇怪的现象:当X射线通过电火花缝隙后,再让它通过一个石英棱镜时,某些射线发生了折射。由于当时人们认为X射线通过石英棱镜不会发生折射,因而布隆德洛甚为惊讶。接着,他在概念上作了一个推断:这种发生折射的射线既然不可能是X射线,那一定是某种尚不为人所知的“新射线”。他把这种“新射线”命名为“N射线”,以纪念他供职的南锡大学。
布隆德洛深知要使N射线被物理学界公认,还需要排除许多偶然和人为的因素,所以在“发现”N射线以后,他立即对实验设备作了进一步改进,其中包括照相设备和使用低强度气体火焰(a low-intensity gas flame)作为检测器等等。利用新的设备,布隆德洛不仅进一步“证实”了新射线的存在,而且他还对N射线的性能和辐射源作了广泛的研究。1903年初,他开始将自己的研究结果连续发表在法国科学院院刊上。
据统计,1903年上半年法国科学院的院刊(Comptes Rendus)上只登载了4篇有关N射线的论文,但到1904年上半年,这方面的论文数量扶摇直上,竟达到54篇?
这种大规模的研究,使得N射线各种惊人的性质迅速为人们“发现”。物理学家们“发现”几乎所有可被N射线穿透的物质,如木头、薄铁板和云母等等,都不能透过可见光;但水和盐却能阻挡这种射线……生理学家们也不甘落后,他们也展开了规模不小的紧张研究工作,在1904年5月的一个月里,南锡大学医学院生物物理学教授卡彭蒂尔发表了7篇关于N射线的文章。他发现人体的神经和肌肉可以发出特别强的N射线,他甚至测出尸体发出的N射线。他还发现N射线可以提高人的视觉、嗅觉和听觉的敏感性,不久又发现生物发出的这种射线与N射线有些不同,于是他称它为“生理射线”(physiological rays),并声称实验已“证实”这种射线与N射线均可沿导线传播。
面对如此丰富多彩的发现,卡彭蒂尔信心十足地宣称:N射线作为一种有效的人体探测手段,将迅速应用于医学临床。除了卡彭蒂尔,还有许多科学家作出了生理上N射线的“重大发现”。索尔本大学一位物理学家发现,N射线是从人脑部控制语言的“白洛嘉氏区”发出的;一个名叫兰伯特的科学家发现,从人体分出的酶也能发出N射线……
真相揭密
正当法国国内N射线的研究热闹得不可开交的时候,国外物理学界却产生普遍的怀疑。因为任何一个真正的科学发现,例如电磁波、X射线等,总可以在世界任何地方的实验室和在任何时候重复产生,可是N射线却无法满足这一最起码的要求。世界著名的物理学家,虽然都对发生在法国的N射线极感兴趣,并且按照布隆德洛论文中所指示的方法安排实验,但无论怎样小心和努力,也得不到一点N射线的影子,这使他们感到迷惑不解。在法国国内也有持不同看法的人,例如著名物理学家朗之万。
国外的科学家决定去法国看一看到底是怎么一回事。1904年夏季,正在美国霍普金斯大学任教的伍德教授要出席在欧洲召开的学术会议,他决定趁此机会访问布隆德洛的实验室。
伍德是美国著名的实验物理学家。他毕业于哈佛大学,很早就显示出超群的实验天才。他擅长用简单的方法揭示隐秘现象。他一生主要的贡献是在物理领域里,尤其是光谱学,他的实验对原子物理学的进展起了重大作用。他的《物理光学》(Physical Optics 1905)一书,是美国权威性教材。
伍德到了南锡大学后,受到布隆德洛友好而真诚的接待。布隆德洛还立即为伍德作了一系列实验,以证实N射线的存在和它的一些奇异性质。伍德是一位极高明的物理实验专家,当布隆德洛为他做完一系列实验后,他立即敏锐地察觉出他的法国同行们极可能误入歧途了。布隆德洛将能期特灯发出的N射线射到正在闪火花的间隙检测器上,根据他的介绍,火花亮度要增加;如果用手挡往射线,火花亮度将减弱。令伍德十分惊讶的是,法国同行竟然用极不可靠的肉眼来判断光的强弱。当法国同行们煞有介事地演示火花亮度强弱变化时,伍德无论怎样睁大眼睛凝视那微弱的火花,却丝毫感觉不到亮度的变化。伍德将自己的观察结果告知东道主时,他们却说这是由于伍德眼睛的灵敏度太差,伍德对此不免气上心头,于是他决心试试东道主的“眼睛的灵敏度”。
他于是诡谲地说,既然我的眼睛不够灵敏,就请你们说出我把手指挡住N射线的正确时刻吧。由于房间暗,伍德很隐蔽地把手伸进移出,结果东道主们几乎一次也没有说对。伍德像逗小孩一样,有时故意把手放在射线经过的路径上不动,然后问东道主火花亮弱的程度。他们一会儿说亮了,一会儿又说暗了;而当伍德有时移动手的时候,他们所说的亮度起伏又同手的进出运动毫无关系。在接着的一个演示实验里,布隆德洛要在N射线的折射光束中“找出”N射线的光波谱。实验时,伍德恶作剧地把一个必不可少的零件(一个铝质棱镜),偷偷地装进了自己的口袋里,布隆德洛不知道,但他却在那儿正儿八经地“分析N射线”的光谱?
回到美国后,伍德写了一篇文章披露此事,发表在英国的《自然》杂志上。伍德的文章发表后,在法国以外的科学家们对N射线的研究立即失去了兴趣,只有少数法国科学家还继续支持布隆德洛。到1905年,法国科学院的Comptes Rendus也不再刊登关于N射线的文章了。1906,法国《科学评论》提议让布隆德洛来作一个判决性实验,布隆德洛拒绝了。
于是N射线事件至此,可以说正式结束了。虽然布隆德洛到1919年还声称:“我从末对我命名的N射线……有丝毫的怀疑,并且我还将尽我的一切力量证明它们将被我从未停止的无数观察所确证”,但几乎已经没有人相信他的话。