德国物理学家伦琴，1895年11月8日发现了X射线，开创医疗影像技术

威廉·康拉德·伦琴（德语：Wilhelm Röntgen，1845年3月27日-1923年2月10日），德国物理学家。

1895年11月8日发现了X射线，为开创医疗影像技术铺平了道路，1901年被授予首次诺贝尔物理学奖。这一发现不仅对医学诊断有重大影响，还直接影响了20世纪许多重大科学发现。例如安东尼·亨利·贝克勒尔就因发现天然放射性，与居里夫妇共同获得1903年的诺贝尔物理学奖。到今天，为了纪念伦琴的成就，X射线在许多国家都被称为伦琴射线，另外第111号化学元素Rg也以伦琴命名

家世背景

1845年3月27日威廉·康拉德·伦琴出生于德国莱茵州莱耐普城（Lennep）。父亲是一个毛纺厂小企业主，母亲是一个心地非常善良的荷兰人，他是独生子。

少年时期

1848年,当伦琴三岁时父亲把自己的企业搬到了荷兰的阿佩尔多恩,伦琴进入了当地的一家私立学校学习,在学校里他没有表现出任何特殊的才能,父母起初是希望他成为商人,然后作为独生子继承父亲的呢绒事业,但命运并没有按照父母的意愿去安排。

1862年年底,伦琴进入乌德勒支一所技术实科学校,在这里因被诬告画了一位教师的漫画而被不公正地开除学籍,事实上漫画是别人画的,这一事实使他最终失去参加中学毕业证书考试的机会,对他顺利进入大学设立了一道障碍。

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;其中有巴洛特(Balech)讲授的数学分析,里斯(Rise)讲授的物理学,为了能进入大学深造,他去了瑞士的苏黎世,那里不需要中学毕业证书,但对那些没有中学毕业证书的人规定要进行一次专门的入学考试,但当伦琴面试后免去了入学考试,并于1865年11月进入苏黎世工业大学学习机械工程。 1869年以论文《气体的特性》获苏黎世大学哲学博士学位。

师从名师

苏黎世工业大学有许多著名的教授,对广义相对论的形成起了很大作用的克利斯托维尔(Cristowell)和在热力学方面做出了卓越贡献的克劳修斯(Clausius)都在这里任教,伦琴跟随克劳修斯学习热力学课程。

克劳修斯1868年离开苏黎世工业大学受聘为维尔兹堡大学教授,接着是孔特(Kundt1839_1894)继任;孔特;这位柏林大学著名教授马格努斯(Magnus)的学生,当时才29岁,1866年因发明用粉尘图形测量声速的方法而名声大振,他那敏锐的洞察力和非凡超群的实验才能,使他很快进入了19世纪德国第一流的实验物理学家的行列,孔特教授在课堂上总是板着面孔,严肃认真;讲课条理清晰,深入浅出,富有吸引力,实验讲究程序,注重方法,追求精确性,他在学生中以毫不留情,严格要求而著称,伦琴开始听孔特主讲的光的理论课程,并在孔特的实验室里做关于气体的种种不同属性的实验,伦琴对孔特老师特别尊重,把孔特老师奉为自己的人生楷模。

1868年8月6日,伦琴由于毕业成绩优异,破格提前获得了机械工程师的资格证书,并成为孔特主持的实验物理研究所的助手,孔特老师事必躬亲,言传身教,并对伦琴特别信任和厚爱,在协助孔特实验半年后,伦琴开始独立选定了他一直在关注“空气的比热”问题的课题,这是克劳修斯教授所探讨过的。

1857年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,他在孔特老师的支持下于1869年6月22日以《各种气体的研究》的杰出论文获得哲学博士学位,并成为了苏黎世工业大学的助教,他的学位论文的评语中写道:伦琴先生“在数学物理学方面具有丰富的知识和表现出独立的创造才能”。

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签名

1869年,在维尔茨堡大学任物理学教授的克劳修斯接受了波恩大学的邀请;维尔茨堡大学极力聘请孔特接替克劳修斯的职务。1870年,孔特接受这一职务并邀请伦琴一同前往。

1871年随他到维尔茨堡大学和1872年又随他到斯特拉斯堡大学工作。

1872年随孔特到斯决司堡大学并升任讲师和副教授。

1879年由于杰出的研究工作在济森大学取得了教授职衔。在这里主要是研究“光”和“电”的关系。

1888年又回到了威茨堡麦米伦大学，继孔特之后，任物理研究所所长。

出任校长

1894年被选任威茨堡麦米伦大学校长。这时欧洲的物理学家们和伦琴都在研究真空放电现象和阴极射线。伦琴在克鲁克斯高度真空管通高压电流时看到阴极射线，电子碰在管壁上发生蓝白色的荧光，还发现玻璃管外也有荧光。于是便产生疑问，或许这是一种肉眼看不见的未知射线。只有真正工作细心、认真踏实的人才能注意并进一步去探索这种细微的变化。

发现X线

第一张X光片

1895年11月8日夜晚,伦琴发现了一个意外的现象:他在继续实验时为防止紫外线和可见光的影响,不使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米以外的一个涂有氰化铂酸钡的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,关上门,拉下窗帘,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。

在1895年最后的几个星期中,他没有对任何人讲述过自己的观察,无论是协作者,还是同行,伦琴独自工作,以便证实这个偶然的观察是确定的事实,然后他又用木板、纸和书来试验,这些东西对它来说都是透明的。作为一位谨慎的研究者,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,像伦琴后来所说的那样,这突然降临到他头上的“伟大的命运” 。在七个星期之内,这位科学家独自在自己的实验室里研究新的射线及其特性,为了排除视力的错觉,他利用感光板把他在光屏上观察到的现象记录下来,他甚至吩咐给他把饮食带到研究所去,并在那里安放了一张床铺,以便无须中断利用仪器、特别是利用水银空气泵进行的研究工作。

1895年12月22日晚上,他说服他的夫人充当实验对象,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,这种实验对伦琴夫人,也像以后对许多人一样,仿佛产生了一种死亡的征兆。

伦琴深信他的观察是证据确凿的,他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认真、简洁的通讯,题目为《一种新的射线,初步报告》,那时的伦琴对这种射线是什么确实不了解,这就是他在第一个通报中按代数上的未知数符号“X”命名的原因,伦琴在发现这种射线后说道:“起初,当我做这个穿透性射线的发现时,它是这样奇异而惊人,我必须一而再、再而三地做同一实验,以使绝对地肯定它的实验存在,除去实验室中这个奇怪观象之外,别的我什么也不知道。它是事实还是幻影?我在怀疑和希望之间弄得精疲力尽,也不想让其它思想干扰我的实验”

1896年年初,伦琴把他的新发现公之于众,立即引起了巨大的轰动,其反应之强烈,影响之迅速,实为科学史上罕见。所有研究机构的物理学家都开始仿造伦琴的实验设备,抓紧时间重复他的实验,伦琴陆续收到了威廉·汤姆生、斯托克斯(Stokes)、彭加勒(Poincaré)、寇尔劳士、玻尔兹曼(Boltzmonn)等著名科学家的来信,这些热情洋溢的信都赞扬他为科学做出了极大的贡献。伦琴曾是科学“普及”的反对者,他担心科学成就将庸俗化;由于这个原因,他自己从未向广大听众作出通俗普及的报导或报告;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,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(Köllicker)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八十岁老人形状优美的手骨,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”。同年9月举行的大英科学促进协会年会上,协会主席李斯脱(Lister)提出“按首先明确地向世界揭示它们的人命名”。后来,著名物理学家罗兰认为:“应该把`伦琴射线'和`X射线'的名称并用”，这就形成了现在两种名称混用的原因,同时把X射线(或γ辐射)的照射剂量的单位称为“伦琴”。伦琴的这次报告引起了人们广泛的注意,报告印刷成的单行本在以后若干星期内出版了五次;它还被译成了英文、法文、意大利文和俄文。

1895年12月28日伦琴把《关于一种新的射线》为题的论文送交威茨堡物理学会和医学协会会长手里，他以严密的文笔，将7个星期的研究结果，写成16个专题。这年正是伦琴50年华诞。这是他为人类奉献的一份最珍贵的礼物。

工作中的“伦琴”

次年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。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，德皇与他共进晚餐并授予二级宝冠勋章和勋位，并批准在波茨坦桥旁为他建立塑像的荣誉。1月23日在再作了公开演讲后，他的好友柯立卡，一位解剖学教授建议以“伦琴线”命名此新射线作为纪念，大学生也于当晚举行了火炬游行以示庆祝。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”。谦虚的态度、高尚的品格，伦琴不愧是我们光辉的楷模。

1900年任慕尼黑大学物理学教授和物理研究所主任。

诺贝尔奖

伦琴近照

1901年他成为诺贝尔奖金第一位物理学奖金获得者，他立即将此项奖金转赠威茨堡大学物理研究所为添置设备之用。此后根据不完全统计，他生前和逝世后所获得的各种荣誉不下于150项，若对伦琴的成就作出估价是很困难的。

伦琴的工作是在简陋的环境中完成的。一个不大的工作室，窗下是张大桌子，左旁是个木架子放着日常用品，前面是个火炉，右旁放着高压放电仪器，这就是人类第一次进行X线试验的地方。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。他的X线研究工作从当前的水平来看，已非常完整。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。

自1540-1895年间对X线的发现有关的科学家有25位，其中有波尔、牛顿、富兰克林、安培、欧姆、法拉第、赫兹、克鲁克斯、雷纳德等，伦琴在他们的基础上加上自己的努力探索终于取得了成功。

1923年2月10日在慕尼黑逝世