各位读者,我们这套书从公元前说起,现在已陪着大家一步一步走到十九世纪的尽头,这其间科学发现高峰迭起,科学家也历经磨难,与天斗、与地斗、与人斗,其乐无穷。在这两个世纪相交之时,科学的标志是甚么呢?说来有趣,竟是一丝亮光,如萤火虫那样在黑夜中一闪,便迎来了一个新纪元。
关于电的知识,在公元前三世纪,人们便已开始掌握。后来又经过富兰克林、伽伐尼,伏特、安培、欧姆、法拉第等许多科学家的研究,更加完善系统。到1643年意大利的托利拆利发现了气压和真空,人们便又把真空和电联系在一起研究。将放电管抽空,再充入各种不同的气体,就会显示出各种美丽的颜色。科学家还发现,这时放电管的阴极会发出射线,这种“阴极射线”能使几种萤光盐发光,还能使照相底片变黑。这种实验是极有趣的,许多著名的科学家如英国的克鲁克斯,德国的赫兹、列纳德等都在一次又一次地重复观察这种暗室里的神秘闪光。可是发现的幸运往往只能落在一个人头上,这个人就是德国维尔茨堡大学的教授伦琴(1845-1923)。
1895年11月8日,星期五,这天下午,伦琴像平时一样,正在实验室里专心做实验。他先将一支克鲁克斯放电管用黑纸严严实实地裹起来,把房间弄黑,接通感应圈,使高压放电通过放电管,黑纸并没有漏光,一切正常。他截断电流,准备做每天做的实验,可是一转头时,眼前似乎闪过一丝微绿色荧光,再一眨眼,却又是一团漆黑了。刚才放电管是用黑纸包着的,荧光屏也没有竖起,怎么会出现荧光呢?他想一定是自己整天在暗室里观察这种神秘的荧火,形成习惯,生成了错觉,于是又重复做放电实验。但神秘的荧光又出现了,随着感应圈的起伏放电,忽如夜空深处飘来一小团淡绿色的云朵,在躲躲闪闪地运动。伦琴大为震惊,他一把抓过桌上的火柴,嚓的一声划亮。原来离工作台近一米远的地方立着一个亚铂氰化钡小屏,荧光是从这里发出的。但是阴极射线绝不能穿过数厘米以上的空气,怎么能使这面在将近一米外的光屏闪光呢?莫非是一种未发现的新射线吗?这样一想,他浑身传过一阵激动,今年自己整整五十岁了,在这间黑屋子里无冬无夏、无明无夜地工作,苦苦探寻自然的奥秘,可是总窥不见一丝亮光,难道这一点荧光正是命运之神降临的标志吗?他兴奋地托起荧光屏,一前一后地挪动位置,可是那一丝绿光总不会逝去。看来这种新射线的穿透能力极强,与距离没有多大关系。那末除了空气外它能不能穿透其他物质呢?伦琴抽出一张扑克牌,挡住射线,荧光屏上照样出现亮光。他又换了一本书,荧光屏虽不像刚才那样亮,但照样发光。他又换了一张污铝片,效果和一本厚书一样。他再换一张薄铝片,却没有了亮光,——铅竟能截断射线。伦琴兴奋极了,这样不停地更换着遮挡物,他几乎试完了手边能摸到的所有东西。这时工友进来催他吃饭,他随口答应着,却并未动身,手中的实验虽然停了,可是他还在痴痴呆呆地望着那个光屏。现在可以肯定这是一种新射线了,可是它到底有什么用呢?我们暂时又该叫它什么名字呢?真是个未知数,好吧,暂时就先叫他“X射线”。
一连几个星期,伦琴突然失棕,课堂上、校园里都找不见他。他一起床就钻进实验室,每次吃饭都是夫人贝尔塔派工友去催了又催,才能将他请到饭桌上来。他的好朋友几天不见他,便来关心地问道:“伦琴先生,你最近在忙什么呢?”他总是讳莫如深地说:“在干一件事,还没有结果。”原来伦琴搞实验有两个习惯,一是喜欢单枪匹马地干,经常连助手也不要;二是没有到最后得出结论,决不轻易透露一点消息。他最讨厌无根据的假设,也从不作什么预言。
再说伦琴这样终日将自己关在实验室里,别人可以不管,夫人贝尔塔可不能不问。她见伦琴每次吃饭都心不在焉,甚至有一次叉了一块面包竟向鼻尖上送去。问他在想什么,他只是神秘地一笑。贝尔塔一是担心他的身体,二是出于好奇。这天估计伦琴已开始工作,她便偷偷地溜进实验室里。只见一片黑暗中一个荧光屏发出一片亮光,伦琴举起一本厚书,屏上就有一个模糊的书影,举起一枚硬币,就有一个圆圆的印记,贝尔塔看得入迷,便失声说道:“没有光,那来的影子呢。”正好这时伦琴高兴,他并没有责备贝尔塔私闯实验室,只是摸黑拉住贝尔塔的手说:“亲爱的,来得正好,请帮个忙。你双手捧着这个小荧光屏向后慢慢退去,我来观察,看随着距离的远近荧光的亮度有甚么变化。”
贝尔塔能进实验室本就机会不多,难得丈夫高兴,今天还破例邀她协助实验,而且这又是一个多么有趣的游戏。她小心翼翼地捧起荧光屏,伦琴说:“退”,她就向后退一步;说“停”,她就停下来等待他观察。这样越退越远,贝尔塔已完全被黑暗所吞没,伦琴眼里只留下一方荧屏的闪亮。