【原】邮说医学史104：今生与X射线最美的邂逅——伦琴（中）

邮说医学史104：

今生与X射线最美的邂逅

——伦琴（中）

06 拥抱爱情

在苏黎世综合技术学院学习期间，伦琴旁听了老教授克劳修斯的工程物理学课程。

克劳修斯不但是一个出色的物理学家，热力学的主要奠基人，还是一个特别优秀的老师，上课时善于抓住学生的心。他的讲课概念清晰、逻辑严密、深入浅出、生动趣味，令伦琴为之深深地着迷，随之对物理学的兴趣也愈加浓厚。

大学毕业后，伦琴选择留校，给从柏林大学转过来的著名物理学家奥古斯都·孔特当助手，专门从事实验物理学研究，参加了很多实验，就此步入了物理学的王国。

对于热爱生活的人来说，人生的爱好一经确认，便是一辈子的付出。伦琴埋首于实验物理学中，他深深地爱上了这门学科，一心扑在实验上，精力充沛地拥抱属于自己的科研生活。

孔特是一个极其认真负责、成绩卓著的人，他只比伦琴大6岁，才三十出头，已经是正教授、物理学术界的学术权威了。在伦琴眼中，他简直就和希腊神话中为人类带来火种的普罗米修斯一样伟大。他以无比坚韧、强大的精神，在声、光、热等领域为物理学开辟着一条新路。

孔特也非常欣赏伦琴的为人，认为他心灵手巧，做事细心，脚踏实地，执着追求，拥有很强的韧劲，将来一定会取得不凡的成就。对于伦琴来说，他为自己能够跟随这样一位年轻有为、才华出众的老师探索物理学的奥秘而感到欣慰。他无比敬佩孔特严谨求实、忘我追求的科学态度，把他奉为自己的人生楷模。

两个志趣相同的人惺惺相惜，倾心于实验研究。孔特的器重和栽培，令伦琴的职业生涯有了一个良好的开端，他的生命晴空阳光灿烂。

实验室的工作虽然紧张、单调，却处处充满了阳光和年轻人的激情。当一种情怀融入了自己所热爱的事情，那些重复又枯燥的琐碎，便会生出诗意的美好，辛勤忙碌的疲劳也就随之而去了。

这时候，伦琴认识了安娜·贝尔塔·路德维希。这位美丽的姑娘比伦琴大6岁，性格温柔，有着明净的眼眸、秀丽的容颜、金黄的头发、苗条的身材和优雅的姿态，夏天总爱穿一袭素色白裙，犹如上帝派来的一位天使。

贝尔塔一出现，便深深地吸引了伦琴，成为他心中的美丽女神，渴望能够与她肩并肩行走，牵手一生。

伦琴高大魁梧，英俊潇洒，穿着精致的黑色西服，系着大花领带，挂着闪闪发光的金表链，目光深邃，举止文雅，贝尔塔对这个比自己小几岁的阳光帅气的男孩同样充满了好感。两人一经相见，便忘不了彼此，相看两不厌，爱情在他们的心中恣意滋长。

苏黎世的最高点是城南的尤吐里山，可以俯瞰整个城市和美丽的苏黎世湖，远望则可看见巍峨的阿尔卑斯山。从此，在周末的时候，在尤吐里山麓那条名叫莱特丽的山路上，常常可以看到两个年轻人相依相偎的身影。

在爱情的滋润下，伦琴更加发奋，仅用10个月时间便通过一系列实验完成了一篇关于空气的比热问题的优秀论文《各种气体的研究》，提交给当时和综合技术学院同在一座大楼里的苏黎世工业大学，于1869年6月22日顺利通过学位委员会的鉴定，从而获得了苏黎世工业大学博士学位，成为该校的一名助教。

爱情太美，美得如诗一般，可以把平淡的生活点化成金。伦琴的勤奋与所取得的成绩，令贝尔塔更加敬佩和喜欢他了。盛夏的夜晚，路边静默伫立的街灯，播下一地的暖黄，将两个卿卿我我、低吟浅咏的身影拉得很长、很长。

飞花飘絮，霓裳翩舞；几多情愫，几许欢愉。伦琴无比珍惜与贝尔塔相依相伴的温暖，许多话语都无须言说，只一个相视微笑，便从眼眸里读懂了对方。花儿绽放的瞬间，天使都在歌唱。而今，两人只觉得每一天都过得如同花开般美好。

纯粹之人，至真至诚；纯粹之情，至善至美。

这两个情投意合的人在经过了一段时间的缠绵后，于1871年1月19日在伦琴位于阿珀尔多恩的家里举行了一个盛大的结婚典礼，宾客们一致称赞伦琴和贝尔塔是珠联璧合的一对。两个生命就这样融合在了一起，心心相印，携手永远。

婚后，伦琴享受着爱的甜蜜，他的这种幸福感，洋溢在他写给堂妹露易丝的信中：“露易丝，亲爱的堂妹，我需要向你解释的是，幸福结合的年轻人是很少有时间写信的。的确，和内心深爱的人共享所有的东西，快乐、痛苦以及一切上帝赐予我们的东西，都是无限幸福的……”

贝尔塔是个心灵手巧的好媳妇，她把家庭生活安排得有条不紊，包揽了所有家务。她最懂得自己的丈夫，全力支持他的工作，使他能够心无旁骛地去做自己喜爱的物理学实验，在科学之路上走得更快，行得更远。

几内亚比绍（2005）：X射线的发现者伦琴

07 人生的方向

人生最重要的不是置身何处，而是将要前往何方。伦琴是一个聪慧的人，他知道自己人生的方向，科研就是他的一切。

尘世静好，生活安然。有了妻子贝尔塔的关爱和照顾，伦琴的生命开出了花儿，每一天都变成了春天。他怀着感激之情，尽情地放飞自己追求科学的心灵。

1872年，孔特接受德国维尔茨堡大学物理研究所的邀请，离开荷兰前往任教，伦琴作为助手随同前往这个坐落于巴伐利亚州美因河谷盛产葡萄的古城，它的上游是纽伦堡，下游是伟大的诗人歌德的故乡法兰克福。

作为一名德国人，伦琴来到维尔茨堡的心情是喜悦的。

维尔茨堡大学物理研究所坐落在市内的努伊包大街上，伦琴每天上下班时看到的是古城哥特式教堂直插云霄的庄严建筑，充满了历史的厚重感。

虽然这儿的科研经费不是很多，物理实验室的设备也十分简陋，但是因为跟随名师，因此伦琴工作得依然十分起劲，将自己埋首于探究大自然的奥秘之中。

然而，接下来发生的一件事情令伦琴十分不快，那就是在讨论他担任讲师这件事上，尽管孔特竭力推荐，可维尔茨堡的老学究们始终以各种理由阻止他担任讲师一职，这令他产生了离去的念头。

普法战争后，法国把阿尔萨斯和洛林两个地区割让给了普鲁士。1873年，伦琴随孔特前往阿尔萨斯首府新近改组的斯特拉斯堡大学任教。这所大学设在斯特拉斯堡的中世纪城堡中，创建于1567年，历史悠久，而今在新改组后添置了大量先进的仪器设备，聘请了很多才华横溢的年轻教授。

在化学方面，红色素曙红的发明者、37岁的拜尔教授被聘为主任，他在这里奠定了有机化学的基础。而在物理学方面，34岁的孔特教授被请来组建物理研究所。在这所没有传统束缚的学府里，伦琴跟随老师在自由活泼的学术气氛中，愉快地活跃在物理实验室和教室里。

1874年3月13日，伦琴终于取得了讲师资格，这令他十分高兴。从这时起，他不但对物理学具有热情，对教学也萌发了浓厚的兴趣。教学过程中，他除了指导学生做基本研究的实验外，还亲自制作了一些教具，以便自己在授课的时候可以用它们演示基本物理现象，全校师生都为他超一流的动手能力而折服。

1875年4月，伦琴依依不舍地与孔特作别，受邀成为南德符滕堡邦霍恩海姆农业大学物理学和数学全职教授。霍恩海姆是位于南德第二大城市斯图加特南边的一个小城镇。可是来到霍恩海姆后，他发现农业大学里的设备比维尔茨堡还要简陋，物理学实验工作和教学工作开展得并不顺心。

在霍恩海姆农业大学，他常常一个人呆呆地望着远处的多瑙河发愁。由于实验室条件太差，他几乎没有任何实验可做。无奈之下，他只好把精力放在了数学教学上，成了名副其实的数学教授。然而，他心中最挂念的依然是物理实验。于是在一年半后，在孔特的帮助下，他又重返斯特拉斯堡大学担任理论物理学副教授。

就这样，他又回到了孔特身边，在名师的指导下，发表了多篇高质量的论文。他的成就证明他是孔特的理想门人，一位正统派的实验物理学家。他细致而缜密地考虑问题，善于根据物理实验要求自制各种实验器材，巧于进行严密而卓有成效的试验，然后用简短、精确和条理分明的方式，将他的发现写成一篇篇高质量的论文，刊发在权威的学术期刊上。

人生是一本大写的书，伦琴用他的一个个坚实的足印，书写着自己灿烂的人生。

摩纳哥（1995）：伦琴发现X射线100周年，伦琴头像、X射线及手骨X射线成像

08 醉心物理实验

物理学研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用和最一般的运动规律，是一个充满了神秘和趣味的世界。在物理学研究的世界中，“光”与“电”的研究深深吸引了伦琴。

“光”到底是什么呢？是飞行着的小粒子，还是“波”的一种？

“电磁波”又是什么呢？它跟“光波”有什么区别和联系？

要解决这些问题，除了汲取法拉第和麦克斯韦的研究成果外，更重要的就是实验。

“实验是最强有力的杠杆，我们可以利用它去撬开自然界的奥秘。”对于这一点，伦琴是坚信不疑的。他认为人生有无限的可能，只要你努力！他在心中暗下决心，一定要通过自己的努力做出杰出的成绩。他心系科学研究，情牵物理实验，执意在努力中放飞灵魂的梦想。

1879年4月1日，伦琴在同行中的伟大人物亥姆霍茨、基希霍夫和迈尔等人的推荐下，前往已有270多年历史的吉森大学担任物理学教授、物理研究所所长。孔特老师虽然不舍得他离开自己，但他期待伦琴在物理学上能有更大的成就，可以青出于蓝而胜于蓝。面对伦琴这次可以大放异彩的机会，便也竭力鼓动他前去就职。

吉森是德国黑森州中部的城市，在莱茵河右支流兰河边上，南距州首府法兰克福53公里。当时吉森大学杰出的物理学教授布夫不幸去世，于是在物理学界数位名流的一致推荐下，年轻有为的伦琴来这里任职了，这令他如鱼得水，可以在科学研究的道路上迈开更大的步伐了。

在这里，他利用有利条件建立了一流的实验室，招收了几个优秀的助手和学生，夜以继日地对物理学开展多方面研究。他在吉森大学连续任职9年，工作上脚踏实地、不懈探索，事业上蒸蒸日上、成绩斐然，发表了18篇颇有影响的论文，其中《论在一均匀电场中运动的电介质所产生的电动力》一文，不仅以实验结果证明了磁效应的存在，还为洛伦兹后来的电子论奠定了重要基础。

他的努力、付出和取得的成就，为他赢得了掌声，也赢得了更多的朋友，其中就有眼科专家希佩尔、妇科专家霍夫迈尔和物理学家岑德等人。因为友情，一个个平常的日子就此荡起了一圈又一圈的涟漪。他的生活，因此变得更加丰满了。

这时候，伦琴的父母年岁渐长，思念儿子的心情也越来越迫切。为此，伦琴将他们从荷兰阿珀尔多恩接回德国，来到离老家伦内普不算太远的吉森，与自己朝夕相处。伦琴侍奉双亲，孝敬备至，有始有终，有情有义。父母在吉森，在儿子的身边尽享晚年，幸福地走完了人生的全剧。

此时，伦琴和贝尔塔已结婚多年，但还没有子女，幸福的生活中感觉总有些遗憾。1887年，夫妻俩决定把贝尔塔6岁的侄女约瑟芬·贝尔塔领来收养。21岁那年，约瑟芬正式过继给伦琴夫妇。感谢生活，让这一家三口手牵着手，一路欢歌一路行。

1888年10月1日，伦琴接到维尔茨堡大学的盛情聘请，重回该校任物理研究所所长。此时，维尔茨堡大学全新的物理研究所与当年伦琴跟随孔特前来时的情景已经完全不一样了，当年这里设备简陋，而今它已拥有两层宽敞的实验楼房，一层地下室，三楼设有所长私人宿舍，还有很宽敞的花房。伦琴夫人贝尔塔十分喜欢这里的环境。

伦琴踌躇满志地回到了这里，在担任所长的5年时间里，他继续致力于实验研究，发表了17篇实验物理学方面的优秀论文。他的杰出成就，令他在1894年成功当选为维尔茨堡大学校长。然而就在这一年，伦琴最敬爱的老师孔特去世了，这对物理学是无可弥补的损失，对伦琴个人而言也是巨大的损失，他失去了一位在他的事业中给了他无可估量的支持与帮助的良师益友。

在后来的一次演说中，伦琴作为校长总结了维尔茨堡大学几代人研究物理学的历程，高度赞赏前辈们攻坚克难、追求卓越的精神。他动情地说“我们是站在前辈的肩膀上从事我们的事业的”，字里行间盈满了对老一辈人的至深情感。

1895年，就在伦琴担任校长的第二年，他发现了X射线。从主要从事学术研究的教授到担任校长，伦琴承担了许多繁重的行政性事务，但即使在繁忙、琐碎的行政工作中，他依然坚持自己的学术研究，把实验室当成自己的办公室，最终发现了X射线。

伦琴的这个伟大发现，绝对不是靠运气获得的，对于一个努力、勤奋、有准备、带着科学家永远年轻的好奇心的人来说，这一切都有着极大的必然性。

像快乐的鸟儿在天空中尽情地飞翔一样，伦琴醉心于自己的实验室里埋头苦干，在日复一日的修行中，于不经意间，有了他今生与X射线最美的邂逅。

多哥（2001）：伦琴荣获1901年诺贝尔物理学奖100周年

09 阴极射线之谜

19世纪后期，由于受法拉第-麦克斯韦电磁理论的影响，当时的物理学界对电磁做了较为深入的研究。1858年，吕普克开始研究真空放电现象。1869年，吕普克的学生希托夫改进了老师的真空管，实验中发现将物体放在阴极和产生荧光的管壁之间，物体就能产生清晰的影子，从而推断有一种看不见的射线从阴极发出，并将其命名为“阴极射线”。

1878年，克鲁克斯进一步改进真空管，成功证明磁铁会使阴极射线发生偏转，根据偏转方向可以断定阴极射线带有负电。此后，科学家们对阴极射线进行了进一步的深入研究，一派认为阴极射线是粒子流，另一派认为阴极射线是紫外线一类的电磁波。直到1897年，英国物理学家汤姆逊才解开了谜底，用实验证明了阴极射线是电子流的事实。

然而在此前的1894年，人们还不具备这些知识，有关阴极射线到底属于何物的争论还在继续进行着。当时，伦琴也在实验室里默默地对阴极射线进行研究。他使用希托夫管、克鲁克斯管和伦纳德管重新做了阴极射线实验，发现以前刊出的一些有关阴极射线的文章，在不少问题上还存在盲点，为了找到更合理的解释，他把探索阴极射线的奥秘作为自己的研究方向，不断改进实验方式，将研究向前推进。

伦琴将自己关在实验室里，执着地探索未知的世界。像是承担了上天赋予的使命，像是必须要兑现一个多年的承诺，无论前行的路上有多少迷津雾渡，他终将迎来拨云见日的光明。

行至水穷处，坐看云起时。在做过了一系列实验后，他的双眸终于被“上帝之光”照亮了。

奥地利（1991）：X射线球管

10 发现X射线

1895年11月8日，星期五。

这天晚上，伦琴将自己关在维尔茨堡大学物理研究所的实验室里，又开始了对阴极射线的实验研究。他将涂有铂氰化钡的荧光屏放在实验台上，采用伦纳德管以便更好地观察阴极射线。当他用茹科夫感应线圈给伦纳德管通上高电压时，立即听到了阴极射线射出伦纳德管的“啪啪”声，射线在空气中前进了一小段距离就消失了。

“嗯，是阴极射线，一切正常，”实验中，伦琴喃喃自言道，“再看看荧光屏吧。”

他缓缓转过身来，伸手去取荧光屏。当他的目光接触荧光屏的瞬间，他惊呆了。此时此刻，在另一张桌子上与伦纳德管相对应的位置上，荧光屏正清晰地发出微弱的闪光。断开电源，闪光立即消失；通上高电压，闪光又重新出现。

人生总有一些美丽的相遇令人感动而欣喜，这不经意间的一刻，便是如此。

虽然这个荧光极其微弱，仿若茫茫黑夜里的一只萤火虫的闪光，如此渺小，如此不起眼，一不小心就会从眼前消失，然而在伦琴眼里，它却比任何绚丽的光亮都更美丽。一时间，他的心激动得怦怦直跳，手也微微发抖，重复了好几次的开关动作也变得笨拙无比。

心潮起伏间，他意识到自己可能发现了一种新的光线，一种物理界从来没有发现过的光线。

在这个神奇的世界上，每一分钟里都有各种各样的事情会发生，人生的奇遇，往往就在不经意的刹那间。

然而，作为一名严谨的物理学家，多年从事物理实验研究的经验告诉伦琴，虽然自己看到了荧光屏上的闪光，但是要下科学结论还需更为谨慎。他努力让自己冷静下来，思考一番后，决定用克鲁克斯管再重复做几次实验。

于是，他仔细检查了实验室，尽管已是深夜，外面漆黑一片，他还是仔细检查了厚厚的窗帘，并关掉了所有的灯，甚至用黑色硬板纸严严实实地包裹了克鲁克斯管，以彻底消除紫外线的影响。

“现在，无论是阴极射线还是紫外线，都已经不可能从克鲁克斯管里出来了。”伦琴又开始了自言自语。

确实，许多人的实验已经证明，阴极射线不透玻璃，只能在管壁上泛起荧光，而紫外线穿不透黑纸。如果通电后荧光屏还亮的话，那就只有一种解释：这真的是一种还没有被发现过的光线。

伦琴把高压感应线圈接到了克鲁克斯管上，按上了电源开关，只见离克鲁克斯管2米远的荧光屏上又一次悄悄地泛出了荧光。

这是在自制的荧光屏上出现的闪光，伦琴睁大眼睛仔细进行核对。他小心翼翼地变动荧光屏与克鲁克斯管之间的距离，2米、1.6米、1.2米、1米、0.5米、1米、1.2米、1.6米、2米，荧光依然在闪现。他卸下感应线圈，荧光马上消失了。

反复过几次以后，他终于对自己肯定道：“毫无疑问，这是一种来自阴极射线管的不可见光，目前还没有见到过任何报道。”

有了这个肯定的发现，伦琴忘却了疲劳。他卷了十张黑硬板纸，仔细把克鲁克斯管包起来，继续反复做着实验。荧光屏一直亮着，甚至把它翻了个个儿，也还是亮着。

“看来这种光具有某种神秘的穿透力，它究竟能穿透些什么呢？”

他拿过案头那部厚厚的工具书，挡在克鲁克斯管前，一通电流，荧光屏上还是亮闪闪的，没有减弱。他甩开工具书，用铝箔来档在前面，1层、2层、3层……15层了，荧光逐渐减弱了一些。

夜已深，四周漏尽人息，伦琴却毫无睡意。他将实验室里能找到的东西一件件拿过来试，松木板、玻璃板、盛满水的杯子……他正在用不同的物体来比较这个未知光线在不同介质中的传播和衰减规律。

经过实验，伦琴发现尽管程度有很大差别，但这种射线几乎能穿透所有的物体：一千页厚的书对于明亮的荧光来说几乎没有减弱，几层锡箔也只有轻度吸收，15毫米厚的铝板使其变弱了很多但不能完全消失，含铅玻璃比其它玻璃吸收更多些，铜、银、金和铂板后面仍能看到荧光，只有1.5毫米厚的铅板才能阻止它的穿透。

“那么人呢？人体在这种光的照射下会是什么样子呢？”他准备马上试一试这个近乎疯狂的想法，可他对这个新发现的东西实在了解太少了，谁知道它会不会杀人？

“管他呢，先试试，就用自己的手去试，我就不信照一下手就会死掉！”

虽然这么想，心中毕竟还是有些害怕。他慢慢将自己的手伸到了荧光屏的前面，心想只要一发现异常情况，就立即将手抽回。

“啊！骨骼，是骨骼吗？”

是骨骼——在荧光屏上出现了可怕的手骨影子，虽然不是太亮，但轮廓清晰，给人一种恐怖的感觉。随着他手指的活动，手骨的影子也相应地动了起来。

“啊，难道是魔鬼的眼睛吗？不，这是上帝的眼睛，对，这是上帝之光！”

伦琴仔细打量被照过的手，还好，自己的手完好如初，身体也没有任何不适的感觉。

在发现“上帝之光”的短暂惊喜之后，伦琴意识到自己对它还了解得太少，有太多的未知在等待他去探究。于是，他干脆将代表“未知”的“X”作为这种新发现的射线的名字。

伦琴研究X射线的穿透性，除了使用常见的金属板，还考察了盛放在云母容器中的水、酒精等液体。他尝试能使X射线产生荧光的各种物质，还研究了不同材料的棱镜。他还给X射线加上强磁场观察其偏转情况，检测它的传播、干涉情况，但都没有看到明显的现象。

像着了魔一样，伦琴已被X射线彻底迷住了。他一连几个夜晚都泡在实验室里，真正到了夜以继日、废寝忘食的地步。研究中，他发现照相底片能记录X射线，心中十分高兴。这真是一个重大的突破，因为现在可以用相纸记录X射线，这样就不怕白天看不见荧光了。

兴奋中，他童心大发，试着将各种物体放在装有感光底片的不透光的暗盒上，用X射线拍下他能找到的任何东西。在他看来，那些拍出来的黑乎乎的轮廓比摄影师或画家创作的任何优秀作品还要美丽动人。

实验室里寂静无声，惟有伦琴一人沉醉在自己的发现王国中。累了倦了，放下手中的实验器材，舒心地伸展一下两臂，吐纳呼吸间，他听到了自己激越的心跳。

德国（1995）：伦琴发现X射线100周年，手骨X射线成像

作者：王平，南京医科大学医学史研究中心客座教授，中华医学集邮研究会副会长。