現代物理學的序幕，是由X射線的發現揭開的。為什麼這麼說呢？因為當經典物理學從牛頓在17世紀奠基開始，經過了200多年的發展，到19世紀末已經從力學拓展到光學、天體力學、流體力學、熱力學、電學、磁學、統計物理等等一系列領域，可以說已經蔚為大觀。以至於物理學的若干大咖們都開始認為這個領域的奧秘差不多都已經揭開，沒有多少新東西了。就在此時，一種前所未知的新射線、即X射線被發現了。這個新發現令物理學界普遍大吃一驚，原來還有不為人所知的東西存在，物理學並沒有完結！從這個新發現為起點，科學家們很快就又發現了一系列其他諸如α、β、和γ射線等新的天然輻射，由此導致物理學進入到了原子內部和物質結構的研究，為新物理學革命的到來積累了大量新鮮題材。所以現代物理學的歷史，一般都是從X射線的發現開始書寫。
學生時代的倫琴
發現X射線的是德國維爾茨堡大學的一名物理學教授倫琴（Wilhelm Conrad Röntgen, 1845-1923），時間是在1895年底，當時倫琴50歲，一般這個年紀的科學家已經很難再有什麼大的科學成就，所以倫琴可謂是大器晚成。他1869年24歲時從蘇黎世大學獲得博士學位，然後輾轉在幾所德國大學裡任教，短短几年，就從講師混成了教授，於1888年來到維爾茨堡大學擔任物理學教授。
維爾茨堡是德國中南部一個小城市，維爾茨堡大學座落於此，是德國最古老的大學之一。
倫琴50歲之前有什麼科學工作一般歷史記載都語焉不詳，估計即便是有啥科學貢獻，大概在今天看來也沒多大的價值了。但他三十歲就混上了教授，這在以嚴格著稱的德國大學裡也屬難得。當然他最後在X射線的發現上取得了舉世矚目的成就，也算一俊遮百醜，掩蓋了前面成績平平卻當上教授的疑問。
倫琴在維爾茨堡大學的實驗室
據歷史記載，倫琴這個人不善言辭不喜交際，搞科研也愛採取某種神秘主義的路線，經常不告訴實驗助手他具體在鼓搗什麼，只要求助手們按他說的做就完了。他的這種研究方式使他獲得了一個綽號“不可接近的人”。那麼倫琴是怎麼發現X射線的呢？這事得從20多年前、即19世紀七十年代初一個英國科學家克魯克斯發明的放電管說起。
克魯克斯管原理圖
如上圖所示，克魯克斯管是一個密封的、內部抽成真空的玻璃管，裡面分別放置陰極和陽極以及一個帶旋轉合葉的遮擋物，另外在右邊的玻璃管內壁上塗上熒光物。將兩極接通電源之後，調整電壓，就會發生放電現象，並在另一則的熒光物塗層上形成遮擋物的影像。合上合葉，則遮擋物的影像消失。這個儀器發明之後，很多物理學家都很感興趣，用它來研究陰極射線的各種性質，比如發光情況，施加電場或磁場後射線的偏轉情況等。然後也有很多人對這個裝置進行了多種改造和變形，使其可以用於多種場合的研究。
倫琴在實驗室裡手持一種克魯克斯管的改型希托夫管
倫琴到維爾茨堡大學任教後，也對克魯克斯管及其各種改型深感興趣，不斷進行研究。到了1895年11月的某一天，倫琴突然有個發現：當房間處於黑暗中的時候，點亮管子，他身後放置的遠離管子的熒光物也開始放光。他覺得很奇怪，就把管子用黑紙包上，人眼已經看不到管子的光亮，但只要給它通上電壓較高的電流，則那些熒光物仍然會發光！經過反覆實驗，倫琴最後確定這種真空管裡除了陰極射線外，還存在著一種肉眼看不見、但穿透力很強、也能讓照相底板感光的光線。因為可能是一種未知的光線，所以他將此命名為“X”射線。
倫琴的夫人安娜（Anna Bertha Röntgen, 1839-1919）
在這段時間裡，倫琴因為興奮，夜以繼日的在實驗室工作，達到了廢寢忘食的程度。老不回家吃飯，倫琴夫人不得不給丈夫送飯到實驗室。有一次，倫琴請夫人幫個忙，讓她把手伸到實驗裝置裡面，然後照了一張照片，這就是後來聞名於世的第一張顯示人手骨骼的X光片。
左邊是世界第一張X光片倫琴夫人的手骨，右邊是倫琴發表論文時所採用的朋友馮庫裡克的手骨照片
經過兩個月的反覆實驗驗證，倫琴在確認自己的發現準確無誤後，他於1896年1月1日將描述該發現的論文提交給維爾茨堡物理醫學協會和其他德國同行。在論文中，他描述了這種新射線的產生和若干性質，比如用高電壓陰極射線轟擊玻璃管壁可以產生X射線、射線不能被磁場所偏轉、對照相底板很敏感、射線難以產生折射、未觀測到衍射現象等。但他對X射線的本質及產生機制並不清楚。可能已經預感到這項發現的神奇之處，他在提交論文後告訴妻子說：“鬧劇恐怕就要開始了”。
倫琴X射線管照射手骨圖
1月5日，奧地利一家報紙率先公佈了倫琴的發現，特別是刊登了X射線穿透人體後所顯示的內部骨骼照片，立即引起轟動。一時間，世界各大報紙爭相刊登消息，各種聳人聽聞的傳說也不脛而走，四處流傳。比如有一家報紙告誡說：小姐太太們今後要特別警惕那些手提小箱子的男人，他們的箱子裡可能正裝著新發明的一種神秘透光儀器，它可以讓你們等於沒穿衣服！美國紐約時報的報道題目是：隱藏的部分顯露出來了！據統計，在X射線發現之後的一年內，報紙的報道和各種評論介紹文章超過1000篇，出版的有關X射線的書籍超過50本。
X射線的漫畫式報道
全世界的科學界也被這個發現所激動，幾乎所有的實驗室都在重複實驗，當時的物理學大咖紛紛向倫琴表示祝賀。醫學界更是緊跟形勢，僅僅一個多月後就開始在診斷中採用了這項技術。
最早的醫學X光機診斷
倫琴本人對媒體的各種歪曲報道深惡痛絕，但又無可奈何，只能深居簡出，不接受任何媒體採訪。除了最初在維爾茨堡物理醫學協會做過一次報告外，他再沒有對X射線的發現發表過任何公開演講，甚至在後來獲得第一屆諾貝爾物理學獎的儀式中，他也沒有發表獲獎感言。大器晚成的倫琴在X射線方面的研究論文只有三篇，1897年以後也再沒有對X射線進行過研究。可能就是因為社會上關於X射線的各種傳聞深深刺激了他吧，倫琴從維爾茨堡大學離職轉到了慕尼黑大學，後來甚至一度想要移居美國，但因第一次世界大戰的緣故而未能成行。
維爾茨堡大學保留下來的當年倫琴使用過實驗室外景
他的晚年生活相當淒涼，妻子先於他去世，德國在第一次世界大戰中戰敗所導致的通貨膨脹，使倫琴的大筆存款變為廢紙，最終使他破產。離世前他留下的遺言是將自己所有的個人遺物，包括研究手稿和通訊等全部銷燬，遺體歸葬靠近瑞士邊界的老家魏爾海姆家族墓地。
倫琴家族墓地
如前所述，在現代物理學史上倫琴是個重要人物，X射線的發現不但揭開了現代物理學的序幕，而且提供了一個強大的技術手段，對物理學、醫學、化學乃至很多其他相關學科的發展起到了重大推動作用。中國現代物理學的引進，也是從X射線開始的，最早一批投身現代物理學研究的中國科學家，例如胡剛復、葉企孫、吳有訓等，都在X射線領域做出過傑出工作。
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