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斯图加特工程学院里,有一位以严格著称的教授。某日清晨,一位名叫伦琴的学生因故迟到,匆匆进入教室时,讲台上教授已经开始授课,同学们都在专注聆听。伦琴刚坐下,目光就不经意间落在了黑板上。那上面,有人用粉笔绘制了一幅夸张的漫画,形象地捕捉了教授最标志性的特征:尖锐的鼻子、圆润的眼镜以及隐藏在其后的小巧眼睛。漫画的细腻程度令人惊叹,每一个细节都活灵活现,让人一眼便能辨认出其描绘的对象正是那位站在讲台上的教授。图1 西方的校园由于漫画太过逼真且带有明显的讽刺意味,伦琴没能忍住笑意,笑声在安静的教室内回荡开来。他的笑声如同一颗石子落入平静的湖面,激起了层层波纹。其他同学纷纷转头看向黑板,然后是彼此,最后又将目光投向伦琴,场面一度尴尬。教授也察觉到了教室内的异动,他顺着同学们的目光望去,看到了那幅讽刺自己的漫画。他的脸色瞬间阴沉下来,手中的教鞭在愤怒中断裂。教授瞪着眼睛,厉声质问伦琴:“这是怎么回事?你为什么笑?”伦琴被这突如其来的质问搞得有些手足无措。他并不知情,这幅漫画并非出于他之手。然而,此刻他成了众矢之的,无法为自己辩解。教授的愤怒并未因此平息,他坚持要求学校对伦琴进行严厉的处罚。经过一番审议,学校最终做出了一个极不公正的决定——开除伦琴。图2 伦琴蒙受不公的伦琴没有太多怨言,因为他的梦想不是成为工程师,他的梦想是成为科学家。1865年,20岁的伦琴成功说服了他的父母,允许他在苏黎世联邦理工学院学习物理学。在大学期间,他发现常规的物理课程无法满足他对科学的好奇心和探索欲,伦琴得知德国沃兹堡大学的恩斯特·费迪南德·康特教授是一位享有极高声誉的物理学家,便决定前去寻求更深的学术指导,成了为康特的助教。在康特的指导下,伦琴迅速成长为一名杰出的科学家。他的研究集中在气体的性质、晶体的电性质等领域,这些领域在19世纪的物理学中还包含了许多未解决的问题。伦琴发表了18篇具有开创性的论文,这些成就不仅让他在德国获得了认可,而且他的名字也开始在国际科学界崭露头角。1885年秋天,伦琴收到了康特教授的一封信,信中提到康特教授的健康状况严重恶化,并请求伦琴立即前往沃兹堡大学接替他的职位。伦琴没有辜负康特的期望,他毅然前往沃兹堡大学,并利用该校提供的优质研究条件,继续致力于物理学的研究工作。图3 工作中的伦琴在沃兹堡大学期间,伦琴对阴极射线管的研究表现出极大的热情。阴极射线管产生的辉光十分微弱,因此进行实验之前必须确保实验室内的光线足够暗淡。伦琴使用黑纸将阴极射线管严密包裹,防止任何光线泄露,然后检查实验室内的光线是否足够暗。就在这个时候,他注意到距离阴极射线管大约一米远的桌子上有一张纸在闪烁。最初,伦琴以为这是阴极射线管的漏光,但仔细检查后并未发现任何漏光现象。当他切断电源后,闪烁停止了。伦琴意识到这个闪烁现象与阴极射线管有某种联系。他再次用黑纸包裹阴极射线管,并打开电源,纸张再次开始闪烁。即便用一本书挡在射线管和纸之间,闪烁现象依旧存在。最终,通过点燃一根火柴,伦琴发现这张纸实际上涂有荧光材料。这时,他理解到,阴极射线管一定发射出了一种肉眼看不见的射线,这种射线使得荧光纸发出了光。图4 射线伦琴意识到自己可能偶然发现了一项重大的科学成果。为了深入研究,他在实验室连续工作了六周。他观察到这种未知射线不仅具有很强的穿透力,甚至能够穿过玻璃和橡胶。他还将荧光纸放置在相邻的实验室,即便隔着墙壁,纸张依然会闪烁,这进一步证实了射线的强大穿透能力。随后,伦琴使用不同金属进行实验,发现除了铅和银之外,其他金属都无法阻挡这种射线。鉴于其未知的性质和强大的穿透力,伦琴将这种射线命名为X射线(X-ray),其中“X”代表未知。在1895年12月22日初次发现X线时,伦琴就用这种射线拍摄了他夫人的手的照片,显示出手骨的结构,这是世界上第一张X线的照片。图5 世界上第一张X线图片为了几年伦琴的贡献,科学界确实以威廉·伦琴的名字命名了"伦琴"单位,这是一种衡量辐射剂量的单位,专门用于描述X射线和伽马射线的辐射能量。在伦琴公布X射线的发现之后不久,X射线的应用迅速展开。仅仅伦琴公布他的成果四天后,一位美国医生就利用X射线拍摄到了伤员脚中的一颗子弹,这标志着X射线在医学领域的实用价值得到了快速的认可。随后,在1896年,托马斯·爱迪生对X射线进行了自己的研究,并发明了一种名为荧光观察管的设备,该设备后来被用于医疗X光检测。爱迪生继续改进X射线技术,并制造出了世界上第一台X线透视机,这对于放射学的发展起到了里程碑式的作用。图6 X光机同年,苏格兰医生约翰·麦金泰尔在格拉斯哥皇家医院建立了世界上第一个放射科。放射科的建立为医学影像学的发展奠定了基础,使得医生能够通过X射线和其他放射性技术更准确地进行疾病的诊断和治疗。1901年的世界上第一个诺贝尔物理学奖颁发给威廉·伦琴,用来纪念他对X射线的研究和发现。
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