“科学发现有无规律可循”是一个哲学问题|为何是伦琴发现了X射线?( 二 )


1895年11月8日星期五晚上(伦琴喜欢在周末晚上做实验 , 因为可以集中心神 , 不受同事或学生的干扰) , 伦琴首先在阴极射线管外约1m处(一个阴极射线到达不了的距离)的荧光屏上发现了亮光 。 他很快地意识到 , 这个亮光不是任何已知的物理现象或射线(或粒子流)所造成的光点 。 他随即几度开关阴极射线管的电源 , 从而明确判定这个荧光的出现或消失是瞬间的 , 来自于阴极射线管的开或关 。 这时 , 他排除了亮光是磷光(phosphorescence)的疑虑 , 因为磷光的明暗变化是逐渐的 , 需要一点缓冲的反应时间 。
猜想X光是一种穿透性很强的新射线(或粒子流)之后 , 伦琴立即采取一系列步骤 , 努力进行各种测量 , 想方设法综合和归纳它们的物理性质 。 这是即将降临的确立和巩固伦琴的X光发现者地位的关键一步 , 因为事实胜于雄辩 , 让全面的实验证据说话是判定自然科学真假的不二法门 。 在随后的6周里 , 伦琴不断实验 , 他反复自问 , 试图回答下列问题 , 包括X射线是直线前进的吗?它们会反射或折射吗?它们与阴极射线有何区别吗?它们(的本质)到底是什么?伦琴很快验证了X光的路径不受磁场影响 , 因此它们不是阴极射线 。 伦琴也证实了X光的强大穿透力 , 以及除了产生荧光之外 , 还能在摄影底片上感光成像 。 因为能够在底片上成像 , 眼见为凭 , 所以X射线的发现一经公布 , 就在大西洋两岸的科学家与公众和媒体之间造成轰动 。 此外 , 如众所周知 , 伦琴更惊讶地发现 , 除了穿透纸张、书本、木头 , 和薄金属片之外 , X光还能够穿透人体肌肤 。
虽然很肯定自己发现了一种新射线(或粒子流) , 但是伦琴心中还是非常焦虑忐忑 , 他深恐万一这些屏幕上的亮光只是因为长时间在暗室中工作 , 由于眼睛疲乏而造成的幻觉(眼缬) 。 他担心倘使轻率发表了不真实的虚幻测量结果 , 岂不就声名扫地 , 学术生涯告终了 。 因此在反复自问与测试的过程中 , 他恍如失魂落魄 , 不与人交谈 , 并且禁止任何人进入实验室 。 直到12月22日 , 伦琴终于邀请他的太太到实验室 , 请她允许他用X光拍摄她的手 , 这就是科学史上著名的伦琴太太的手指头及结婚戒指X射线照片的由来 。 (在拍摄她太太的手之前 , 伦琴已经无意间发现了X光会穿透他自己的肌肤 , 但他一则不愿告诉别人 , 二则仍有些许担心这是来自眼睛疲劳所造成的幻觉 。 而当毫无心理准备 , 突然看到了自己的手骨头的照片之后 , 伦琴夫人似乎惊吓过度 , 从此拒绝再进入实验室 。 伦琴此时决定立即公开他的实验结果 , 他对着太太说“特大麻烦来了”(“Nowthedevilwillbetopay”) 。 )
迅速发表 , 孤篇压卷
确立了X光的穿透性和拍摄了手影像之后 , 伦琴迅速地简短写出了他的惊人发现 , 他把论文题目定为“OnaNewKindofRays:APreliminaryCommunication” 。 而且 , 伦琴并没有把论文投递到当时学术地位崇高的全国性著名物理期刊 , 如 , 而是在12月28日(圣诞节假期期间)交由当地的出版 , 并且叮咛他们破例即日印行 。 这时的伦琴年满50岁 , 他虽然仅是阴极射线领域的一位新手 , 却已经不是一位学术界的泛泛之辈 , 或芸芸众生而已 。 显然 , 伦琴深知优先发表在科学史上的无可替代的指标性与绝对意义 。 他想必经过深思熟虑及一番内心煎熬 , 在斟酌现实之后 , 明智地选择当地(地方性)期刊顺利完成发表任务 , 从而摘取了不容改写的“X射线发现者”的头衔 。
1896年1月23日 , 伦琴在WürzburgPhysicalMedicalSociety的例行会议上宣读了他的论文 , 这是他一生中第一次、也是最后一次关于X射线的正式演讲 。 接着 , 在1896和1897两年 , 他又同样在各发表了一篇X射线论文 。 这三篇论文和唯一一次公开演讲有如是他的“孤篇压卷” , 此后伦琴未曾再就X射线留下任何片言只字 。 1900年 , 伦琴离开维尔茨堡大学 , 转任慕尼黑大学“实验物理研究所”所长 , 并重拾他早年的兴趣 , 再度集中于晶体物理性质的研究 。