当前位置首页 > 信息公告

科学发现有无规律可循的宇宙及大自然奥妙

更新时间:2023-11-19 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

科学发觉有无规律可循”是一个哲学问题,但宇宙及大自然的奥妙和一切物质的特点需由定量的系统性实验和检测拍板定案,则无可置疑。cS8物理好资源网(原物理ok网)

X射线(X光)于1895年11月8日被美国化学学家伦琴(C.Röntgen,1845—1923)意外发觉,他因而在1901年获得了史上第一个诺贝尔化学学奖——瑞典物理家诺贝尔恰巧于X射线被发觉的半个多月前立下遗赠,捐款遗产筹建诺贝尔奖。并且,伦琴拒绝为X射线申请专利,谢绝朋友和同事的建议用自己的名子命名(即使后人有时仍将X射线称为伦琴射线),但是回绝了在诺贝尔奖颁奖仪式上致辞。伦琴又在遗赠中,将他获得的诺贝尔奖金捐献给了维尔茨堡学院(ofWü)做为研究捐助,但可惜因为第一次世界大战以后严重的通货膨胀,他捐款的奖金后来几乎形同废纸。X光一被发觉,当时的医学界立刻认识到它的无限医疗价值,马上应用到诊所中。1900年英军便已配备了联通式X光机,在战场上医疗伤兵。cS8物理好资源网(原物理ok网)

发觉X射线cS8物理好资源网(原物理ok网)

19世纪下半叶,因为工业革命后的电气工程以及科学研究的双重发展与急迫社会需求,(真空管中的)“阴极射线”和“气体放电”研究成为了一支圭臬,无数科学家参与其间,包括了法国的赫兹(Hertz)、莱纳德()和汤姆孙(J.J.)等青史留名的化学学家,以及远在英国的发明家特斯拉(Tesla)。在发觉X光之前,伦琴从未做过任何和阴极射线相关的实验,换句话说,他是一位阴极射线和二氧化碳放电领域的菜鸟。并且,在进行X射线实验之前一年,他由于学术名声斐然,被中学长聘院士评选为维尔茨堡学院院长,兼任繁杂的行政职务一年。1895年10月,他卸下院长职务以后,才开始进行阴极射线实验。所以,值得探问为什么是伦琴而不是他同时代的其他经验老到、功力深厚的竞争对手,率先发觉X射线?尤其,可以相当肯定的一件事是,在伦琴进行实验之时甚至之前一些年,在各地的几个阴极射线实验室中,必将早已反复出现了X光,并且有人听到了。只是物理学家凭着发现X射线的巨大成就,她们因心有瓜葛,又不知其所以然,故“视而不见”,大意失汉中,与珍稀的科学发觉及千古荣誉失之交臂。cS8物理好资源网(原物理ok网)

为什么是伦琴发觉了X射线?有一个合理的解释如下:伦琴是一位优秀的实验化学学家,他对仪器的把握与运用得心应手,在检测过程中观察入微,又能否对检测数据进行严谨的验证及论证。伦琴在学院时主修机械工程,专精于二氧化碳的导热性质和蒸气机的原理及构造(他的热力学课程受教于“热力学之父”克劳修斯()),他因而喜欢自己设计和组装(简易)实验仪器,而且自己进行检测(图1)。这些研究取向与习惯,一方面是当时的法国学术气氛作祟,让伦琴有里仁为美之利,得以取法乎上;另一方面则是由于伦琴的人格特质的确与同侪有别,他有很强烈的精确实验意识及偏好,但是极少请助手帮助检测。总之,伦琴特别注重美洲近代科学盛行与发展过程中的实验传统,他高度肯定自16世纪以来实验和观测以及客观逻辑推理(科学方式)所饰演的关键性和批判性角色。cS8物理好资源网(原物理ok网)

图1伦琴在维尔茨堡学院发觉X射线的实验室,相片来自“德国伦琴博物馆”(Rö)cS8物理好资源网(原物理ok网)

1894年1月伦琴卸任维尔茨堡学院院长时,他一反当时的学界惯例,不在就职仪式上宣读自己的主要研究成果,而是讲演他心目中的(亚洲)近代科学的发展历程。其中,他指出从16世纪以来,自然科学家群体就“逐渐产生了如此一个信念,认知实验是探究(叩问)自然奥秘的最强有力又最可靠的手段,实验更代表了判断一个假说()是否应当被保留或是被贬抑的最高权威”。伦琴肯定的科学实验是指这些经过悉心设计、严谨执行,并且对其现象解释都根基于检测数据(客观证据)的实验。后世科学史学家觉得,伦琴是一位十分严谨,做事一丝不苟,又观察敏锐、思路清晰的实验化学学家。cS8物理好资源网(原物理ok网)

1895年11月8日礼拜五下午(伦琴喜欢在假期下午做实验,由于可以集中心神,不受朋友或中学生的干扰),伦琴首先在阴极射线管外约1m处(一个阴极射线抵达不了的距离)的萤光屏上发觉了光亮。他很快地意识到,这个光亮不是任何已知的化学现象或射线(或粒子流)所导致的光点。他随后几度开关阴极射线管的电源,因而明晰判断这个萤光的出现或消失是顿时的,来自于阴极射线管的开或关。这时,他排除了光亮是磷光()的担忧,由于磷光的疏密变化是逐步的,须要一点缓冲的反应时间。cS8物理好资源网(原物理ok网)

推测X光是一种穿透性很强的新射线(或粒子流)以后,伦琴立刻采取一系列步骤,努力进行各类检测,想方设法综合和归纳它们的化学性质。这是将要降临的确立和巩固伦琴的X光发觉者地位的关键一步,由于事实胜过诡辩,让全面的实验证据说话是判断自然科学真伪的不二法门。在此后的6周里,伦琴不断实验,他反复自问,企图回答下述问题,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)究竟是哪些?伦琴很快验证了X光的路径不受磁场影响,因而它们不是阴极射线。伦琴也否认了X光的强悍穿透力,以及不仅形成萤光之外,能够在摄影底片上感光成像。由于才能在底片上成像,眼见为凭,所以X射线的发觉一经公布,就在大西洋两岸的科学家与公众和媒体之间引起震惊。据悉,如众所周知,伦琴更吃惊地发觉,不仅穿透纸张、书本、木头,和薄金属片之外,X光还能否穿透人体肤质。cS8物理好资源网(原物理ok网)

其实很肯定自己发觉了一种新射线(或粒子流),而且伦琴心里还是十分恐惧惶恐,他深恐万一这种屏幕上的光亮只是由于长时间在暗室中工作,因为鼻子乏力而导致的幻觉(眼缬)。他害怕得悉仓促发表了不真实的虚幻检测结果,岂不就声名扫地,学术生涯告终了。因而在反复自问与测试的过程中,他犹如失魂落难,不与人攀谈,但是严禁任何人步入实验室。直至12月22日,伦琴总算约请他的太太到实验室,请她准许他用X光拍摄她的手,这就是科学史上知名的伦琴太太的拇指头及离婚项链X射线相片的来历。(在拍摄她太太的手之前,伦琴早已无意间发觉了X光会穿透他自己的肤质,但他一则不愿告诉他人,二则仍有些许害怕这是来自左眼疲劳所导致的幻觉。而当毫无心理打算,忽然听到了自己的手腿骨的相片然后,伦琴夫人虽然惊吓过度,自此拒绝再步入实验室。伦琴此时决定立刻公开他的实验结果,他对着太太说“特大麻烦来了”(“Nowthedevilwillbetopay”)。)cS8物理好资源网(原物理ok网)

迅速发表,孤篇压卷cS8物理好资源网(原物理ok网)

确立了X光的穿透性和拍摄了手影像以后,伦琴迅速地简略写出了他的惊人发觉,他把论文题目定为“OnaNewKindofRays:A”。并且,伦琴并没有把论文投递到当时学术地位崇高的全省性知名数学刊物,如,而是在12月28日(新年节周末期间)交由当地的出版,但是叮咛她们破例下月印行。这时的伦琴年满50岁,他似乎仅是阴极射线领域的一位菜鸟,却早已不是一位学术界的泛泛之辈,或芸芸众生而已。其实,伦琴深知优先发表在科学史上的无可取代的指标性与绝对意义。他想必经过深思熟虑及一番内心熬煎,在思忖现实以后,明智地选择当地(地方性)刊物顺利完成发表任务,因而摘取了不容改写的“X射线发觉者”的头衔。cS8物理好资源网(原物理ok网)

1896年1月23日,伦琴在Wü的例行大会上宣读了他的论文,这是他一生中第一次、也是最后一次关于X射线的即将讲演。接着,在1896和1897三年,他又同样在各发表了一篇X射线论文。这三篇论文和惟一一次公开讲演有如是他的“孤篇压卷”,随后伦琴从未再就X射线留下任何片言只字。1900年,伦琴离开维尔茨堡学院,转任克拉科夫学院“实验化学研究所”所长,并重拾他早年的兴趣,再次集中于晶体化学性质的研究。cS8物理好资源网(原物理ok网)

图2伦琴在讲演当场拍摄的知名解剖学家科险胜的手的X射线合照,取自X-ray|Wiki|()cS8物理好资源网(原物理ok网)

在Wü的大会中,伦琴当场为参加讲演的当时知名的解剖学家科险胜(vonKö)拍摄了他的手,这张射线相片虽然以100多年后的明天的标准来说,仍是影像清晰透彻的(图2)。也是在这一场讲演中,Kö建议把X光命名为“伦琴射线”。cS8物理好资源网(原物理ok网)

促进阿姆斯特丹学院“理论化学研究所”的创立cS8物理好资源网(原物理ok网)

物理射线_物理学家谁发现射线_物理学家凭着发现X射线的巨大成就cS8物理好资源网(原物理ok网)

笔者觉得,伦琴的两大科学贡献,一是发觉X射线(这一贡献是大众所熟知的),二是于1900年代中期在阿姆斯特丹学院费力争取创立了“理论化学研究所”(这一贡献可能是鲜为人知的)。先是1890至1894年短暂4年期间,玻尔兹曼()以前兼任苏黎世学院的理论化学讲堂院士,但自玻尔兹曼离开以后,法兰克福学院的理论化学院长职位就悬缺多年,直至“理论化学研究所”成立,索末菲()应聘成为第一任院长。因为索末菲的到来(1906年),几年后“慕尼黑学派”形成了上与“哥廷根学派”和“哥本哈根学派”三峰并峙的辉煌局面,为20年后量子热学的发展完成,写下了灿烂多彩的英雄事迹。伦琴鼎力争取在“实验化学研究所”之外,于法兰克福学院筹建“理论化学研究所”物理学家凭着发现X射线的巨大成就,以便理论与实验互相切磋,彼此密切合作,这是他对近代数学学发展的又一项重大贡献,值得后人的崇敬与怀思。cS8物理好资源网(原物理ok网)

页脚cS8物理好资源网(原物理ok网)

1)X光的英语经常写为复数Xrays,所以这儿英文用“它们”。cS8物理好资源网(原物理ok网)

2)全宋词中,张若虚仅剩两首,他的《春江花月夜》被誉为是“孤篇压全唐”。cS8物理好资源网(原物理ok网)

杂记cS8物理好资源网(原物理ok网)

伦琴在遗赠中要求销毁他生前的所有个人的及科学方面的通信——来往信函,他(在发觉X射线以后)内心所呼唤憧憬的,虽然是一种功底深厚而默默无闻的学者人生,有如(唐)卢照邻《长安意趣》诗中写的:“寂寂寥寥扬子居,年年岁岁一床书。独有南山槐花发,飞来飞去袭人裾。”cS8物理好资源网(原物理ok网)

发表评论

统计代码放这里