第一位诺贝尔物理学奖得主

第一位诺贝尔物理学奖得主——伦琴

从1901年起至今的100多年里，已经有600多位专家、学者和著名人士获得各个领域的诺贝尔奖。1969年起又增设了经济学奖。评选工作除战争期间暂停，每年都是慎重而严肃地进行着。评委们要从几十个甚至上百个候选者之中，确定一名得主。这真是一件十分繁重而艰难的工作。尽管有时难免有选人不当和失误之处，但诺贝尔奖还是在全世界确立了它的权威地位，一代又一代杰出的人物为诺贝尔奖增添着耀眼的光彩。

到19世纪末期，经典物理学已经取得极其辉煌的成果，达到非常完美的境地，以致使当时的物理学界认为：物理学的大厦已经基本建成，后人的工作将不过是对一些细节作些修正，在测量数据的小数点后面增加几位有效数字罢了。而伦琴的发现，却震撼了这座物理大厦，揭开了20世纪物理学革命的序幕。

1845年3月27日，威廉·康拉德·伦琴（Wilhelm Conrad Röontgen）诞生在德国莱茵省的伦内普。父亲弗里德里希·康拉德·伦琴是当地的一家纺织品厂的厂主兼批发商。母亲弗洛维出生在荷兰。伦琴是家中的独生子，他的出生给家里带来极大的欢乐。小伦琴3岁时，举家迁移到荷兰的阿普尔多恩。在外祖母的怀抱里，伦琴长成为一名喜欢运动、喜欢自己动手做些小玩意儿的聪明少年。16岁时，伦琴进入乌德烈支技术学校学习。有一次，一位同班同学给老师画了一幅讽刺漫画，校方大为恼火，追查违纪者。老师认为伦琴知道是谁画的，要他说出姓名。伦琴低着头，一声不吭，无论校长说什么，他就是不肯透露那位同学的姓名。这下祸事临头了：学校开除了他。他沿着正规道路进大学的途径就这样中断了。后来，他通过考试进入了苏黎世综合技术学院，学习机械工程学。1868年，23岁的伦琴获得了做一名机械工程师的毕业文凭。一年后，他又取得了哲学博士学位。当春天又一次来临时，年轻的伦琴已经同他未来的妻子安娜·贝尔塔·路德维希漫步在风光旖旎的苏黎世湖畔了。她是一位流放在瑞士的德国人的女儿。

1871年，伦琴随同他的老师孔特到维尔茨堡大学。1872年，他和安娜结婚。婚后一直没有孩子，他们于1887年收养了贝尔塔·伦琴的侄女。

维尔茨堡大学是伦琴一生学术事业的起步线，但因伦琴缺乏正式学历，大学拒绝给他任何教职，这使他十分难堪。1872年，伦琴随孔特去法国的斯特拉斯堡大学，从教授的助理逐渐提升为副教授。伦琴在几年之内，发表了15篇论文，论及气体的定压比热和定容比热之比、晶体的导热率、气体中光偏振平面的旋转问题等。后面一个课题的4篇论文是他与孔特合作的。这方面的研究法拉第曾尝试过，但未成功。伦琴的熟练实验技巧才使他观测到气体中的磁致旋光现象。

伦琴的业绩使他很快声名鹊起，德国黑森州的吉森大学，聘请他担任物理教授。从1879—1888年，他在吉森大学工作的9年中，发表了18篇论文。内容涉及光电关系、热电和压电现象，测量水蒸气吸热用的高敏气温计的制法、液体和固体的可压缩性问题等。在这期间，他有一项研究工作的重要性不容低估，这就是关于在带电容器极板间移动电介质所产生的磁效应的研究。伦琴想证明麦克斯韦的电磁场理论。根据这个理论，只要电场发生变化，电介质中就会有磁场。1888年，伦琴发表论文，用他的实验结果证明了麦克斯韦电磁理论的正确性。

伦琴的名声越来越高，耶拿大学和乌德列支两所大学同时聘他为教授，但他都没有应聘。直到维尔茨堡皇家大学聘他任物理学教授兼物理研究所所长两个职位时他才应聘。伦琴到维尔茨堡大学工作的11年里，共发表18篇论文。除最后3篇是关于发现X射线的，其他的都是论述压强对固体和液体性质所产生的效应。1894年，他任维尔茨堡大学校长，这正是他用能够发荧光的亚铂氰化钡屏和克鲁克斯管等做阴极射线实验而发现X射线的前一年。

克鲁克斯管是英国科学家克鲁克斯制出的，又叫阴极射线放电管。人们今天所用的电视机显像管、雷达示波器等就是从它发展来的。那时，阴极射线的实验和克鲁克斯管已不是什么新鲜的事情，少说也有30年的历史了。赫兹曾发现阴极射线会穿过金属箔。他的继任者勒纳德曾在1895年发表了阴极射线具有贯穿能力的论文。伦琴觉得其中尚有一些问题值得研究，于是在1895年10月开始重做勒纳德的实验。

1895年11月8日傍晚，伦琴为了准确地观察阴极射线的荧光作用，用黑色的硬纸片把放电管套了起来，以排除放电管与外界的相互影响。这时他偶然看到放在l米以外的一条凳子上的亚铂氰化钡屏放出闪光。根据阴极射线的方位和屏的位置，他断定使屏发光的不是阴极射线本身，而是一种未知的射线。为了进一步研究这一新的发现，他把自己关在实验室里，独自一人花了6个星期的时间，专心致志地重复类似的实验，观察这种射线的性质。他发现，这种射线是从阴极射线轰击的玻璃管内壁上发出的。它沿直线传播，通过棱镜时不能折射和反射，不被磁铁偏转，能在空气中行进2米，贯穿能力很强，可以穿透千页的书、2—3厘米厚的木板、15毫米厚的铝板等，可以对放在木头盒内的金属砝码照相，乃至在照片上看到了自己手指中的骨骼。这种魔术一般的力量即使对伦琴也是震慑心魄的。在震惊之后，他希望在发表这一发现之前有另外一人来陪他重复实验，以证实这一发现绝不是他一个人在与世隔绝的实验里所经历的梦幻。12月22日，伦琴把妻子安娜领进实验室，让她把手放到用黑纸包严的感光底片上，用射线照射了15分钟。显影之后，相片上清楚地显出指骨和手指上戴着的结婚戒指。安娜看了之后充满不安和恐惧，好像看到了死亡的标记——骷髅。现在我们知道，她的恐惧并非完全没有理由。因为X射线的过度照射的确会杀死细胞和有损生机。

完成了关于X射线的一系列实验之后，在1895年12月28日，伦琴向维尔茨堡的物理学和医学学会递交了他的第一篇论文《论一种新的射线》。1896年1月1日，伦琴复印了几张X射线相片送给他的朋友和同事们。1月4日，瓦尔堡把相片带到柏林物理学会为纪念该学会成立50周年而开办的展览会上。1月5日，维也纳的报纸率先报道了这个发现。新闻不胫而走，很快就传遍了全世界。很长一段时间里，伦琴教授的发现成为公共场所谈论的主题。有的报纸骇人听闻地警告女士们，由于这种极厉害的光线的出现，今后无论穿什么衣服都将无法遮蔽身体，因而都是不安全的。敏锐的商人们立即预感到发财的机会来了，挖空心思设计光线照不透的“保险服”，繁华的商业区随处可见“遮蔽身体的保险服”一类的广告。与此同时，也有人在怀疑和嘲笑伦琴的发现。

但是，真正的科学家是尊重科学与事实的，汤普森当时已是举世闻名的大物理学家，他对此并不抱轻视与怀疑的态度。他相信事实会证明伦琴的报告。就在世人冷嘲热讽，商人们在街头大做广告的时候，几乎所有欧洲的物理实验室都在重复伦琴的实验。数以百计的科学家全身心地投入了白热化的研究之中。

伦琴发现X射线是独具慧眼的。在他之前，已经不止一人接触过这种射线：克鲁克斯曾在1879年抱怨放在他的阴极射线管附近的照相底片出现模糊的阴影；1890年，美国的古德斯皮德和詹宁斯在费城注意到在演示克鲁克斯管后，照片底片变得特别黑。但是他们都没有继续追究，因而错失良机。

伦琴受工程师培训的初期和当孔特助手的那些年，由于缺乏实验设备，使他养成了亲自动手做实验设备的良好习惯。他把物理实验看成是抽象理论的真正来源。实验时聚精会神，不受任何干扰。他细致严谨，有敏锐的观察力。他平时沉默寡言，很少抛头露面，养成了勤奋阅读科技书籍的习惯，使他能够及时掌握物理学发展的动态。这些是他获得成功的基本保证。

从此，荣誉接踵而至。1896年1月13日。伦琴在德国被皇家召见，向凯瑟皇帝和朝廷表演了X射线的效应，立刻被授予二等普鲁士王冠勋章；接着，维尔茨堡大学授予他荣誉医学博士学位；他的诞生地授予他荣誉市民的称号；柏林科学院和慕尼黑科学院选他为通讯院士；1896年11月30日，伦敦皇家学会授予他朗福德勋章；1900年，哥伦比亚大学授予他巴纳德勋章；柏林的波茨坦桥上竖起了他的塑像；1901年授予他首届诺贝尔物理学奖。

伦琴品德高尚，对荣誉和金钱极为冷漠。1901年12月10日去瑞典领取诺贝尔奖金时，他谢绝了在授奖典礼上做演讲和许多邀请，很快便回到了德国，并且把5万瑞典克朗的全部奖金送给了维尔茨堡大学，用于发展科学研究。一些商人对制造X射线机也产生很大兴趣，认为是发财的好机会。德国最有名的AEG电业公司派人拜访伦琴，请求伦琴把专利权让给该公司，并答应付给相当高的代价。但是，伦琴自己既不申请专利，也不求经济报酬，毫无保留地把X射线技术公之于世。他说：“根据德国教授的优良传统，我认为他们的发明和发现都属于整个人类。这些发明和发现绝不应受专利、特许权、合同等等的阻碍，也不应受到任何集团的控制。”几个月之后，X射线机陆续问世，为现代科学提供了一种新的研究手段，广泛用于光电效应研究、晶体结构分析、金属组织检验、光谱频段开拓、材料无损探伤及人体疾病的透视与治疗等方面。

1905年4月30日，为了纪念伦琴发现X射线10周年，一批科学家在柏林举行一次“伦琴大会”，邀请伦琴为大会的荣誉来宾。但他不赞成用他的名字命名大会，因而没有出席。这次大会在5月2日通过了成立伦琴学会的决议。

X射线的正式名字是维尔茨堡大学提议的，叫“伦琴射线”，以表示对伦琴的尊敬和纪念。

自1900年后，伦琴由于德国政府的敦请，离开维尔茨堡大学，去慕尼黑物理研究所担任所长和教授。由于行政事务繁忙，从1900—1921年，他只发表7篇论文，主要是研究晶体的物理性质。

伦琴的朋友写到他时说：“他的杰出性格是绝对的诚实和无私的廉洁；他无论从何种意义上说都或许是19世纪伟大理想的体现；他投身于科学而从未怀疑科学的价值；他敞开思想准备接受任何新的观念和事实……”

伦琴的晚年是在第一次世界大战带来的不幸和穷困中度过的。妻子安娜在长期患病之后于1919年先他而死去。他在给朋友的一封信中写道：“庞大无边的孤独沉重地压倒了我……”1920年，他辞去职务，居住在乡间。靠近慕尼黑的维尔海姆的乡间小道上留下了他长时间散步的足迹。在短期患病后，伦琴于1923年2月10日，在德国慕尼黑去世了，享年78岁。