水煮物理之X射线自传

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1、水煮物理之X射线自传水煮物理之X射线自传2011年04月30日　　爱未知，不爱无知。爱穿透，也爱相干衍射。爱缤纷斑点，更爱多姿底片。不是微波，不是可见光，也不是粒子流，我是X先生。我没什么强大，我很强大。我和X战警不一样，我和你一样，请叫我X-Ray。哦，对的！X，代表未知数的X，因为X=？意味着一个有无限未知解的方程；X，代表神秘莫测的X，一群有着金刚刀、风暴眼、移形换影术等强大特异功能的变种人——X战警，潜伏在正常人的身边。我，就是潜伏在自然界中的X。我在哪里，清晰的视界就在哪里。你看不见我，但我可以透视你。甚至，在

2、你毫无知觉情况下轻松穿过你的身体。我，就是神秘的X射线。　　我的家族叫做电磁波，我们靠电磁场交互感应传播能量，即使在什么也没有的真空，也可以光速畅行无阻。你看不见我，是因为相比我的可见光兄弟而言，我的波长要短的多。他们（可见光）波长一般在0.4~0.7微米（1微米=千分之一米）之间，而我（X射线）在0.01~1纳米（1纳米=十亿分之一米）之内。如果波长在0.1~1纳米，请叫我软X射线；如果波长在0.01~0.1纳米，请叫我硬X射线；如果波长小于0.01纳米，那我就是超硬X射线；波长再短一点的话，那是我的弟弟伽马射线（来自

3、于原子核衰变），另一头波长长一点点的楼下是哥哥紫外线。我们都属于辐射，但我很特别。我的特别在于我的波长很短，短到了原子量级，为此我可以看到原子们是如何排列组合在一起的；我的特别还在于我的能量也很高，因此我穿透本领很强，黑纸、木料和布料都不能阻挡我的前行。好在我的能量不是特别之高，我可以“透视”有机生命体而不损害他们，虽然被我照射太久容易患上癌症，但我同样也可以杀死恶性肿瘤治疗癌症，我是把双刃剑。我诞生于原子内层，内层电子跃迁释放出的能量就是射线形式的我，高能量、短波长的我。我不带电，我是波，我可以衍射也可以干涉，我是纯辐

4、射。　　我存在宇宙中已经很多年，但被人类认识却仅有百余年。克鲁克斯、赫兹、特斯拉、爱迪生、劳厄、伦琴等等物理学家都研究过我。起初，在加上电压的真空管里阴极端希托夫看到过我把玻璃管壁弄出了荧光，于是人们叫我“阴极射线”（其实我走的是中性路线，喜欢阴柔的家伙是电子，不是我）。克鲁克斯发明了有高压电极的玻璃真空管，也看到了被我感光的照片底片。遗憾的是，他对我没有兴趣，没有继续研究下去。特斯拉摆弄克鲁克斯管的时候，看到了我的连续体——高速电子受靶极阻挡而产生连续辐射，又叫做轫致辐射。可恨的是，他忘了给我取个名字，还提醒人们我对人

5、体有伤害。赫兹在验证电磁波存在的实验中，也曾发现我有能力穿过金属箔，不过他更喜欢笼统叫我们电磁波。终于到了1895年，属于我的时代来临了。威廉?康拉德?伦琴，我的发现者和命名者，忘我地在一个寂静的周五夜晚工作。他惊讶地发现，所谓的“阴极射线”可以让有氰亚铂酸钡涂层的屏幕发光，而包裹严实的照相底片也被该射线穿透致曝光了。这种强大的穿透能力那怕是面对15毫米厚的铝板也不在话下，只有铅板和铂板才能阻挡。伦琴的妻子安娜?伦琴见丈夫深夜还在工作，于是过来看他。伦琴给妻子变了个魔术，他让安娜按住照相底片用这种未知的射线拍了第一张人体

6、照片。底片上显影出来的是手掌里的骨头，还有象征他们爱情的结婚戒指。这意味着，不需要通过解剖就可以清楚地看到人体内部的结构，从此医生多了一副强大的眼镜，可以透过皮肉看到骨骼看到体内是否有病变。伦琴兴奋地把这种“未知”射线命名为“X射线”，因为X代表未知数。从此，我有了名字，我的名字含义是“未知”。1895年12月，伦琴在Physical-MedicalSociety杂志上发表了第一篇关于X射线的论文。之后，引发了科学界对射线研究的一轮热潮，在短短一年里发表的关于X射线研究的论文就有一千多篇。其中有一位叫贝克勒尔的家伙，发现

7、了更多的射线，我的兄弟阿尔法射线、伽马射线和贝塔射线们相继被人们所认识。而居里夫人和他的丈夫从自然界提取了镭和钋，发现了天然放射性。以此为基础，卢瑟福用加速粒子轰击原子，发现了原子内部的结构，用新的理念打开了人们对微观世界研究的大门。这些人，都是诺贝尔奖获得者，不愧为顶尖的物理学家。而伦琴，我的发现者，是第一届（1901年）诺贝尔物理学奖。他有些很低调，有人非要改称我为“伦琴射线”，也有人要出高价购买X射线技术应用于医学（仅在X射线发现后四天，美国医生就用它找到了病人腿上的子弹），然而伦琴却淡淡一笑道：“我的发现属于全人

8、类。”伦琴拒绝了巴伐利亚贵族院给他的贵族称号，也全额捐出了诺贝尔奖金，没有去申请X射线的专利权。爱迪生为此深受感动，他的发明工厂配合X射线接受发明了一种极好的荧光屏，使得X射线技术更为廉价和方便，这项发明爱迪生也没有申请专利权。此外，在发现我的光芒之下，伦琴还有许多重要的物理研究工作，如对电介质在充电的电容器中运动时