混沌初開奠乾坤,,力聲光熱跡可尋,。諾氏遺囑獎物理,百年科學(xué)話深情,。 享譽世界的“炸藥大王”諾貝爾生前擁有355項專利發(fā)明,,在世界各國開設(shè)有約100家工廠或公司;他逝世后,,按其遺囑,,將大部分遺產(chǎn)及稅利作為獎金獎勵對人類做出貢獻的各領(lǐng)域的科學(xué)家?!案黝I(lǐng)域”中,,當(dāng)首推自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科——物理學(xué)。諾貝爾逝世5周年紀(jì)念日,,即1901年12月10日,,諾貝爾基金會首次向物理、化學(xué)等領(lǐng)域的杰出科學(xué)家頒發(fā)諾貝爾獎,。諾貝爾物理學(xué)獎由此誕生,。 23K金的諾貝爾獎?wù)?來源:百度) 從1901年到現(xiàn)在,諾貝爾物理學(xué)獎共走過了119年歷程,。諾貝爾獎物理學(xué)獎有著嚴(yán)格的評選流程,。唯嚴(yán)格方顯權(quán)威,,唯權(quán)威方顯杰出,諾貝爾物理學(xué)獎200多位獲獎名單中,,就有耳熟能詳?shù)木永锓蛉?、倫琴、愛因斯坦等,。今?0 月 8日,,最新一屆諾貝爾物理學(xué)獎公布,又增加三位在宇宙演化史和地球位置研究中做出重要貢獻的物理學(xué)家,,他們是詹姆斯·皮布爾斯,、米歇爾·麥耶和迪迪埃·奎洛茲,。 翻開厚厚的獲獎科學(xué)家檔案,,我們仿佛看到了他們堅忍不拔的品質(zhì)和精益求精的技術(shù)?;蛟S,,他們背后的“人理”比所掌握的“物理”更可貴。 諾貝爾物理學(xué)獎是現(xiàn)代物理學(xué)史上偉大成就的縮影,,折射出現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展脈絡(luò),。值諾貝爾物理學(xué)獎?wù)Q生119周年之際,我們有必要以故事形式來紀(jì)念這條路上的獲獎科學(xué)家,。 第一章 倫琴新獎拔頭籌 1901年12月10日下午,,首屆諾貝爾獎頒獎典禮在瑞典的斯德哥爾摩音樂學(xué)院隆重舉行。按照流程,,各獎項的獲獎?wù)哳I(lǐng)完獎牌和獎金后要依次發(fā)表“獲獎感言”。當(dāng)主持人準(zhǔn)備宣布物理學(xué)獎的獲獎?wù)咄た道隆惽偕吓_演講時,,發(fā)現(xiàn)他居然不在現(xiàn)場,。剛領(lǐng)完獎牌,又跑哪去了,? 去后臺打聽,,才知道那位惜時如金的倫琴已打道回國。而且,,當(dāng)初組委員工作人員通知倫琴領(lǐng)獎時,,他說不想浪費時間在漫長的旅途中,建議郵寄到德國的單位,。工作人員苦口婆心地解釋道,,諾貝爾獎牌是23K金,獎金有15萬克朗(捷克的貨幣),,都價值不菲不便郵寄,。倫琴勉強答應(yīng)前去領(lǐng)獎,,但并沒關(guān)注領(lǐng)獎的流程和細節(jié)。 倫琴的諾貝爾物理學(xué)獎證書 (來源:騰訊網(wǎng)) 聽完,,主持人聳聳肩,,嘀咕道:“他真是天下第一怪人!” 其實,,倫琴并不怪,,他只是太忙。雖然他發(fā)現(xiàn)的新射線剛讓他獲得諾貝爾獎,,但他對這種新射線還存在許多疑問,,想著早點弄清楚。 倫琴發(fā)現(xiàn)這種新的射線極其偶然,。 那是1895年11月8日傍晚,,49歲的倫琴像往常一樣來到位于德國的維爾茨堡的實驗室(現(xiàn)位于倫琴大街8號的倫琴博物館)。這是一個只有十幾平方米的簡陋小屋,,簡陋得與他當(dāng)時的名聲極不相稱,。他因1879年發(fā)現(xiàn)“倫琴電流”,用實驗記錄磁效應(yīng)的存在而揚名于世,,1894年起擔(dān)任維爾茨堡大學(xué)的校長,,著作等身,受人尊敬,。最為人稱道之處是他對物質(zhì)和金錢極不看重,,連后來領(lǐng)回的諾貝爾獎金也轉(zhuǎn)手捐給了維爾茨堡大學(xué)物理研究室。 倫琴的實驗小樓,,現(xiàn)倫琴博物館(來源:騰訊網(wǎng)) 倫琴來實驗室的主要目的,,是繼續(xù)研究陰極射線。半個世紀(jì)以前,,英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)稀薄氣體放電時,,會從陰極發(fā)出一種絢麗的光輝。而用這種叫“陰極射線”的都不例外,。 倫琴在做陰極射線實驗時,,為了不受可見光和紫外線的影響,他用一塊厚厚的黑色硬紙板將玻璃電管封得嚴(yán)嚴(yán)實實的,。當(dāng)他接通電源后,,突然發(fā)現(xiàn)一米外的硬紙板上發(fā)出微弱的綠光,斷電后綠光就消失了,。他又把硬紙板的距離依次變大,,結(jié)果一直移到兩米之外,通電后硬紙板上仍然發(fā)光,。他確認(rèn)這是一種從未發(fā)生過的物理現(xiàn)象,,綠光也絕不是陰極射線,,或許其間伴隨著重大的發(fā)現(xiàn)。 發(fā)現(xiàn)X射線的實驗室 (來源:騰訊網(wǎng)) 接下來一個多月里,,倫琴除了主要的教務(wù)工作外,,就把自己獨自關(guān)在物理實驗里,幾乎斷絕與同事,、家人的聯(lián)系,,全力以赴投入到實驗中。他喜歡用艱苦工作換來“完美無暇的結(jié)果”,,未經(jīng)證實的結(jié)論也不會公布,。 進一步通過實驗,他發(fā)現(xiàn)把筆記本,、厚書,、木頭等放在放電管與硬紙板之間時,板上依舊閃光,;而把1.5毫米厚的鉛板放在它們中間時,,板上沒有光,明顯是被鉛板擋住了,。為了研究方便,,他把這種尚未人知的新射線稱為“X射線”。 倫琴使用過的陰極射線管(來源:騰訊網(wǎng)) “既然X射線可以穿過厚橡皮,、上百頁的書,,那它可以穿過人體嗎?”12月22日晚,,面對不請自來的妻子,,倫琴沒有過多解釋,而是請她幫助做一個實驗,。妻子知道倫琴的脾氣,,便爽快答應(yīng)了。她用黑布把右手包得嚴(yán)嚴(yán)實實,,然后放在裝有照相底片的暗盒后面,等待倫琴接通電源,。約15分鐘后,,她被一張打印出來的照片震驚了,因為照片上清晰地呈現(xiàn)出她的手骨像,,以及一枚結(jié)婚戒指,。這張照片成為X射線史上最早、最著名,、最有紀(jì)念意義的照片,,它標(biāo)志著人類可以借助X射線透視骨骼,! 有了實驗結(jié)果,接下來的事就好辦多了,。一周后,,倫琴向本國物理學(xué)會提交了一篇名叫《關(guān)于一種新的射線》的論文,文中將數(shù)星期的研究結(jié)果按16個專題進行詳細解說,。次年年初,,倫琴公布X射線后,引起了巨大轟動,,實為科學(xué)史上之罕見,。他舉行公開報告會,會上他用X射線拍攝了維爾茨堡大學(xué)的解剖學(xué)家克利克爾的一只手,。片刻后,,實驗儀器顯影以后出現(xiàn)了老人的手骨,全場爆發(fā)掌聲,??死藸柈?dāng)場建議把這種射線命名為“倫琴射線”。 左圖為倫琴妻子的手,,右圖為解剖學(xué)家克利克爾的手(來源:賢集網(wǎng)) 這一年倫琴正好50歲,,他在知命之年送給科學(xué)界一份最珍貴的禮物。 X射線的應(yīng)用,,開創(chuàng)了醫(yī)療影像技術(shù)的先河,,使醫(yī)療診斷水平大大提高,被譽為19世紀(jì)末物理學(xué)三大發(fā)現(xiàn)之一,。后來的科學(xué)家對以X射線為主的影像技術(shù)進行研究和改進,,終于于20世紀(jì)70年代發(fā)明了CT掃描儀。由此,,我們現(xiàn)在進醫(yī)院時可以選擇照X光或照CT,。 成立沒多久的諾貝爾獎基金會,考慮到急需尋找著名科學(xué)家來提高此獎的知名度,,便把首屆物理獎的桂冠頒發(fā)給做出巨大貢獻的倫琴,。落花有意,流水無情,。誰知倫琴對這個獎勵并不在意,,只是看到獎金的份上才有了前文到瑞典只領(lǐng)獎不演講的故事。 倫琴先生照(來源:百度) 受倫琴的影響,,另一位西方科學(xué)家在發(fā)光材料的實驗中發(fā)現(xiàn)一種具穿透性的新射線,。還因此與居里夫婦平分了1903年的諾貝爾物理學(xué)獎。(敬請期待) 諾貝爾物理,、化學(xué)獎委員會處理完倫琴的頒獎事宜后,,接下來又要遴選1902年度的諾貝爾物理學(xué)獎人選,。如前文所述,前半個世紀(jì)物理學(xué)家們都在為研究陰極射線而奔忙,,那么在陰極射線方面做出卓越貢獻的物理學(xué)家們,,有誰有機會獲此殊榮呢?,?欲知后事如何,,且聽下集分解。 作者:魏德勇 點擊添加圖片描述(最多60個字) |
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