他早已“看穿”一切

日期:2023-02-12 11:23:22 作者:fuli 瀏覽: 查看評論 加入收藏


這當然不過是商家的噱頭,但無可否認的是,正是偉大的德國科學家威廉·倫琴在1895年發現了X射線,從而揭開了20世紀物理學革命的序幕。

作為 首位諾貝爾物理學獎得主,倫琴一生謙虛謹慎,從不居功自傲, 畢生以一個普通學者的身份進行教學和科研工作。

面對德國皇帝的贊譽和巴伐利亞王室授予的貴族爵位,倫琴一笑而過。在當時學界陸續有人因發明創造而獲得巨額財富的時候,面對X射線專利權帶來的巨大財富誘惑,倫琴則毫不猶豫地放棄,并將X射線的使用權開放給全人類。X射線直到今天最重要的應用領域仍然是醫學診斷,迄今為止,醫學影像學仍然是醫學界發展最快的領域之一。

終其一生,倫琴無愧于同時代人對他的評價:堅強、誠實而有魄力;獻身科學,從不懷疑科學的價值;他對人民,對記憶中的事物以及對理想具有一種少有的忠誠和犧牲精神。”

今天是倫琴逝世100周年,群學書院特轉發此文,以紀念這位偉大的科學圣徒。

科學的圣徒

理想的化身

——倫琴的一生

文 | 曲賽賽

來源 | 《大家之家·科技卷》

泰山出版社2020年

維爾茨堡(Würzburg)是德國中南部的一個工業城市,但這并不妨礙它成為世界著名的葡萄酒產區。小城瀕臨美因河(Main River),河水從老城區中蜿蜒流過。天氣晴朗的日子里,美因河碧波微瀾,陽光毫不吝惜地在河面上灑下片片金光,漣漪微皺,河水帶著細密的亮光緩緩流向遠方。小城里綠葉萋萋,松柏蓊郁,其林藹藹,桃李蔭翳。而圍繞著倫琴所建造的博物館,就靜靜矗立在綠蔭環繞的街邊。

維爾茨堡風光

倫琴博物館舊影(上)與近影(下)

倫琴博物館實際上就是當年倫琴在維爾茨堡大學(University of Würzburg)任教期間進行實驗和研究的地方。繞過博物館便是校園,你在這里可以領略到獨屬德國老牌大學校園的古典莊重。倫琴工作過的實驗室里,還保留著當年的布置,各種實驗儀器看似隨意地擺放在實驗桌上,仿佛一瞬間將觀者帶進歷史的洪流,穿越到百年之前。而現在,除了這個實驗室,樓里的其他房間仍在繼續使用。學習、實驗、演講,每隔一段時間就在這里上演,激起求知的浪花,然后悄無聲息地沒入時光的縫隙中。人們步履匆匆,光陰在這一刻交疊起雙手,過去和未來在這一刻串聯。

倫琴實驗室舊影(上)和近影(下,來源: XI區微信公號)

走出倫琴博物館,你會發現外墻上敞開著一道道小窗,似與綠意相應;銀色的“X”標志靠墻而立,冰冷凜冽的外表下暗藏著透視一切的了然。就在這棟兩層小樓里,倫琴通過放電管中逸出的綠色熒光發現了至今仍在醫學界、材料界發揮至關重要作用的射線-X射線。他的卓越成就被后人用醒目的德文銘刻在博物館外墻上:

1895年,就在這間屋子里,倫琴發現了以他的名字命名的光束。

倫琴博物館外墻上銘刻的倫琴功勛

從這里開始,這道“X”光向世界發出不再是未知的信號,而是透視未知、打破壁壘的利器。而這一切,都要歸功于一位嚴謹的德國青年——威廉·康拉德·倫琴。

少時啟蒙

1845年3月27日下午,在德國西部的一個小鎮,我們的主人公伴隨著一聲響亮的啼哭來到了這個世界上。威廉·康拉德·倫琴迫不及待地揮舞著小手,仿佛在向世界致意。那時誰也沒想到,50年后他會用震驚世界的發現,打開現代物理學的新窗口,促進了現代醫學和精密科學的發展。

倫琴成長的萊納普市(Lennep)位于德國境內的萊茵河(Rhine River)北岸,這里依山傍水、地勢多樣。雖然倫琴因其發現而享譽世界,但在這個小城里,似乎并沒有留下他的痕跡。那時,萊納普市盛產煤炭和鋼鐵,而且離德國魯爾工業區的中心城市杜塞爾多夫(Dusseldorf)不遠,環境優美又不失繁華。萊納普市手工業發達,倫琴的父親弗里德里希(Friedrich)又正好經營毛呢工廠,在這樣優越的環境下,倫琴一家的生活過得富庶而溫馨,無憂無慮。倫琴的母親夏洛特·康斯坦茨·弗洛衛(Charlotte Constanze Frowein)是一位心地善良、善解人意的家庭主婦,出生于荷蘭首都阿姆斯特丹附近烏德勒支(Utrecht)很有名望的家族。她對兒子的求學之路非常支持和理解,并幫助倫琴渡過了一個又一個難關,在倫琴的人生中發揮了至關重要的作用。

少年時代的倫琴

倫琴與父母

倫琴3歲的時候,有著遠見卓識的母親說服父親從戰爭威脅下的德國遷到政局穩定的荷蘭,定居在風景優美的阿珀爾多倫(Apeldoorn)。倫琴臨近小學畢業時,母親覺得應該讓孩子獨自出去鍛煉一下,開闊眼界,于是再次說服了倫琴的父親,將倫琴送往他的外祖父家。在烏德勒支的中學課堂上,倫琴經常就機械問題向老師發問,惹得同學嘲笑、老師不快。不過有一個人十分佩服他,那就是小胖子卡萊魯·拉伊達,兩人形影不離,卡萊魯的陪伴無疑讓獨自來到烏德勒支的小倫琴感受到無比的快樂和歡欣。而對新奇事物的疑惑則啟發著倫琴,伴他度過了有趣而又疑問重重的少年時期。

烏德勒支風光

倫琴剛到烏德勒支的時候,發現沿途到處都是風車,這時他就產生了疑惑:“風車到底是干什么的呢?”后來有一次他和卡萊魯從郊外回城,有幸搭乘一位老人的馬車,在馬車上他想起這個問題,便向老人請教。老人告訴他,荷蘭地勢低,素有“低地之國”之稱,有四分之一的土地低于海面,因此最懼怕海水倒灌,這風車主要是用來排水的。老人的講述對倫琴的啟發很大,不僅讓他對科學更有興趣,還使他明白可以讓科學為社會創造價值。

求學坎坷

縱覽倫琴一生的求學經歷,可謂異常坎坷。倫琴少時離家,在外祖父的居住地烏德勒支當地的中學——烏德勒支技術學校(Utrecht Technical School)讀書。在老師的幫助下、在獨自生活的磨煉中,倫琴心性日益沉穩。原本其父打算讓他畢業后繼承家族事業——倫琴商店,但沒想到畢業前一年發生的事情打亂了所有的計劃,也讓倫琴對自己的前途感到迷茫。

有一天,倫琴的老師圖貝爾在希臘語課上要求全班同學輪流背誦《伊利亞特》,背不過或者背得不好的都會受到嚴厲批評。下課后,倫琴的同學毛因斯在周圍人的鼓動下,寥寥幾筆就在黑板上面出一個圖貝爾老師的滑稽肖像,當即全班同學笑成一團。而此時圖貝爾老師恰好去而復返,看到了黑板上的畫像。當所有人都擔心冒犯他而立馬安靜下來的時候,只有倫琴沒有發現老師,還在旁若無人地大笑。老師的怒火當即傾瀉到倫琴身上,并質問倫琴。其實,老師了解倫琴根本不會做這種事,也絕沒有這樣的繪畫本領,只是想逼倫琴說出惡作劇的始作俑者,給那個人以教訓。但圖貝爾老師沒想到,他再三逼問后,倫琴始終不肯說出這場惡作劇的主謀。于是老師威脅闖禍的人自己站出來,否則就要連累倫琴受罰。但毛因斯膽小怕事,并沒有勇氣站出來承認。于是老師威脅倫琴,如果不說出這個人是誰,他將會被開除。事情發展到這種地步,總要有人接受懲罰。對于倫琴來說,事情變得糟糕了。

最后,老師將倫琴帶到了校長室。倫琴閉口不談這場惡作劇的主謀是誰,并反復強調這是個玩笑,沒有人想侮辱老師。但校長和教導主任卻認定倫琴頑固不化、死不悔改,當即宣布了對倫琴的處罰決定——開除。19歲,正是無憂無慮在學校接受知識熏陶的年紀。面對這個無法挽回的局面,倫琴接下來的路該怎么走?沒有中學畢業證,進人大學的夢想又怎么能夠實現?多少心血就此付諸東流!一場在學校里再平常不過的惡作劇霎時切斷了倫琴今后的道路,他違背了父親的囑托、辜負了母親的期望,該怎么向家里人交代?

這一切如同荊棘般纏繞著19歲的倫琴。沒過多久,倫琴的母親就從他的外公那里知曉了這個消息,并寫下了此后始終縈繞在倫琴耳邊的溫暖話語:“你如果向上帝發誓自己做了正確的事,你就不必氣餒,更不必苦惱。”

為了實現自己的大學夢,也因為母親的安慰和父親的理解,倫琴重新振作起來。倫琴聽從父親的建議,暫時到阿珀爾多倫工業學校(Institute of Martinus Herman van Doorn)繼續學習。在那里,他刻苦學習,不僅努力學好自己本就很感興趣的實用技術,而且在課余時間還加倍重視對理論知識課程、語言課程的學習。雖然已經被烏德勒支技術學校開除,但是倫琴可以參加這里的畢業考試。

阿珀爾多倫風光

就在倫琴自信滿滿地答完題等待結果的時候,命運再次跟他開了個玩笑:因為圖貝爾的反對,倫琴最終沒有拿到畢業證書:竹籃打水一場空,倫琴的前途又變得縹緲不定起來。

雖然這段學習生涯讓倫琴更加專注于研究感興趣的學科,但進入大學的道路屢次被堵塞,倫琴心中不免失落。好在天無絕人之路,他得知剛成立不久的蘇黎世工業大學( Swiss Federal Institute of Technology in Zurich) 對中學畢業證沒有硬性要求。倫琴的父親對兒子的選擇不甚滿意。相比之下,母親弗洛衛卻是十分欣慰,她認為倫琴在歷經坎坷后,終于看見了曙光,這是個千載難逢的機會。于是她說服丈夫共同支持兒子的決定,倫琴得以奔赴蘇黎世。

蘇黎世聯邦理工學院

在倫琴后來的職業生涯、婚姻生活中,母親弗洛衛始終毫不猶豫地給予他支持和理解。她消除了丈夫對兒子沒能繼承家族商店的遺憾、沒能娶一位有錢人家小姐的不滿。從倫琴離家去烏德勒支的博物館正門那一天起,兩代人分離長達20多年。正是有了母親在這期間的信任和支持,倫琴才得以了卻后顧之憂,堅定地選擇了科研之路。母親去世后,倫琴在給學生的信件里這樣回憶道:“每當我遇到困難的時候,總是母親最能理解我,幫助我認識問題,使我勵志圖強。”

倫琴到了蘇黎世后,由于天資出眾,并且得到原中學老師的極力推薦,得以免試錄取到機械工程專業,這可是后來愛因斯坦入學時都未曾得到過的殊榮。

職場多舛

在大學3年的時光里,倫琴一直專攻機械工程。23歲畢業時,由于成績優異,他得以破格提前畢業,獲得了機械工程師的資格證書。在大學學習中,他逐漸發覺基礎科學更加有趣,于是下定決心,轉攻實驗物理學,重新學習相關的課程。

畢業后,倫琴繼續留在蘇黎世,成為實驗物理學教授孔特(August kundt,1839-1894)的助手。在朝夕相處中,倫琴被孔特教授對待科學實驗嚴謹認真的態度感染,精準測量了定容比熱和定壓比熱的比值,進一步完善了德國物理學家克勞修斯(Rudolf Clausius,1822-1888)提出的熱力學理論。在空氣的比熱問題上,他也做了許多相關實驗。

孔特教授(來源:XI區微信公號)

在大學畢業一年后的1869年,倫琴以《各種氣體的研究》這篇杰出論文獲得了蘇黎世工業大學的博士學位。論文評語中這樣寫道,倫琴“在數學物理學方面具有豐富的知識,表現出獨立的創造才能”。就連德國化學家奧斯特瓦爾德(F. Wilhelm Ostwald,1853-1932)也說,倫琴早在給孔特當助手時所取得的成果就值得贊揚。

同年,倫琴跟隨孔特教授轉到維爾茨堡大學繼續研究氣體比熱問題。在這里,擔任私人講師的倫琴完成了《關于空氣比熱在等容和等壓狀態下的關系》一文,得到了學術界的承認,他開始在物理學界嶄露頭角:不過,這些成就并沒有打動維爾茨堡大學的學術委員會成員,他們以“沒有取得中學畢業證”為由拒絕授予倫琴講師資格。

維爾茨堡大學

倫琴雖然對教授們的陳腐規矩感到很懊惱,但他心中明白,繼續研究才是唯一的目標和出路。因此,在孔特教授轉任斯特拉斯堡大學(University of Strasbourg)教授的事情確定后,倫琴毅然決然地追隨老師的步伐。當時英國物理學家麥克斯韋(James Clerk Maxwell,1831-1879)的電磁學理論剛建立不久,還具有很大的研究拓展空間。倫琴抓住了這個時機,通過實驗推進了電磁學的研究,發表了相關論文,而這篇論文更是得到了孔特教授和大化學家、未來的諾貝爾獎獲得者拜爾(Adolf von Baeyer,1835-1917)的極力贊賞。

斯特拉斯堡大學

1874年,倫琴終于通過學術委員會評定,成為斯特拉斯堡大學的講師,他的成就也越來越多地被學術圈知曉。1875年,倫琴成為講師剛滿一年,就收到了霍恩海姆大學(University of Hohenheim)請他出任物理學和數學教授的信函。這雖然是一次職位上的晉升,但倫琴到了學校才發現,這里簡陋的實驗設施根本無法支撐自己在實驗物理學方面的研究。于是在這里僅僅待了1年,倫琴就在孔特老師的幫助下再次回到斯特拉斯堡大學。在給孔特教授的信中,倫琴這樣寫道:“ 寧為建筑金字塔的勞力,也不為沙漠之王。”這與我們中國俗語中常說的“寧為雞頭,不為鳳尾”恰好相反。倫琴渴望在自己精通的領域一展己長,做出新的研究;而蜷縮在舒適區里享受正教授的待遇,卻在研究上止步不前是他所唾棄和痛恨的。因此,他寧可回到斯特拉斯堡大學做孔特的助手,也不愿停止追尋心中科學女神的腳步。

倫琴回到斯特拉斯堡大學后,擔任了理論物理學副教授,與孔特合作完成了“在二硫化碳中偏振面上磁力旋光的證明”,由此獲得了當時物理學權威亥姆霍茲(Hermann von Helmholtz,1821-1894)的贊揚,并令整個學術界矚目。短短幾年里,倫琴就憑借杰出的研究成果成為同行中的佼佼者。

倫琴如此優秀,以至于能量守恒定律的發現者亥姆霍茲、邁爾(Julius Robert Mayer,1814-1878)以及穩恒電路定律的創始人基爾霍夫(Gustav Robert Kirchhoff,1824-1887)三人在1879年聯名推薦他擔任吉森大學(University of Giessen)物理研究所所長一職。而吉森大學的實驗室正是倫琴從制作實驗儀器開始一手創辦起來的,在這里,他的研究方向轉向了電磁學和光學。

吉森大學

在吉森大學的實驗室里,倫琴在麥克斯韋電動力學基礎上,通過實驗證明了美國物理學家羅蘭(Henry Augustus Rowland,1848-1901)檢測到的介質中的移動電荷存在磁場,證明了電介質能產生磁效應。于是他撰寫了《論在一均勻電場中運動的電介質所產生的電動力學力》一文,發表在柏林普魯士皇家科學院的重要刊物上面。而這一發現也被荷蘭萊頓大學物理學教授洛倫茲(Hendrik Antoon Lorentz,1853-1928)稱為“倫琴電流”,后來直接促成洛倫茲在其基礎上創立了經典電子論,并提出享譽世界的“洛倫茲變化公式”。

《論在一均勻電場中運動的電介質所產生的電動力學力》文稿

理論物理學家索末菲(Arnold Sommerfeld,1868-1951)也對倫琴的這一發現大加贊賞,他認為在“物質的介電性和電荷的存在有關”這一觀念的形成中,“倫琴電流和羅蘭德效應是不可缺少的基礎”,更臻完善后,“這個概念就直接否定了原先的麥克斯韋一赫茲定理”。“倫琴電流”的發現無疑讓倫琴在物理學界的學術地位又邁上了新的臺階。

在擔任吉森大學物理研究所所長期間,倫琴懷著對物理學飽滿的熱情發表了18篇論文。這些研究成果也打動了耶拿大學(University of Jena)、烏德勒支大學(Utrecht University)和先前不肯授予他講師資格的維爾茨堡大學,他們紛紛發出邀請,希望倫琴前去任教。倫琴卻出人意料地選擇了維爾茨堡大學。

從1888年到1894年,倫琴在維爾茨堡大學任教的前6年里就發表了17篇論文,并且在此期間當選為該校校長。而就在倫琴成為校長的第二年,一直專注于物理實驗檢驗理論的倫琴發現了X射線,這一造福整個人類的研究成果將他推上物理學圣殿。

工作中的倫琴

X射線與“問題少年”

X射線的發現要追溯到對陰極射線的研究。陰極射線是伯恩大學(University of Bonn)的尤利烏斯·普呂克(Julius Plücker,1801-1868)教授在研究真空放電現象時發現的,因為它是從陰極發出的射線,所以被德國物理學家哥爾德斯坦(Eugen Goldstein,1850-1930)命名為“陰極射線”。陰極射線被發現后,許多物理學家著手研究并進行實驗,想要弄清它到底是什么。但他們想要把實驗中產生的現象記錄下來時,卻發現底片上什么都沒有。

英國化學家威廉·克魯克斯(William Crookes,1832-1919)、德國物理學家倫納德(Philipp von Lenard 1862-1947)都曾碰到過這種情況,但卻都沒有在意,他們認為這一定是底片曝光所致。倫琴注意到這一現象,并產生了極大的研究興趣。

克魯克斯及其實驗室

倫琴少時看到風車,就追問“風車到底是干什么的”,從而激發了自己對科學的興趣;看到窗上的霜花,就思索“霜花和冰雪是一樣的嗎”,進而激發了自己對晶體的興趣。成為大學校長后,學界對陰極射線的關注以及研究過程中經常“走光”的照相干板,讓倫琴頭腦里的問題越來越多了。1895年11月8日是星期五,這天晚上,下班后的倫琴依舊待在實驗室里。他一邊思考著底片曝光的問題,一邊用倫納德管進行實驗,謹慎地排除干擾因素。突然,映在管壁上的淡淡熒光引起了他的注意。當他使用管壁較厚的希托夫-克魯克斯放電管再次進行實驗的時候,他驚奇地發現,熒光依然存在。陰極射線只能穿過數厘米的空氣。而倫琴將熒光屏移至遠處,屏上依然可見淡綠色的熒光。

倫琴使用過的陰極射線管

面對這個突如其來的發現,倫琴并沒有輕率地做出論斷。他再次仔細地檢查了實驗環境以避免干擾。即使是黑沉沉的夜晚,他仍將已經拉好的窗簾嚴密地遮蓋好,用黑紙將放電管牢牢包好,排除一切可能的光線干擾。在隨后的一系列實驗里,那淡綠色的熒光又出現了,那瑰麗的、如極光般給人帶來震撼的東西映照在倫琴眼中。

X射線被發現了!

德國物理學家勞厄(Max von Laue,1879-1960)評價道:“科學研究就是向完全未知領域的進軍,除了敏銳的目光以外,還需要巨大的勇氣和自制力。盡管倫琴因第一次發現而興奮,但巨大的勇氣和自制力卻使他能保持鎮靜和清醒。”

X射線的發現并沒有讓倫琴停止繼續探索。他在擺放實驗用具的時候,竟然在熒光屏上看到了自己完整的手部骨骼。X射線的感光穿透特性也在后來的實驗中被確認。有趣的是,世界上第一張“X光片”就是倫琴用X射線對著妻子的手拍攝的。

世界上第一張X光照片,由倫琴攝于1895年,名為“Hand mit Ringen”

X射線的發現引起了巨大的轟動,當時歐洲幾乎所有研究所的物理學家都開始復制倫琴的實驗。在一次報告會上,當倫琴用X射線將維爾茨堡大學著名解剖學家克利克爾(Albert von K?lliker,1817-1905)的手骨完美顯像后,現場爆發了雷鳴般的掌聲,整個物理學界為之折服。在會上,克利克爾以感謝倫琴的發現為由,建議將“X射線”稱作“倫琴射線”,而這種叫法至今仍在德國等歐洲國家使用。

克里克爾和倫琴為他的手拍攝的X光照片

盡管倫琴自己將這個發現歸結于“偉大的命運”,但柏林科學院的賀詞向我們揭示了促成這個發現的最大原因:

“每一項發現中,功勞和幸運獨特地結合在一起……許多外行人也許認為幸運是主要的因素。但是了解您創作個性特點的人將會懂得,正是您,一位擺脫了一切成見的、把完善的實驗藝術同最高的科學誠意和注意力結合起來的研究者,應當得到做出這一偉大發現的幸福。”

倫琴有關X射線的第一篇報告

就在倫琴因為X射線聲名大噪并收到各地邀請的時候,為了解開關于X射線的謎團,他又潛心投入到了實驗中,并在次年成功發表了第二篇關于X射線的文章——《論一種新的射線(續篇)》。隨著實驗的不斷推進,倫琴對X射線的認識也越來越全面。1897年,倫琴發表了《關于“X射線”性質的進一步觀察》一文,這是他關于X射線的最后一篇文章。盡管身處爭名逐利的嘈雜環境中,倫琴對待科學依然虔誠。在倫琴心中,只有將一個科學問題研究透徹才是做學問的嚴謹態度。

倫琴對待科學研究的這種精細嚴謹的態度,我們也能從勞厄的評價中窺見一二:

“這三篇論文對事實的敘述詳盡無遺,以致在整整十年之中不可能補充任何新的東西。據我所知,在一些論述新發現的論文中,疏漏這么少的實在是很少見的。”

對問題從不放過,務必研究清楚,這正是倫琴一貫的治學態度。

在慕尼黑大學為他舉辦的慶祝會上,倫琴說,對科學家來說,最大的快樂是無論對什么問題,都不拘泥于偏見,自由自在地進行研究。對研究者來說,沒有比問題得到解答更令人心滿意足的了。

倫琴在工作中

虔誠的科學圣徒

倫琴因發現X射線而聲名日盛,但他從不將其稱為“倫琴射線”,也反對別人使用這個名字。倫琴的夫人在寫給丈夫堂妹路易絲的信中這樣說道:

“如果一個人獲得這一切榮譽,就沾沾自喜,那是很危險的。但是沒有人能像你那樣深知我的誠實而謙虛的丈夫,你會理解到,他是以能完成一些有價值的東西,為純科學服務來作為他的最高獎賞的。”

X射線在醫療上的初步應用取得了良好的成果,為檢查患者骨骼愈合情況提供了巨大的幫助。倫琴身邊的許多人都暗示,這是個發財的好機會,倫琴可以憑借X射線的專利權獲得巨大的商業財富。

1896年5月在紐約的展覽,人們爭先恐后前來拍照

當時出現了大量有關X射線管的廣告

曾經使用過X射線的德國通用電氣集團派出工程師麥克斯·列維,與倫琴商討X射線壟斷授權的問題。面對可預期的巨額財富,倫琴想到的是這一授權被壟斷后,將有多少需要X射線輔助診斷的患者會因費用問題而“望之興嘆”。因此,他立刻回復道:

“ 根據德國大學教授的優良傳統,我認為他們的發明和發現都屬于整個人類,這些發明和發現絕不應受專利、特許權、合同等等的阻礙,也不應受到任何集團的控制。”

倫琴寫給西門子工程師的信(來源:XI區微信公號)

在此后的日子里,真正收入倫琴囊中的最大一筆財富是來自父親的遺產。而就在第一次世界大戰爆發后沒多久,這個憑借其造福人類的發現而備受追捧的物理學家就因通貨膨脹而破產了。晚年的倫琴只好回到距離慕尼黑不遠的鄉下度過最后的時光。就連因獲得電燈的發明專利而暴富的美國發明家愛迪生(Thomas Alva Edison,1847-1931)也說:“倫琴教授從他的發現大概連一塊錢的好處也沒有得到過。他是屬于為興趣而研究而且愛深入鉆研自然秘密的那種純科學家。”

倫琴不熱衷于追逐名利,他拒絕了巴伐利亞王室授予他的貴族爵位,卻接受了家鄉萊納普給予他的榮譽公民稱號。

倫琴不愿在公共場合上露面,更不高興接受人們的贊揚和吹捧。為了避開人們的訪問和慶賀,他多次遠離柏林,躲到鄉下去生活

大學在倫琴心中是培養人才、實現理想的地方。在這里任職的所有人,應最大化地實現自己的價值,他們在享受大學賦予的便利和職業帶來的權利的同時,也要履行身為學者的種種義務。德國哲學家費希特(Johann Gottlieb Fichte,1762-1814)就曾在《論學者的使命》中說:

“學者是‘人類的教師’,他應是為社會而存在,為公眾樹立典范,為推進人類的進步事業而不懈努力,這是他的偉大而光榮的使命。”

倫琴在就任維爾茨堡大學校長時曾說過:

“自命不凡、唯我獨尊或是學術壟斷,所有這些都源于對自己的錯誤估計……我們不僅要致力于忠實履行對自己的義務,也要致力于履行對別人的義務。只有如此,我們的大學才會被尊重。只有如此,我們對于這種學術自由的職業才能當之無愧。也只有如此,這種可貴的、不可或缺的權利才會保持下去。”

“理想的化身”

倫琴這一生最大的貢獻在于發現X射線,他不僅因此于1896年獲得英國皇家學會授予的拉姆福德獎章(Rumford Medal)、意大利科學學會授予的馬泰烏奇獎章(Matteucci Medal),在1897年獲得美國歷史悠久的富蘭克林學院授予的最高獎——艾略特·克雷森獎章(Elliott Cresson Medal),更是在1901年一舉拿下第一屆諾貝爾物理學獎。這一發現不僅在物理學界引起巨大轟動,還影響了后來放射性元素的發現和放射性醫療的發展,并將物理學引向原子領域。為了紀念倫琴的貢獻,2004年,國際純粹與應用化學聯合會以他的名字命名了第111號元素Rg(錀)——一種具有多種不穩定同位素的放射性元素,而這一名稱也在2011年被國際純粹與應用物理學聯合會采用。

前往接受諾貝爾獎的倫琴,他沒有發表獲獎演說

倫琴能在物理學方面取得豐碩的科學成果,與他少時就養成的勤于思考的習慣密切相關。隨處可見的風車、天空中飄散而下的雪花都能引起他的注意,對他來說,大自然的秘密實在是太多了。只要是引起他興趣的東西,他必定要找出其中的奧秘。而且,雖然倫琴求學之路坎坷,但有幸得到老師孔特教授的指導和提攜。在教授言傳身教下,倫琴養成了嚴謹、細心、認真、務實的態度。在科學實驗中,連實驗儀器都要親手制作;即便是一個砝碼,也會幾次核對。這種態度也深深影響了倫琴的助手和學生們。

倫琴一心從事基礎科學的研究,共發表論文58篇,篇篇精練,字字珠璣。當時熱門的實用研究沒能吸引他一絲一毫的注意,因為他認為關于基礎科學的研究對探索揭示大自然有極為重要的作用。

在當時學界陸續有人因發明創造而獲得巨額財富的時候,面對X射線專利權帶來的巨大財富誘惑,倫琴則毫不猶豫地放棄,并將X射線的使用權開放給全人類。第一次世界大戰爆發后,X射線被應用于傷員救護,倫琴也因此獲得了表彰。對他來說,這可能是戰爭中得到的唯一慰藉了。這種對科學的虔誠態度和對人類的大愛精神使倫琴在當時一眾科學家中獨樹一幟,值得我們歌頌和敬佩。科學家列維就曾說過:“ 這是我遇到的一位不僅有偉大的成就而且有最高理想的科學家。”

倫琴在收到諾貝爾物理學獎獎金的當晚,就在自己的書房里寫下了遺囑,將所有獎金贈送給維爾茨堡大學,并希望將這筆錢用于學術研究。也許對于倫琴來說,什么都比不上那年維爾茨堡學生紛紛點燃手中火把、懷著激動的心情游行向他祝賀的場景,更能讓他快樂。倫琴不論在學術中還是生活中,都秉持正直的內心,他的朋友鮑維利這樣評價他:“堅強、誠實而有魄力;獻身科學,從不懷疑科學的價值;他對人民,對記憶中的事物以及對理想具有一種少有的忠誠和犧牲精神。”

倫琴的手模,因為受到X光照射,皮膚干枯粗糙

晚年倫琴(來源:XI區微信公號)

位于吉森的倫琴墓

倫琴的諾貝爾獎金證書

給倫琴的頒獎詞

瑞典皇家科學院院長奧德納致詞

瑞典皇家科學院獲得阿爾弗雷德·諾貝爾的特許頒發兩項大獎,即他在遺囑里設立的物理學獎和化學獎。這兩門學科都是他生前最喜愛的科學分支。現在,皇家科學院已經收到委員們關于下發建議的意見和他們自己提出的建議,并已做出決定,由我以現任科學院院長的名義予以公布。

皇家科學院決定將諾貝爾物理學獎獎給慕尼黑大學的威廉·康拉德·倫琴教授,以表彰他發現了所謂的倫琴射線,即他本人所說的“X射線”,他的發現一直與他的名字緊密相連。大家知道,這種射線是能量的一種新形式,因其具有和光一樣可以直線傳播的特征,所以才被稱為“射線”。目前,還沒有人知道這種能量形式的真實成分。但是,它的若干屬性已被倫琴自己和后來從事這方面研究的物理學家們所發現。毋庸置疑,一旦這種特殊的能量形式得到充分研究,它的廣泛領域得到全面探索,物理科學就會取得許多成就。讓我們談談在倫琴射線中發現的一種特性吧。目前,這~特性已是醫學實踐中X射線的廣泛用途的基礎。許多物體允許光線通過的程度不同,對于X射線,情況也是如此。然而,所不同的是,一些根本不透光的物體卻能夠很容易地讓x射線透過,而另外一些則能夠完全阻擋住X射線。例如,X射線透不過金屬,但能透過木頭、皮革、紙板和其他一些物質,以及動物機體的肌肉組織等。如果不透X射線的外界物體,如子彈或針,進入這些肌肉組織,只要用X射線照射身體的適當部位,記下圖像顯示屏上的陰影,就可以確定異物所在的位置,因為不透X射線的異物會馬上出現在顯示屏上。大家知道,這對醫學中的外科實踐是何等重要,無數手術正是因為它而成為可能并被簡化。此外,在許多情況下,諸如狼瘡之類的嚴重皮膚病現在也可以成功地使用倫琴射線進行治療。因此,我們可以說,倫琴的發現已經為人類帶來了很多益處,將諾貝爾獎授予他足以滿足立遺囑者的心愿。

來源:《諾貝爾獎講演全集·物理學卷》福建人民出版社2004年版

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