原创 赵喜同学

本文为首发于2018年11月8日，2019年11月8日，2020年3月27日，2020年11月8日修订，2023年11月8日再次修订。

我喜欢离开人们通行的道路，而走荆棘丛生的崎岖山路。所以，如果我迷了路，不要在大路上找我。

——伦琴

正是在这种精神的指引下，伦琴在1895年发现了X射线，揭开了20世纪物理学革命的序幕。2023年11月8日是伦琴发现X射线128周年纪念日，在这个特殊的日子里，我们来聊一聊伦琴和他发现X射线的故事。

伦琴雕塑与名言

语出伦琴1896年一次采访

记者问：what did you think？

伦琴答：I did not think, I investigated.

记者问：What is it？

伦琴答：I don't know.

这是我听到的最漂亮的“我不知道”。

（拍摄于福希海姆西门子医疗工厂）

01

—

德国物理学家

威廉·康拉德·伦琴（Wilhelm Conrad Röntgen）

1845年3月27日

出生在德国北莱茵-威斯特法伦州

雷姆沙伊德（Remscheid）

当年那里还叫伦内普（Lennep）

现在是一个人口超过10万的大城市

没错，在德国人口超过10万就是大城市了

伦琴和父母的合影（图片源自网络）

伦琴的父亲是一个毛纺厂小企业主

母亲是一个荷兰人

他是家里的独生子

位于伦内普的伦琴博物馆（图片源自网络）

伦琴三岁那年全家迁往荷兰的阿佩尔多恩（Apeldoorn）

在那里完成了小学和中学学业

17岁的时候

伦琴进入乌德勒支一所技术实科学校

在这里因被诬告被开除学籍

最终失去参加中学毕业证书考试的机会

这会导致他不能顺利进入大学学习

一个伟大的科学家的前提几乎要断送了

荷兰心脏乌德勒支的冬天（图片源自网络）

1865年年初

在舅舅的帮助下

伦琴以旁听生的身份进入乌得勒支大学

选修了哲学和几门自然科学课程

虽然伦琴并未在乌德勒支大学毕业

但乌德勒支大学依然将伦琴认为自己的毕业生

并且在城市中心还保存着伦琴故居

乌得勒支大学（图片源自网络）

为了能进入大学深造

他去了瑞士苏黎世

那里不需要中学毕业证书

伦琴通过面试后

在1865年11月进入苏黎世工业大学学习机械工程

在这里伦琴有机会跟随热力学专家克劳修斯学习热力学课程

鲁道夫·克劳修斯 Rudolf Clausius（1822-1888）

在学校里

伦琴经常和同学们议论那个时代伟大发现和发明

“瑞典的诺贝尔发明了威力很大的炸药，

被人们称 为 ‘炸药大王’呢。”

“德国的西门子公司研制出了强有力的发电机，

电气时代就要到来了。

想想吧，

我们出生的时候，

突突突冒着烟来回跑的蒸气机火车刚刚诞生，

而现在不过短短的20年，

电动机车就又要问世了，

这是多么伟大而神奇的工业时代啊！”

阿尔弗雷德·诺贝尔 Alfred Nobel （1833-1896）

年轻的伦琴不会想到

那个发明了炸药的诺贝尔和发明发动机的西门子

在若干年后还会和他有交集

学生时代的伦琴（图片源自网络）

三年后克劳修斯离开苏黎世工业大学

孔脱继任

孔脱是柏林大学著名教授海因里希·马格努斯（Heinrich Magnus）的学生

当时才29岁

你可能没有听说过孔脱

但并不耽误人家成为世界一流的物理学家

其主要的贡献之一是发明了声速的测量方法-“孔脱管”

而他的老师马格努斯也很了不起

我们今天看到的足球比赛的世界波，香蕉球

原理就是被他证实的

海因里希·马格努斯 Heinrich Magnus（1802-1870）

孔脱仅比伦琴年长六岁

他每次讲课和做实验

都受到学生们的热烈欢迎

他对自己学生的要求是非常严格的

不允许他们有一丝一毫的不精确

奥古斯特·孔脱 August Kundt（1839-1894）

1868年8月6日23岁的伦琴本科毕业

孔脱觉得伦琴有一种不屈不挠的精神

并且做每件事情都很小心谨慎

尤其是他的手很巧

很适合做实验工作

于是伦琴成为孔脱主持的实验物理研究所的助手

克劳修斯在他的著名论文《论热运动形式》中

初步讨论了比热理论

但是还没有人精确地测出定容比热和定压比热的比值

伦琴准备完善克劳修斯的热力学理论

在孔脱老师的支持下

1869年6月22日

24岁的伦琴以《各种气体的研究》的杰出论文获得哲学博士学位

成为了苏黎世大学的助教

苏黎世大学主楼（图片源自网络）

1870年孔脱教授到维尔茨堡大学任教

伦琴一同前往

从此开始了两人的“绑定”生涯

1872年孔脱教授到斯特拉斯堡大学工作

伦琴一同前往

同年，伦琴与大学同学安娜·柏莎·路德维希在荷兰完婚

婚后两人一直没有孩子

安娜·柏莎·路德维希（图片源自网络）

1874年，伦琴成为斯特拉斯堡大学的讲师

1875年，他成为符腾堡州霍恩海姆农业科学院的教授

1876年回到斯特拉斯堡大学担任物理学教授

吉森大学（图片源自网络）

1879年被任命为吉森大学物理系主任

在吉森，伦琴发现了“伦琴电流”

用实验证明了磁效应的存在

此时伦琴的声誉已经开始享誉世界

耶鲁大学和乌德勒支大学均聘请他为物理学讲座教授

阿尔伯特·爱因斯坦Albert Einstein（1879-1955）

就在伦琴35岁那年

在德国乌尔姆市一个犹太人家庭

后来享誉世界的爱因斯坦出生了

再后来26岁的爱因斯坦同样获得了苏黎世大学博士学位

成为了伦琴的学弟

1888年孔脱担任柏林物理研究所所长

伦琴回到维尔茨堡大学

继孔脱教授之后任物理研究所所长

1894年任维尔茨堡大学校长

维尔茨堡大学主楼，建于1896年（图片源自网络）

02

—

2013年我在德国做心脏CT的培训课程

周末没事准备前往维尔茨堡开展一次朝圣之旅

从小城福希海姆乘火车到维尔茨堡

维尔茨堡中央火车站

之前我做好了功课

在地图上查好了维尔茨堡大学的地址

从火车站出来之后

沿着既定路线徒步大约7公里

终于来到市郊的维尔茨堡大学

只看到图书馆里席地而坐认真看书的大学生们

在校园内并没有看到伦琴博物馆

最终只能失望而归

维尔茨堡大学图书馆

之后的一个周末

我又去了位于慕尼黑的德意志博物馆

在这里看到了一些和伦琴有关的展品

伦琴使用过的阴极射线管（拍摄于慕尼黑德意志博物馆）

三年之后

在谭校长的带领下

我们又一次前往维尔茨堡

突然发现

在火车站对面

那条被命名为伦琴大街的转角

不由感叹

众里寻他

蓦然回首

伦琴大街8号

就是我一直在寻找的伦琴博物馆

伦琴大街8号（2023年拍摄于维尔茨堡伦琴博物馆）伦琴博物馆外的雕塑（拍摄于维尔茨堡伦琴博物馆）

走过这个雕塑

就看到一幢绿色的小楼

上面用德文记载着

在这座房子里

伦琴1895年发现X射线

1895年，伦琴就是在这里发现X射线（拍摄于维尔茨堡伦琴博物馆）

沿着楼梯拾级而上

在这座绿色小楼三层的走廊尽头

就是伦琴当年发现X射线的实验室

走廊墙壁上记载着伦琴在这里发现X射线的历史以及伦琴的生平（2023年拍摄于维尔茨堡伦琴博物馆）当年在这个房子里发现了X射线 ，伦琴的工作环境非常简陋（拍摄于维尔茨堡伦琴博物馆）

在这个只有十几平米的小屋门前

屏住呼吸

仿佛时间又回到了一百多年前的

1895年11月8日

伦琴即将迎来人生最高光的时刻

03

—

1895年11月8日

那天晚上伦琴发现了一个意外的现象:

他在实验时为了防止紫外线和可见光的影响

不让管内的可见光漏出管外

用黑色硬纸板把放电管严密封好

在接上高压电流进行实验时

他发现1米以外的一个荧光屏

发出微弱的浅绿色闪光

一切断电源闪光就立即消失

这一发现使他十分惊奇

他全神贯注地重复实验

把荧光屏一步步移远

即使在2米左右

屏上仍有较强的荧光出现

当他带着这张涂料纸走进隔壁房间

荧光屏在管子工作时仍继续闪光

当时伦琴确信，这一新奇的现象是迄今为止尚未观察过的

工作中的伦琴（图片源自网络）

在之后的几个几个星期内

他没有对任何人讲述过自己的观察

毕竟当时伦琴已经是世界一流的物理学家

如果说错了

丢人就丢大了

伦琴独自工作

以便证实这个偶然的观察是确定的事实

伦琴当时感受到的是新的、尚未经历过的东西

他希望在提出完美无暇的结果

之后才去享受这突如其来的幸福

经过七个星期的不断试验

伦琴基本搞清了这个神秘现象

保存在德意志博物馆的X光片，这应该是最著名的X光片了（拍摄于慕尼黑德意志博物馆）

连续几个星期在实验室废寝忘食

引起了伦琴夫人的注意

1895年12月22日晚上

伦琴夫人来到伦琴的实验室

伦琴说服安娜充当实验对象

当他夫人的手放在荧光屏后时

她简直不敢相信

荧光屏上这只有戒指和骨骼毕露的造影就是她自己的手

伦琴夫人惊呼

我仿佛看到了自己的死亡！

左图为伦琴妻子的手，右图为解剖学家克利克尔的手（图片源自网络）

伦琴确信自己已发现了一种新的神秘射线

1895年12月28日

他给维尔茨堡物理学医学学会递交了一份通讯

题目为《一种新的射线-初步报告》

伦琴将这种射线成为X射线

并用16个章节详细做了详细介绍

在德意志博物馆里，保存着伦琴使用过的阴极射线管，中间的文档是当年伦琴发表的第一篇X光论文（拍摄于慕尼黑德意志博物馆）

1896年1月5日论文副本在《维也纳日报》星期版的头版头条作了详细的报道

这一伟大的发现立即传遍了全世界

立即引起了巨大的轰动

1月13日下午5时

伦琴应邀在德皇威廉二世和皇后御前作讲演和表演

没错

就是那个后来发起了第一次世界大战的

德国暴君

德皇与他共进晚餐并授予二级宝冠勋章和勋位

威廉二世（1859-1941）

1896年1月23日

伦琴在他的研究所举行了第一次也是唯一的一次公开报告会

当时伦琴请求用X射线拍摄著名解剖学家克利克尔的一只手

埃尔伯特·冯·克利克尔 Albert von Kölliker（1817-1905）

片刻之后

拍好的干板经过显影以后显示出一位老人的手骨

这时全场响起了暴风雨般的掌声

克利克尔立即建议把这种射线命名为“伦琴射线”

但伦琴说：

“假如没有前人的卓越研究，我X线发现是很难实现的。”

伦琴曾经用过的物品，右下角为伦琴双手的石膏模型，由于长期受到X光辐射，伦琴的手干枯地像木柴（拍摄于维尔茨堡伦琴博物馆）

当时柏林通用电气协会想以高价换取伦琴的新发现的专利权

被伦琴言辞拒绝

“不是我发明了X射线，

它千古以来就存在着，

我仅仅是"发现"了它而已。

因此X射线属于全人类，

而非我个人的私产。”

这也让X射线最终得到了广泛应用

西门子医疗博物馆

伦琴发现X射线以后

在世界范围内掀起了一股X线热潮

在西门子医疗博物馆内

还保存在上世纪初的一段无声电影的片段

讲述了两个人拍X线照片的故事

在伦琴发现X射线3个月后

西门子的工程师们就制造了最早期的X线球管

供科学家们研究使用

在埃尔朗根的西门子医疗博物馆内

还保存着当年伦琴写给西门子工程师的信

伦琴写给西门子工程师的信（1896年11月）

1896年5月

爱迪生在美国纽约举办了伦琴射线展览会

亲自做X线表演

观众争先恐后前来拍照（图片源自网络）

1896年6月

访问德国的晚清重臣李鸿章拍摄了一张X光片

李鸿章被认为是第一个拍摄X光片的中国人

李鸿章称这种技术为“照骨术”

李鸿章1896年6月访问德国（图片源自网络）《李傅相历聘欧美记》一书记载：“此次道出柏灵，知有操朗德根之术着，乃延摄其面影；即见枪子一颗，存于左目之下，纤毫毕现。”

1897年

清朝《点石斋画报》以《宝镜新奇》为题报道了X射线

称其“照人肺腑，心腹肾肠昭然若揭”

《宝镜新奇》报道的X射线，所绘露天场景、X 光成为可见光、机器与患者距离等均与实际不符。（图片源自网络）

1900年

应拜仁州政府的要求

伦琴任慕尼黑大学物理学教授和物理研究所主任

这对伦琴是很大的奖励

因为慕尼黑大学的实验条件更好

慕尼黑大学（图片源自网络）

就在伦琴进入慕尼黑大学任教的那一年

马克斯·普朗克在在德国物理学会的例会上

报告了后来被称为

普朗克常数的量子

宣告了量子力学的诞生

马克斯·普朗克 Max Planck（1858-1947）

1901年获得刚刚设立的诺贝尔奖

主办方邀请伦琴参加在瑞典斯德哥尔摩皇家音乐学院举行的颁奖典礼

伦琴觉得路远浪费时间

因此回信问

“能不能把奖牌寄过来？”

当得知奖金有15万克朗（约合当时普通工人100年的工资）时

伦琴答应了主办方的邀请

但是拿完钱要发表演讲时

主办方才发现伦琴已经在回慕尼黑的路上了

伦琴随即将诺贝尔奖的奖金转赠给他挚爱的维尔茨堡大学物理研究所

诺贝尔奖官方网站截屏

现在我们都知道

伦琴是第一位诺贝尔物理学奖的获得者

当然现在诺贝尔奖至高无上

但是在100多年前

诺贝尔奖刚刚设立

急需找一些著名的科学家获奖

从而提高诺贝尔奖的知名度

伦琴的诺贝尔物理学奖证书（拍摄于维尔茨堡伦琴博物馆）伦琴的诺贝尔物理学奖证书封面和notifaction原件（2023年拍摄于维尔茨堡伦琴博物馆）

所以，事实情况和我们现在的想象是相反的

当时伦琴已经是世界著名的物理学家

已经不需要一个不知名的诺贝尔奖提高知名度了

所以你看

只要你足够优秀

就会有美好的事情在你周围发生

伦琴回到德国后

巴伐利亚政府决定授予他皇冠勋章

伦琴接受了勋章

但拒绝勋章所附带的贵族称号

也拒绝了皇家物理技术局主席的职位

伦琴生前使用的物品（2023年拍摄于维尔茨堡伦琴博物馆）

好朋友鲍维利曾经评价伦琴

“他的突出性格是绝对的正直。

无论从那种意义上讲，

他都是19世纪理想的化身：

坚强、诚实而有魄力；

献身科学，从不怀疑科学的价值；

他对人民，对记忆中的事物以 及对理想具有一种少有的忠诚和牺性精神，

但在接受新思想上，他却胸襟宽大。”

伦琴曾经计划移民美国

在第一次世界大战爆发之前

他接受了纽约哥伦比亚大学的邀请并购买了跨大西洋的船票

但是最终由于战争的爆发没有成行

晚年的伦琴（图片源自网络）

父亲去世时

伦琴继承了两百万德国马克的遗产

但是由于第一次世界大战爆发引起通货膨胀

晚年的伦琴生活陷入贫困

伦琴晚年时光在慕尼黑附近的威尔海姆（Weilheim）度过

1919年妻子安娜去世

伦琴辞掉了行政职务，专做科学和教学工作

直到去世前三天

他还在工作

1923年2月10日

伦琴由于肠癌在慕尼黑病逝

享年77岁

（更多内容参见XI区：威廉·伦琴和改变我们看世界方式的射线）

位于德国吉森的伦琴墓，伦琴安葬在他的妻子和父母旁边（图片源自网络）

04

—

伦琴一生谦虚谨慎

从不居功自傲

他以一个普通成员的身份进行教学和科研工作

一生共发表了59篇论文

而与X光有关的

仅有三篇

他谢绝了贵族的称号

不申请专利

不谋求赞助

使X线的应用得到迅速发展和普及

安东尼·亨利·贝克勒尔（法文：Antoine Henri Becquerel，1852－1908）

受伦琴的影响

1896年法国物理学家亨利·贝克勒尔在发光材料的试验中偶然发现了一种新射线的穿透性

伦琴的发现还间接地影响了放射性的发现

因为该发现1903年贝克勒尔和居里夫人被共同授予诺贝尔奖

伦琴发现X射线100周年纪念 邮票与纪念币

伦琴射线直到今天最重要的应用领域仍然是医学诊断

20世纪70年代，

X射线领域又一里程碑的发明-计算机断层成像技术用于临床

（参见：）

迄今为止

医学影像学仍然是医学界发展最快的领域

放射科也成为医院最重要的临床科室

化学元素111

是德国重离子研究中心

1994年首先发现和证实的

化学元素 錀（图片来自网络）

2003年

国际化学联合会正式承认了该研究中心首先发现了化学元素111

并在2004年接受了将其命名为Rg的建议

在伦琴发现伦琴射线111年之际

位于德国达姆斯施塔特的重离子研究中心举行仪式

正式将化学元素111命名为“錀”

2023年国际放射日海报（来自IDoR网站）

2012年

由北美放射学会，美国放射学会，欧洲放射学会

共同决定

每年11月8日定为“国际放射日”

成为全世界放射学者的节日

祝大家节日快乐

平安幸福

更多科普，关注XI区！

2018年11月8日首发于XI区

2019年11月8日修订

2020年3月27日再次修订

2020年11月8日再次修订

2023年11月8日再次修订

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