  有人說，貝克勒爾是一個幸運兒,，他因為一系列的巧合發(fā)現(xiàn)了鈾元素的放射現(xiàn)象而獲得了1903年的諾貝爾物理學(xué)獎,。也許，這次發(fā)現(xiàn)是有運氣的成分，但很多時候,，科學(xué)的發(fā)展離不開這些運氣,，正如這個宇宙，是那千千萬萬個幸運兒中的一個,，若不是這個宇宙的光速是恒定不變的,，若不是這個宇宙中在一開始的時候，正粒子剛好多了那么一點點,，可能我們也就不會在這里圍觀貝克勒爾了,。  安東尼·亨利·貝克勒爾于1852年12月15日出生于法國的物理學(xué)世家。他的爺爺原本出身官宦世家,，和物理半毛錢關(guān)系都沒有,，但在拿破侖失敗之后，他就棄武從文,，于1829年當(dāng)選為法國科學(xué)院院士,，后來還拿過獎。 貝克勒爾的父親和爺爺曾經(jīng)是合作關(guān)系,，他們家敲開了“磷光現(xiàn)象”的科研領(lǐng)域,，而貝克勒爾后來的發(fā)現(xiàn)，也與這門祖?zhèn)魇炙囉嘘P(guān),。  1895年,，倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線，頓時轟動了整個學(xué)術(shù)界,，世界各地的實驗室都開始忙活起來,，以證實倫琴所發(fā)現(xiàn)的X射線。當(dāng)時,，物理學(xué)界分為了兩派，一派認(rèn)為,，X射線就是帶電的粒子,，另一派則認(rèn)為X射線是一種電磁波。而且有意思的是,，這兩派是以國界劃分的,，英國物理學(xué)家大都認(rèn)同前一派，德國物理學(xué)家大都認(rèn)同后一派,。 法國數(shù)學(xué)家龐加萊盡管在數(shù)學(xué)界如雷貫耳,，但他對物理學(xué)也很關(guān)心，他對這種X射線就很好奇,，而且傾向于英國物理學(xué)家,，認(rèn)為X射線是一種帶電的粒子流。  ▲ 瘋狂數(shù)學(xué)家·龐加萊 1896年1月20日，在法國的一次研討會上,，龐加萊把一張照片拿出來給大家看,，是一張活人手骨的照片。  ▲ 第一張X光片 這種照片,，今天很常見,，去醫(yī)院拍一個片就能搞到，而當(dāng)時的人從來沒見過這種照片,，都很驚訝,。貝克勒爾在看了照片后問道：“X射線是從管子的哪一部分發(fā)出來的？” 龐加萊回答道：“看樣子是從陰極對面的玻璃壁發(fā)熒光的地方發(fā)出的,?！?/strong> 貝克勒爾敏銳地猜想，X射線可能是伴隨著熒光出現(xiàn)的,。 貝克勒爾是一個很有意思的人,，他屬于實驗物理學(xué)家。要知道,。19世紀(jì)屬于實驗物理學(xué)的世紀(jì),，而20世紀(jì)，至少就前半葉來看,，是理論物理學(xué)家開疆拓土的時代,。貝克勒爾只信賴實驗和觀測，盡可能地回避推理,。然而這一次,，他卻理論先行，認(rèn)為X射線與熒光之間存在一定關(guān)系,。 有了想法之后,，貝克勒爾就回去做實驗了。 由于祖上的關(guān)系,，貝克勒爾的父親是熒光專家,，而且對鈾很熟悉，現(xiàn)在鈾元素幾乎成了家喻戶曉的一種金屬,，但在當(dāng)時來講,，知道它的人很少。而貝克勒爾非常幸運,，他父親在工作之余留下了很多鈾鹽,。  貝克勒爾發(fā)現(xiàn)，如果用厚黑紙將感光底片包起來,，且將鈾鹽放在其附近,，在太陽底下爆照幾個小時,，那么感光底片就會感光而留下陰影。 那么是不是就可以得出鈾鹽是導(dǎo)致感光底片留下陰影的結(jié)論了呢,？ 不,！貝克勒爾是一個非常謹(jǐn)慎的人，他必須得找出里面的關(guān)系出來,。他必須要排除掉其他的因果關(guān)系,，他將感光底片放在太陽底下暴曬，結(jié)果沒有任何反應(yīng),，這就至少排除掉了熱效應(yīng),。而后，他采取非接觸的方式,，比如用玻璃板將它們隔開,，將鈾鹽和那個厚黑紙包同時暴曬，結(jié)果仍被感光,，這就排除掉了化學(xué)反應(yīng),。   可是盡管如此，貝克勒爾還是不敢輕易得出結(jié)論,，他想多做幾次實驗來獲得更多的數(shù)據(jù),。可惜,，二月份的巴黎天公不作美,，太陽公公似乎也不想待在法國了，跑其他地方看妹子去了,。無奈之下,，貝克勒爾只好取消實驗，或說延遲實驗,，將感光底片和鈾鹽一起包好,，鎖在了抽屜里面。 結(jié)果,，這幾天的陰云天氣反倒成了科學(xué)史上最重要的幾次大發(fā)現(xiàn),，3月1日，估計是太陽公公在外面浪夠了,，回來了。貝克勒爾看到太陽出現(xiàn)后,，又打算重新做實驗,，不過不知什么原因，他將原先收藏的底片沖洗出來了,。 他原本以為光線非常弱,，鈾鹽晶體也只有極其微弱的熒光,，因此X射線幾乎不可能產(chǎn)生，這樣,，感光底片也就不會感光,。可誰知道,，這一次沖洗出來的照片,，感光程度和之前的幾乎一模一樣。 貝克勒爾立即意識到了,，就算沒有太陽光的照射,，鈾鹽不會發(fā)出熒光，也會產(chǎn)生X射線,。（這個猜想是錯的） 貝克勒爾興奮了,，他繼而又做了幾次實驗，結(jié)論越來越清晰,。他發(fā)現(xiàn)所有的鈾鹽晶體,，不論它們是否發(fā)熒光，都能使底片感光,，而其他的礦物,，就算是發(fā)出了很強的熒光，也不能使底片感光,。他又意識到,，使底片感光的不是什么X射線，而是一種新的射線,，其射線源就是鈾,。這種射線被他稱之為“鈾射線”，后來被取名為“貝克勒爾射線”,。  這種射線完全不同于X射線,，X射線需要激發(fā)，而鈾射線是自發(fā)的,，不過相同的是,，它們的穿透力都很強。 有趣的是,，貝克勒爾的這次發(fā)現(xiàn)之旅,，是建立在三個錯誤的前提之下。首先,，在結(jié)論出來之前,，他認(rèn)為，X射線是由玻璃壁上發(fā)熒光的地方產(chǎn)生,，其次,，其他發(fā)熒光的物質(zhì)也發(fā)射X射線,，最后，當(dāng)鈾鹽不發(fā)熒光時也仍然發(fā)射X射線,。 在這樣三個錯誤的前提之下,，貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了一種新的射線，實際上,，這就是一種元素衰變,。 1896年5月18日，貝克勒爾在法國科學(xué)院公布了他的重要發(fā)現(xiàn)：鈾輻射是原子自身的作用,，只要有鈾元素存在,，就會不斷發(fā)生這種輻射。后來,，居里夫婦將這種天然輻射稱為物質(zhì)的放射性,，即今天所稱的天然放射性。至此,，天然放射性就這樣被偶然發(fā)現(xiàn)了,。因為貝克勒爾的這次發(fā)現(xiàn)，1903年他和居里夫婦一起分享了那年的諾貝爾物理學(xué)獎,。  不過,，貝克勒爾的這次發(fā)現(xiàn)，引起了一些人的懷疑,，因為這種元素自說自話放射出射線來,，沒有外力作用，也沒有人教他,，這種自說自話明顯違反了能量守恒定律,。曾有人問瑞利爵士：“如果貝克勒爾的發(fā)現(xiàn)是真的，那能量守恒定律豈不遭到了破壞嗎,？” 瑞利爵士幽默地回答道：“更糟糕的是我完全相信貝克勒爾是一位值得信任的觀察者,。” 當(dāng)時的人們對微觀粒子并不了解,，還以為原子是不可再分的粒子呢,。不久之后湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子，盧瑟福打開了原子核,，粒子物理才進入了一個新的時代,，那個時候，人們才知道,，元素衰變并不違反能量守恒定律,。 貝克勒爾可以說是一個為科學(xué)事業(yè)而犧牲了自己的人，當(dāng)時的人并不知道輻射的危害,，而隨著放射性物質(zhì)純度的不斷提高,，人們注意到了輻射對皮膚的傷害。為了確定這種傷害性究竟有多大,，貝克勒爾竟然拿自己開刀,，比如，他將裝有放射物質(zhì)的玻璃瓶隨身攜帶：先是攜帶6小時,，結(jié)果10天后發(fā)現(xiàn)皮膚出現(xiàn)紅斑,，脫皮和潰爛；然后,，他又?jǐn)y帶40小時,，結(jié)果就出現(xiàn)了更為嚴(yán)重的色素沉積等。 在這樣自殘的情況下,，貝克勒爾的健康受到了極大的威脅,，剛過40歲，他就脫發(fā)了,，且渾身無力,，手上的皮膚幾乎已經(jīng)毀了。1908年8月25日,，貝克勒爾不幸病逝,，年僅56歲。他的死因是心臟病突發(fā),，實際上,，他是被放射性帶走的第一個科學(xué)家。 所以,，回到開頭的那個問題,，貝克勒爾的發(fā)現(xiàn)真的只是運氣嗎？ 在我看來,，不全是,，因為若是換一個人，可能也會對感光底片在沒有熒光的情況下也會感光而感到好奇,，但肯定不會有那種科學(xué)的敏銳性,。 同樣的情況，有的人看到了都不覺得是個事,，而有的人看到了卻能發(fā)現(xiàn)其中鮮為人知的現(xiàn)象,，這就不能說是運氣所導(dǎo)致的差別吧。 后人為了紀(jì)念貝克勒爾,，將他的名字定為放射性活度的國際單位,，表示為Bq，比如,，若放射性元素平均每秒有一個原子發(fā)生衰變,，則其活度即為1Bq,。當(dāng)然，放射性元素不會憑空產(chǎn)生,，在日常生活中遇到更多的情況是核廢水的處理,，而且放射性物質(zhì)也不止一種，有α粒子,、β粒子,，還有γ射線。 當(dāng)然其中的門道很復(fù)雜,，這里就不多做贅述了,，但有一點需要注意，就像一句話說的,，不談劑量談毒性都是耍流氓,，如果一個人只是在說放射性不好啊，會對人體有危害,，而連最基本的貝克勒爾這個單位都不知道,，遇到這種情況，呵呵一笑就過去了,，別太當(dāng)真,。 下期：洛倫茲 |
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