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伦琴射线,是谁看穿了晶莹剔透的爱情

2023-12-29徐建中

知音海外版(上半月) 2023年4期

著名的X射线发现者——威廉·康拉德·伦琴是德国著名物理学家,2023年2月14日是他逝世100周年。在现代医学中,X射线已成为医生们用来透视人体的常规检查。但在20世纪末,当伦琴最初发现它时,却在社会上引起了一场轩然大波,甚至引发恐慌,不少人认为穿什么衣服都不安全了。

最终,伦琴顶住攻击和舆论,终于证明了X射线的真实存在和巨大作用,他也因此成为世界上第一位诺贝尔物理学奖的得主!

然而,鲜为人知的是,世界上第一张X光照片,拍的居然是伦琴妻子安娜·贝塔·路德维希的手,影像上象征着他们爱情的婚戒清晰可见。当年,伦琴在经历了几次失恋的打击,事业也不顺时,终于遇见安娜,让他看穿了晶莹剔透的爱情。他们之间,究竟发生过怎样恻隐缠绵的故事呢?

伊人若云朵,风吹了无痕

1845年3月27日下午,伦琴出生在德国西部莱纳普市。这里依山傍水,环境优美,手工业尤为发达。伦琴的父亲弗里德里希经营着一家毛呢工厂,母亲夏洛特·弗洛卫是一位心地善良的家庭主妇,出生于荷兰首都阿姆斯特丹附近乌德勒支很有名望的家族。

伦琴3岁的时候,他们全家搬到时局稳定的荷兰,定居在风景优美的阿珀尔多伦市。伦琴从小就对机械非常感兴趣,临近小学毕业时,母亲觉得应该让他独自出去锻炼,开阔眼界,于是将伦琴送往他的外祖父家。

随后,伦琴进入当地的中学——乌德勒支技术学校读书。在课堂上,他经常就机械问题向老师发问,惹得同学嘲笑、老师不快。不过有一个人却十分佩服他,那就是卡莱拉·腾伊达。卡莱拉是一个可爱的小姑娘,她的欣赏和陪伴,无疑让独自来到乌德勒支的小伦琴感受到无比的快乐和欢欣。

一天,伦琴和卡莱拉放学回家,有幸搭乘一位老人的马车,伦琴又想到了风车的问题,便向老人请教。老人呵呵一笑:“这里地势低,素有‘低地之国’之称,有四分之一的土地低于海面,因此最惧怕海水倒灌,这些风车主要是用来排水的。”原来机械不但奇妙有趣,还可以为社会创造价值。

转眼,伦琴就上高中了,没想到毕业前一年发生了一件意外,一下子打乱了所有的计划。那天,伦琴的老师图贝尔在希腊语课上要求全班同学轮流背诵《伊利亚特》,背得不好就会受到严厉的批评。下课后,伦琴的同学毛因斯在周围人的鼓动下,寥寥几笔就在黑板上画出一个图贝尔的滑稽肖像,当即全班同学笑成一团。

正在这时,图贝尔恰好去而复返,看到了黑板上的画像后,气得脸色煞白。然而,当所有人都因惧怕而安静下来的时候,伦琴却没有发现老师,还在旁若无人地大笑,图贝尔当即把所有怒火都倾泻到伦琴身上。看到老师这么生气,卡莱拉立即站起来说:“老师,画像不是伦琴画的,我可以作证。”

其实,图贝尔了解伦琴根本不会做这种事,只是想逼伦琴说出恶作剧的始作俑者,给那个人以教训。可他没想到,无论怎样逼问,伦琴始终不肯说出这场恶作剧的主谋。

图贝尔的尊严受到了挑战,没想到伦琴这么倔强,便威胁说:“你如果不说出这个人是谁,你将会被开除。”

然而在校长室,伦琴闭口不谈这场恶作剧的主谋是谁,并反复强调这是个玩笑,没有人想侮辱老师。校长和教导主任认定伦琴顽固不化,当即宣布开除伦琴。

面对这个无法挽回的局面,伦琴感到迷惘。离开学校时,卡莱拉对他说:“你如果做了正确的事,就不必气馁和苦恼,因为你没有做错。”听着这段温暖的话语,伦琴感动地说:“放心,我会振作的,让我们一起加油,一起考上大学。”

为了实现大学梦,伦琴听从父亲的建议,暂时到阿珀尔多伦工业学校继续学习,因为虽然已经被乌德勒支技术学校开除,但可以参加这里的毕业考试。

然而,因为图贝尔老师的强烈反对,伦琴最终没有拿到高中毕业证书,进入大学的道路一下子被堵了。无奈之下,伦琴只好选择进入刚成立不久的苏黎世工业大学,因为这所大学对高中毕业证没有硬性要求。

但伦琴比谁都清楚,自己虽然上了大学,可是和卡莱拉却步入了不同的轨道,距离只会越走越远。果然,开学后,他们的联系越来越少。尽管伦琴早就做好了心理准备,但看到卡莱拉真的离他远去,心里还是像被什么东西掏空了一样。

他遥望着寂寂的夜空,硬逼自己笑出声来。他第一次看清楚了,在爱情中频率相同的人,顺其自然就会聚在一起,磁场不同的人,多讲一句话都是在翻山越岭。

斯人若流星,匆匆如过客

几个月后,伦琴终于认识到,爱情只是人生的一部分,事业才是人生的巅峰。他振作了起来,开始专心致志地学习。由于天资出众,他得以免试录取到机械工程专业,这可是后来爱因斯坦入学时都未曾得到过的殊荣。

在大学3年的时光里,他转攻实验物理学,重新学习相关的课程。23岁毕业时,由于成绩优异,他得以破格提前毕业,获得了机械工程师的资格证书。

毕业后,伦琴继续留在苏黎世,成为实验物理学教授孔特(Augustkundt)的助手。在朝夕相处中,伦琴被孔特教授对待科学实验严谨认真的态度感染,精准测量了定容比热和定压比热的比值,进一步完善了德国物理学家克劳修斯提出的热力学理论,在空气的比热问题上,他也做了许多相关实验。

1869年2月,伦琴以《各种气体的研究》这篇杰出论文获得了苏黎世工业大学的博士学位。随后,他跟随孔特教授转到维尔茨堡大学继续研究气体比热问题。在这里,担任私人讲师的伦琴完成了《关于空气比热在等容和等压状态下的关系》一文,得到了学术界的承认,他开始在物理学界崭露头角。

但谁也没想到,这些成就并没有打动维尔茨堡大学的学术委员会成员,他们以“没有取得中学毕业证”为由,拒绝授予伦琴的讲师资格。

伦琴对教授们的陈腐规矩感到很懊恼,但毫无办法。正在这时,有一位叫达芙蒂的年轻女教授却力排众议,极力为他辩解。伦琴在她眼里看到了理解和信任的光,就像当年卡莱拉为他作证一样,他感到温暖无比!

就这样,他们成了无话不谈的朋友,经常在一起讨论物理学上的问题。常常,伦琴都会被她独到的见解折服。而她,也很欣赏伦琴的才华。他们就像风遇到雨,水遇到鱼。他们相处融洽,但又是独立的个体,他们是心心相印的知音,虽然惺惺相惜,却从不越雷池半步。

慢慢地,伦琴觉得自己一定是爱上她了。聪明的达芙蒂一下子就看穿了他的心思,居然告诉了一个他怎么也无法想到的结果:“你不能爱我,因为我已经怀孕了,我男朋友去了国外,虽然他抛弃了我,但我还是想把这个孩子生下来。”

这个消息太震撼了,伦琴努力让自己镇定下来:“你是想当未婚妈妈吗?”达芙蒂点点头:“孩子是无辜的。”伦琴痴痴地看着这个坚强的女孩,一个受过伤的单身女子抚养孩子得有多难?

“现在,你不会再说爱我了吧?我们只能做知己。”达芙蒂微笑着,却有一丝苦涩。伦琴心中一阵酸楚,疼惜很快战胜了退让,爱一个人,就应爱她的全部:“我还爱你,让我们重新开始,相信我。”

接下来的日子,伦琴对达芙蒂的照顾更周到了,随着达芙蒂肚子慢慢隆起,他们的感情也逐渐升温。但达芙蒂并没有让伦琴完全迷恋在温柔乡中,而是一遍又一遍地激励他:“虽然有些教授刻板陈腐,但你要相信自己的才华,只有继续研究才是唯一的目标和出路。”

伦琴握着达芙蒂的手,决定把更多的精力投身于研究之中。当时英国物理学家麦克斯韦的电磁学理论刚建立不久,还具有很大的研究拓展空间。

伦琴抓住了这个时机,通过实验推进了电磁学的研究,发表了相关论文,而这篇论文更是得到了孔特教授和大化学家、未来的诺贝尔奖获得者拜尔的极力赞赏。

然而,当伦琴在事业上崭露头角时,爱情却遭遇了突然变故。一天,他和达芙蒂一起走在街道上,对面一辆马车忽然对着达芙蒂蹭撞过来……她流产了。流产后的她变得自责而脆弱,虽然有伦琴无微不至地陪伴着,但她依然郁郁寡欢,沉默少言。正当伦琴不知怎样开导时,达芙蒂的前男友布里罗特居然从国外回来了。布里罗特是她的初恋,这次回来,是想和她复合,他说:“我们重新开始吧!”

看着言归于好的他们,伦琴五味杂陈,他似乎看透了爱情的真谛:心若相知,无言也默契,情若相惜,不语也脉脉,或许爱一个人,并不是占有,懂得放手,也是一种爱。

佳人若彩虹,遇上方知有

达芙蒂虽然离开了,但伦琴并没有停下研究的脚步。1874年,他终于通过学术委员会评定,成为斯特拉斯堡大学的讲师,他的成就也越来越多地被学术圈知晓。

第二年,30岁的伦琴收到了霍恩海姆大学请他出任物理学和数学教授的信函。这是一次职位上的晋升,但他到了学校才发现,这里简陋的实验设施根本无法支撑自己在实验物理学方面的研究。

苦恼的伦琴经常到河边散步,他发现每天都会遇见一位金发女孩。有一天,他们不经意间同时看向对方,伦琴微微一笑,女孩竟也莞尔。

原来女孩叫安娜·贝塔·路德维希,是一名中学教师。她了解到伦琴的烦恼后,轻轻地说:“这里的条件束缚了你的手脚,你应回到最适合你的地方,一个成功的人,应有宁为建筑金字塔的劳力,也不为沙漠之王的勇气。”

伦琴仿佛一下子遇见了知音,他一直渴望在自己精通的领域一展己长,做出新的研究,而蜷缩在舒适区里享受正教授的待遇,却在研究上止步不前是他所唾弃和痛恨的。

于是,伦琴在这里仅仅待了一年,就听从安娜的建议,在孔特教授的帮助下再次回到斯特拉斯堡大学,担任了理论物理学副教授。并且,他把安娜也带回了这座城市。几个月后,他们举行了简朴的婚礼。

第二年,婚姻甜蜜的伦琴与孔特合作完成了《在二硫化碳中偏振面上磁力旋光的证明》,由此获得了当时物理学权威亥姆霍兹的赞扬,并令整个学术界瞩目。短短几年里,伦琴就凭借杰出的研究成果成为同行中的佼佼者。

1879年,看到伦琴如此优秀,能量守恒定律的发现者亥姆霍兹、迈尔以及稳恒电路定律的创始人基尔霍夫三人联名推荐他担任吉森大学物理研究所所长一职。

吉森大学的实验室正是伦琴从制作实验仪器开始一手创办起来的,在这里,他的研究方向转向了电磁学和光学。

1895年11月8日星期五,这天晚上,下班后的伦琴依旧待在实验室里,他一边思考着底片曝光的问题,一边用伦纳德管进行实验,谨慎地排除干扰因素。突然,映在管壁上的淡淡荧光引起了他的注意。

当他使用管壁较厚的希托夫·克鲁克斯放电管再次进行实验时,居然惊奇地发现,荧光依然存在。阴极射线只能穿过数厘米的空气,而伦琴将荧光屏移至远处,屏上依然可见淡绿色的荧光。对这个突如其来的发现,伦琴并没有轻率地做出论断。

他再次仔细地检查了实验环境以避免干扰,即使是黑沉沉的夜晚,他仍将已经拉好的窗帘严密地遮盖好,用黑纸将放电管牢牢包好,排除一切可能的光线干扰。

在随后的一系列实验里,那淡绿色的荧光又出现了,那瑰丽的、如极光般给人带来震撼的东西映照在伦琴眼中。他惊奇地发现,对着阴极射线发射的一块涂有氰亚铂酸钡的屏幕发出了光,而放电管旁边这沓原本严密封闭的底片,现在也变成了灰黑色,这说明它们已经曝光了。

这个一般人很快就会忽略的现象,让伦琴产生了浓厚的兴趣:底片的变化,恰恰说明放电管放出了一种穿透力极强的新射线,它甚至能够穿透装底片的袋子,不过目前还不知道它是什么射线,于是取名“X射线”。

从此,伦琴开始了对这种神秘X射线的研究,一连好多天,他都在专心工作,竟然忘了回家。这件事引起了安娜的猜疑,甚至怀疑他有了外遇。安娜身体柔弱,心脏也有点问题,如今看伦琴不回家,似乎感觉呼吸都不顺畅了。

她气冲冲地赶到实验室,要伦琴说清楚迟迟不归的原因。伦琴不知说什么才对,只好把她带到实验室,让她亲自看看他不回家的“秘密”。为了让安娜打消疑虑,伦琴还特意把一张用纸包好的照相底片放在她的手掌底下,为她拍了一张X光照片。当安娜看清伦琴冲洗出来的底片后,“啊”的一声,吓得倒退了好几步,眼前的情景就像丈夫已经掌握了一种魔术,他把活生生的人的手掌变成了一堆骷髅。

伦琴告诉她,这些不是骷髅,而是她自己的骨头。安娜的疑惑慢慢打消,她惊奇地发现照片中,自己手掌的每块骨头,以及她手指上戴的婚戒都清晰地显现了出来。只是,她怎么也不会想到,这就是世界上第一张X光照片,而它将成为永远的经典。

但在当时,这张照片却在社会上引起了一场风波。由于知识的局限,人们对安娜的手骨照片进行了种种非难和攻击,有的报纸还骇人听闻地警告女士们,今后穿什么衣服都不安全。投机商乘机大做广告,招揽顾客去买他们的“X光保险服”。

为了让大家接受X射线,伦琴住在了实验室,夜以继日地进行着研究试验,终于在当年12月28日发表了题为《一种新的射线,初步报告》的研究报告。1896年1月5日,关于X射线的重大报道在《维也纳日报》上刊出,立即引起全世界注意。

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,在这次的报告会上,伦琴请求用X射线拍摄维尔茨堡大学著名解剖学家克利克尔的一只手,克利克尔欣然地同意了这个请求。

过了片刻,拍好的干板经过显影以后,显示出一位80岁老人形状优美的手骨,全场响起暴风雨般的掌声,克利克尔立即建议把这种射线命名为“伦琴射线”。美国连续四天滚动报道了这件事,之后就有人用X射线发现了患者脚上的子弹,X射线很快进入了医学领域。当时英国一位著名外科医生托马斯·亨利称之为——“诊断史上的一个最大的里程碑”。

一时之间,伦琴的发现和安娜的照片在科学界引起了一种“X射线热”,几乎所有欧洲的实验室里,都立即用阴极射线放电管来进行试验拍照,数以百计的科学家一夜之间都变成了X射线的“专家”,报刊上也塞满了各种X射线的照片,如头骨、手骨、脚骨照片等。

伦琴的发现震动了世界!也引起了物理学上的一场伟大变革,为了表彰他的这一杰出贡献,瑞典皇家科学院于1901年将首届诺贝尔物理学奖金连同一枚奖章和证书,颁发给了伦琴。人们为了纪念伦琴,将X射线命名为伦琴射线,而象征着伦琴与安娜美好婚姻的那张手骨照片,也作为科学史上的珍品,收藏在柏林博物馆里。

伦琴在收到诺贝尔物理学奖奖金的当晚,就在自己的书房里写下了遗嘱,将所有奖金赠送给维尔茨堡大学,并希望将这笔钱用于学术研究。

伦琴一心从事基础科学的研究,共发表论文58篇,篇篇精练,字字珠玑。在当时学界陆续有人因发明创造而获得巨额财富的时候,面对X射线专利权带来的巨大财富诱惑,伦琴却毫不犹豫地放弃,并将X射线的使用权开放给全人类。

一路走来,伦琴逝世已经100周年,他不但用X射线看穿了人体的骨骼,也用真心和执着,看穿了晶莹剔透的爱情。都说人生就是一场孤独的旅行,但总有一些人的出现,会惊艳了时光,温柔了记忆,谱写着一曲动人的歌谣。

编辑/征贞