124年前的今天，德国物理学家威廉·康拉德·伦琴在做试验时偶然发现了X射线。
伦琴于1845年生于德国的伦内普。1869年，他获得苏黎世大学的哲学博士学位。在以后的19年中，他在多所大学工作过，赢得了优秀科学家的名誉。1888年起，伦琴任维尔兹堡大学物理学院教授和院长。
威廉·康拉德·伦琴
“伦琴射线”——改变世界面貌
1895年11月8日，伦琴像往常一样，吃过午饭后又钻进了实验室，摆弄当时最奇特的光学仪器——真空的“克鲁克斯——希托夫管”。
傍晚，当他再次接通用黑纸包住的管子的电源，以研究其产生的阴极射线时，偶然发现约两米远的凳子上出现一片亮光。原来，那儿放着一块做别的实验用的涂有铂氰化钡（一种荧光物质）的硬纸板。他觉得很奇怪，是什么原因使这原来并不发光的纸板发光了呢？他敏锐地猜测，很可能是管子发出的某种“东西”到达纸板，使铂氰化钡发光，但不会是阴极射线，因为它仅能穿透几厘米的空气。于是他关闭电源，这时亮光消失，如此反复几次，证实了他的猜测。由于管子发出的“东西”性质不确定，伦琴就把这种现象命名为“X光”——X是数学上通常采用的未知数符号。
1896年1月23日，维尔兹堡大学教授克里克尔称“X光”为“伦琴射线”。一项改变世界面貌的发现就这样诞生了。
射线发现并非偶然
伦琴发现X射线并非偶然，他也不是独自工作。据调查，当时多个国家不少人都在进行这方面的研究，而且，发现时间也很接近。事实上，在伦琴发现X射线之前宾夕法尼亚大学就已经制造出X射线和它的影像记录。然而，那里的研究人员没有意识到这一发现的重要性，只是把它们归档了事，因此也就失去了获得最伟大物理发现的赞誉的机会。
第一张X光片
伦琴试图研究不同材料对这种射线的阻挡能力, 就把一小片材料放到射线产生的地方。可以想象，当看到第一张呈现在他制作的屏幕上的X光影像上闪烁的骨架时，伦琴是多么地惊讶。据说，他后来在实验室秘密的进行这项试验，因为他害怕如果这个发现是个错误会影响其教授声誉。
伦琴的原始论文《一种新的X射线》在50天后也就是1895年12月28日被出版。1896年1月5日，奥地利一家报纸报道了伦琴的发现。伦琴发现X射线以后，维尔兹堡大学授予他荣誉医学博士学位。在1895年到1897年间他一共出版了总计3篇关于X射线的论文。伦琴治学十分的严谨，还没有发现他的学术论文里面存在错误。
第一次获诺贝尔物理学奖
受这次偶然发现的激励，伦琴放下其他研究项目，集中精力调查X射线的特性。
经研究他发现：X射线能使许多物质发光；X射线可以穿透不透光物质，他特别注意到，X射线能够透过他的肉体，只是为骨骼所阻，把手放在阴极射线管和荧光屏之间，能够在荧光屏上看到手骨的影子；X射线是直线，它与充电粒子束不同，不因磁场而折射……最后，伦琴以高超的实验技巧取得了9项关于X光重要性质的成果。由此可见，伦琴不是仅仅向荧光纸板方向看一眼就成为发现X光的巨人的，而是依靠敏锐的观察力、科学的预见力、准确的判断力、高超的实验力才成为杰出的科学家。1901年第一届诺贝尔物理学奖评选时，29封推荐信中就有17封集中推荐他。伦琴最终获得了第一届诺贝尔物理学奖。
伦琴一生在物理学许多领域中进行过实验研究工作，如对电介质在充电的电容器中运动时的磁效应、气体的比热容、晶体的导热性、热释电和压电现象、光的偏振面在气体中的旋转、光与电的关系、物质的弹性、毛细现象等方面的研究都作出了一定的贡献，但由于他对X射线的发现赢得了巨大的荣誉，以致这些贡献大多不为人所注意。
1923年，伦琴在德国慕尼黑病逝，终年78岁。
为了纪念伦琴的成就，X射线在许多国家被称为伦琴射线。另外第111号化学元素(Rg)也以伦琴（Roentgenium）命名。在伦琴的祖国，德国有许多以伦琴命名的学校，街道和广场。由于伦琴在物理学的杰出成就，在德国的吉森市，柏林市和伦琴的出生地伦内普(Lennep）（雷姆沙伊德）都建有伦琴纪念碑。
X射线对人类科学发展影响巨大
X射线的发现，揭开了现代物理学革命的序幕，推动了物理学自身的发展，造就了许多诺贝尔奖获得者。包括1912年劳厄发现X射线晶体时发生衍射现象，从而获得1914年诺贝尔物理学奖；布拉格父子进一步发展了劳厄的晶体衍射理论，因创立了X射线晶体结构分析而获1915年的诺贝尔物理学奖等。而X射线晶体衍射现象和X射线晶体学发现，对人类科学发展的影响也甚是巨大，特别是微观结构科学的影响。
直到今天，伦琴射线最重要的应用领域仍然是医学诊断。用于诊断的射线强度已被大大降低，同时诊断结果可以显示更清晰的细节。在现代数字技术的帮助下，伦琴射线诊断已经可以提供人体内部三维图像。除了在医学上，伦琴射线还应用在微观世界的观察和对太空的研究。另外一个伦琴射线的重大应用领域是材料无损探伤，使用伦琴射线可以检测出金属材料和焊接部位的内部缺陷。
海河传媒中心出品
来源：《现代物理知识》等
整理：王晓羽
编辑：陈汝宁
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