诺贝尔物理学奖史演义(一)——伦琴和X射线

诺贝尔，世界著名的“炸药大王”，拥有355项专利发明，在不同国家拥有大约100家工厂或公司。他死后，根据他的遗嘱，他把他的大部分遗产和税收作为奖金来奖励在各个领域为人类做出贡献的科学家。在所有领域，自然科学的基础学科物理学是第一个被推广的。1901年12月10日，也就是诺贝尔逝世5周年，诺贝尔基金会首次将诺贝尔奖授予物理、化学和其他领域的杰出科学家。诺贝尔物理学奖诞生了。

23K诺贝尔金奖(来源:百度)

从1901年至今，诺贝尔物理学奖已经走过了119年。诺贝尔物理学奖有一个严格的评选过程。只有严格的权威才能显示权威，只有权威才能显示杰出的成就。在200多名诺贝尔物理学奖获得者中，有一些熟悉的名字，如玛丽·居里、伦琴、爱因斯坦等。今年10月8日，最新的诺贝尔物理学奖揭晓，增加了三位对宇宙演化史和地球位置研究做出重要贡献的物理学家。他们是詹姆斯·皮布尔斯、米歇尔·迈尔和迪迪埃·奎洛兹。

打开获奖科学家的厚厚档案，我们似乎看到了他们不屈不挠的品质和不断改进的技术。也许他们背后的“人类理性”比他们掌握的“物理学”更有价值。

诺贝尔物理学奖是现代物理学史上伟大成就的缩影，反映了现代物理学的发展。在诺贝尔物理学奖诞生119周年之际，我们有必要以故事的形式纪念在这条道路上获奖的科学家。

第一章伦琴的新奖项获得第一名

1901年12月10日下午，首届诺贝尔奖颁奖典礼在瑞典斯德哥尔摩音乐学院举行。按照程序，每个奖项的获奖者将在收到奖牌和奖品后发表“获奖感言”。当主持人准备宣布物理奖得主威廉.康拉德.伦琴发表演讲时，发现他不在场。赢得奖牌后，你去了哪里？

我去后台寻找答案，却发现只有很少时间的伦琴已经回家了。此外，当小组成员通知伦琴接受该奖项时，他说他不想在长途旅行中浪费时间，并建议将其邮寄到德国单位。工作人员诚恳地解释说，诺贝尔奖是23K金，奖金是15万克朗(捷克货币)，既贵又不方便邮寄。伦琴勉强同意领奖，但没有注意领奖的过程和细节。

伦琴的诺贝尔物理学奖证书(来源:腾讯)

主人听后，耸了耸肩，嘀咕道:“他真是世界上的怪人！”

事实上，伦琴并不奇怪。他太忙了。尽管他发现的新射线刚刚为他赢得了诺贝尔奖，但他对这种新射线仍有许多疑问，并希望能更早发现。

伦琴偶然发现了这种新射线。

1895年11月8日晚，49岁的伦琴像往常一样来到德国维尔茨堡的实验室(现位于伦琴街8号伦琴博物馆)。这是一个只有十多平方米的简易小屋。这太简单了，与他当时的名声不相称。他因在1879年发现“伦琴电流”并利用实验记录磁效应的存在而闻名。自1894年以来，他一直是维尔茨堡大学的校长，并因其作品而受到尊重。最值得称赞的是他不重视物质和金钱。甚至他后来获得的诺贝尔奖也被捐赠给了维尔茨堡大学的物理实验室。

伦琴的实验大楼现在是伦琴博物馆(来源:腾讯)

伦琴来到实验室的主要目的是继续研究阴极射线。半个世纪前，英国物理学家法拉第发现，当一种稀薄气体放电时，它会从阴极发出明亮的光。这种“阴极射线”的使用也不例外。

伦琴用一块厚的黑纸板把玻璃管密封得很紧，以便在做阴极射线实验时不受可见光和紫外光的影响。当他打开电源时，他突然发现一米开外的纸板上有一道微弱的绿光，当电源切断后，绿光消失了。他依次加大了纸板的距离，结果，纸板移动到两米远，通电后纸板仍然发光。他证实，这是一种以前从未发生过的物理现象，绿光绝不是阴极射线，也许还伴随着重大发现。

x光发现实验室(来源:腾讯)

在接下来的一个多月里，伦琴除了他的主要学术工作之外，还把自己锁在一个物理实验中，几乎切断了与同事和家人的联系，并全身心地投入到实验中。他喜欢用努力换来“完美的结果”，未经证实的结论不会发表。

通过进一步的实验，他发现当笔记本、厚书、木头等。被放在放电管和纸板之间，纸板仍然闪烁。当1.5毫米厚的铅板放在它们之间时，铅板上没有光，显然被铅板挡住了。为了便于研究，他称这种未知的新射线为“x光”。

伦琴使用的阴极射线管(来源:腾讯)

“既然x光能穿过厚橡胶和数百页书，它能穿过人体吗？”12月22日晚上，伦琴没有向他不请自来的妻子解释太多，而是请她帮忙做一个实验。知道伦琴的脾气，他的妻子欣然同意。她用黑布紧紧地裹住右手，然后把它放在装有摄影胶片的暗盒后面，等待伦琴打开电源。大约15分钟后，她被一张打印的照片震惊了，照片上清晰地显示了她的手骨和一枚结婚戒指。这张照片已经成为x光史上最早、最著名和最令人难忘的照片。它标志着人类可以用x光透视骨骼。

有了实验结果，接下来的事情就容易多了。一周后，伦琴向国家物理学会提交了一篇题为“关于新射线”的论文，其中根据16个主题详细解释了几周的研究结果。第二年年初，伦琴在宣布x光片后引起了巨大的轰动，这在科学史上是非常罕见的。他举办了一场公开讲座，在讲座上，他给维尔茨堡大学的解剖学家克里克的手拍了x光片。过了一会儿，实验仪器研制出来后，老人的手骨出现了，掌声响起。克里克当场建议将这种射线命名为“伦琴射线”

左图显示伦琴妻子的手，右图显示解剖学家克里克的手(来源:纪弦网)

伦琴今年才50岁。在认识生命的一年里，他给了科学界最珍贵的礼物。

x光的应用开创了医学成像技术，大大提高了医学诊断水平。它被认为是19世纪末物理学的三大发现之一。后来科学家研究并改进了基于x光的成像技术，并最终在20世纪70年代发明了CT扫描仪。因此，我们现在可以选择进入医院时进行x光或CT检查。

诺贝尔奖基金会成立不久。考虑到迫切需要找到著名的科学家来提高这个奖项的知名度，第一个物理奖的桂冠被授予了做出巨大贡献的伦琴。落花是有意的；流水无情。然而，伦琴并不关心这个奖项，只是因为这个奖项，他才获得了这个奖项，但却没有在瑞典发表演讲。

据伦琴先生称(来源:百度)

受伦琴的影响，另一位西方科学家在发光材料的实验中发现了一种新的穿透光线。他还与居里夫妇分享了1903年诺贝尔物理学奖。(请期待)

诺贝尔物理和化学奖委员会处理完伦琴奖后，将在1902年选出诺贝尔物理学奖候选人。如上所述，物理学家在前半个世纪一直忙于研究阴极射线，那么谁有机会为对阴极射线做出杰出贡献的物理学家赢得这一荣誉呢？？如果你想知道事情的结果，请听下一集。

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