蕭如珀 楊信男 譯

(1.自由業(yè)；2.臺灣大學(xué)物理系 10617)

1895年11月8日：倫琴發(fā)現(xiàn)X射線(譯自APS News，2001年11月)

幾乎沒有一個科學(xué)上的突破能像倫琴(Wilhelm Conrad R?ntgen)發(fā)現(xiàn)X 射線一樣立即展現(xiàn)出影響力，此重大的發(fā)現(xiàn)很快地就震撼了物理界與醫(yī)學(xué)界。X 射線在實(shí)驗(yàn)室被發(fā)現(xiàn)到廣泛地為人所使用，期間短得嚇人：在倫琴宣布發(fā)現(xiàn)X 射線后的短短一年內(nèi)，X光就已是醫(yī)學(xué)上診斷與治療所必需使用的一環(huán)了。

倫琴的科學(xué)生涯開始時困難重重，當(dāng)他在荷蘭讀書時，因?qū)W校其他同學(xué)的惡作劇導(dǎo)致他被烏翠荷德技術(shù)學(xué)校(Utrecht Technical School)退學(xué)；也因?yàn)樯倭嗽撐膽{，他在獲得博士學(xué)位后起初無法在烏茲伯格大學(xué)(University of Würzburg)謀得教職，直到后來，學(xué)校才同意聘任他。他在烏茲伯格大學(xué)所做的實(shí)驗(yàn)均致力于研究光的現(xiàn)象，與在“克魯克斯管”(Crookes tubes)中通電流時所產(chǎn)生的放射線，即在帶正、負(fù)電極的真空玻璃燈泡通過高壓電流所顯示出來的熒光。他對陰極射線與評估其在射出管外的距離特別感興趣。

1895年11月8日，當(dāng)倫琴用厚的黑色紙板將燈泡遮住時，他注意到綠熒光使得在9 英尺外的鉑鋇銀幕發(fā)亮。他認(rèn)為由于鉑鋇銀幕太遠(yuǎn)了，不會對陰極射線產(chǎn)生反應(yīng)，他于是確認(rèn)，熒光是由他用來研究陰極射線(后來知道是由電子所組成)的克魯克斯管所產(chǎn)生的看不見的射線，穿透包在燈泡外面不透光黑色紙板所造成的。更進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)顯示，這種新型態(tài)的射線可以穿透大部分的物質(zhì)，包括身體的軟組織，但是可以看得見骨頭和金屬。他最早的試驗(yàn)攝影圖片中有一張是他太太伯莎的手，可以清楚地看到結(jié)婚戒指。

圖1 倫琴

為了要測試他所觀察到的結(jié)果，并進(jìn)一步加強(qiáng)他的科學(xué)資料，倫琴花了七個星期傾全力仔細(xì)地規(guī)劃、進(jìn)行他的實(shí)驗(yàn)。12 月28 日，他在烏茲伯格物理醫(yī)學(xué)學(xué)會論文集提出第一份“初步”短篇論文《論新型態(tài)的光線》。1896 年1 月，他在學(xué)會中展示出他為與會一位建議將此射線命名為“倫琴射線”的解剖學(xué)者制作的一個手的圖片，并發(fā)表演說后，首度將此發(fā)現(xiàn)對外公開。

此消息很快地便傳遍全世界，大家都急切地想改進(jìn)倫琴的發(fā)現(xiàn)，愛迪生即是其中之一，他發(fā)展出手提的熒光儀，只可惜未能將此“X光燈”商業(yè)化以供家庭使用。很快地到處都有生產(chǎn)X光的設(shè)備，還有人開照相館幫人照“骨照片”，更進(jìn)一步激發(fā)民眾的興趣與想象。有關(guān)X 射線的詩篇開始出現(xiàn)在暢銷的雜志上，政治卡通、短文和廣告也陸續(xù)出現(xiàn)X射線的隱喻性用法。偵探會使用倫琴的設(shè)施來跟蹤出軌的配偶，也有人制造出鉛的內(nèi)衣褲，以防范使用“X光燈”偷窺的企圖。

這些反應(yīng)看來似乎很輕薄，但醫(yī)學(xué)界卻是很快地就承認(rèn)了倫琴發(fā)現(xiàn)的重要性。1896年2月，美國馬薩諸塞州達(dá)特慕司鎮(zhèn)的弗洛斯特(Edwin Brant Frost)首次利用X 射線，為他在當(dāng)?shù)卦\所當(dāng)醫(yī)生的弟弟制作了一個病人手腕骨折的底片。之后很快地就有人嘗試置入金屬片或注射不透明的物質(zhì)，以使器官或血管看得更清楚，但效果并不明確。第一部血管造影法、活動的X 光機(jī)、與軍用X 射線術(shù)都于1896年初開始使用。

X 射線除了用于診斷外，有的實(shí)驗(yàn)家開始用它來治療疾病。自從19世紀(jì)初期，利用電療法來暫時性止痛很受歡迎，同樣的設(shè)施也可用來產(chǎn)生X 射線。于是于1896年1月，在倫琴宣布他的發(fā)現(xiàn)后數(shù)日，有一個芝加哥的電療師葛拉貝(Emil Grubbe)即以X射線照射一位乳癌復(fù)發(fā)的婦女。同年年底，有幾位研究員注意到X 射線對于癌癥有減緩病情的效果。另外有人發(fā)現(xiàn)它對于處理表面的傷害與皮膚的問題效果奇佳；還有人偵測到其可能的細(xì)菌反應(yīng)。美國與法國的除毛診所甚至將X 射線應(yīng)用于美容方面。

倫琴因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)X 射線而于1901 年獲得第一屆的諾貝爾物理獎。當(dāng)被問到在發(fā)現(xiàn)X 光線那一刻有何感想時，他很真誠地回答說：“我沒有想太多，我只做研究?！敝敝两袢?，大家都認(rèn)為倫琴是一位杰出的實(shí)驗(yàn)家，從不因他的研究成果而尋求榮譽(yù)或是金錢上的利益。他拒絕可以成為德國貴族階級的頭銜，還將所得到的諾貝爾獎金捐給他的大學(xué)。他接受他的大學(xué)所頒贈的榮譽(yù)醫(yī)學(xué)博士學(xué)位，但從未接受任何X光相關(guān)的專利權(quán)，以確保世人可以自由地因他的發(fā)現(xiàn)而獲利。然而，他的利人行為卻使他個人付出了巨大的代價：1923年他過世時幾乎因第一次世界大戰(zhàn)后的通貨膨脹而破產(chǎn)。

圖2 倫琴最早的試驗(yàn)攝影圖片之一：他太太伯莎的手，無名指上有戒指。制作于1895年11月8日(圖片來源：Wikimedia Commons)