伦琴像
1901 年，首届诺贝尔物理学奖颁发给德国物理学家伦琴，伦琴出生于 1845 年逝世于 1923 年，此次颁奖是为了表彰他在 1895 年发现了 X 射线。
X 射线的发现
1895年，物理学已然有了颇为可观的发展，牛顿力学、热力学和分子动理论、电磁学和光学，这些它的几个主要部门，均已构建起完备的理论，在应用方面也收获了巨大成果。彼时物理学家普遍觉得，物理学已然发展至顶峰，往后的任务不过是在诸般细节上做些添补与修正罢了，没有太多事情可做了。
正是因为 X 射线被发现，使得原本沉睡的物理学界被唤醒了，它仿佛雷鸣般的一声春雷，引发了一连串重大发现，将人们的注意力导向更深层次、更广阔范围的天地，进而拉开了现代物理学革命的序幕。
当伦琴发现X射线时候，这个人已经五十岁了。那时，他担任着维尔茨堡大学校长，同时也是该校物理研究所所长，身为物理学教授，他有着很深的造诣，还有丰硕的研究成果。在此之前，他发表过48篇科学论文，其中涵盖了热电、压电、电解质的电磁现象、介电常数、物性学以及晶体方面的研究。他治学很严谨，观察特别细致。他具备熟练的实验技巧，仪器装置大多是自己制作的，做实验工作很少依靠助手。他对待实验结果没有任何偏见，作出结论的时候既谨慎又周密。尤其是他那种正直的品格，谦逊的姿态，以及全身心投入科学工作的精神风貌，让同行们对他满怀敬佩，也让学生们对他十分敬仰。
19 世纪末的时候，其中阴极射线当时的研究是物理学领域里特别热门的课题，好多物理实验室都把精力投入于这方面的研究中，伦琴同样对这个问题有着浓厚的兴趣，在 1895 年 11 月 8 日这一天，正好伦琴还就在实验室的时候继续在里面从事阴极射线相关的实验工作，某一次的偶然事件直接就把他的注意给强烈吸引住了，那个时候，整个房间呈现出一片漆黑的状态，放电管用黑纸包得密密实实堪称严实，他猛地就发现距离不超过一米远的小桌上有一块是由亚铂氰化钡制作而成的荧光屏那儿居然发出了闪光，他感觉十分奇怪，于是就把荧光屏移得远远的然后继续展开试验，所能见到的是荧光屏所发出的闪光，仍然伴随着放电过程的节拍断断续续地出现了。他拿来各类与众不同的物品物理学家x射线1901，像书本、木板、铝片之类的，放置于放电管与荧光屏之间，发觉不同物品呈现出的效果差异极大，不是能做到完全阻挡的，就是会起到一定程度阻挡作用的，伦琴敏锐地察觉到这极有可能是某种具备超强穿透力的特殊射线，是之前从未被观察察觉到过的，于是马上全力以赴地展开全面深入的研究，他连续好多天把自己封闭在实验室里，连自己的助手以及家人都不予以告知这一情况。他将密封于木盒里的砝码置于这一射线的照射之下进行拍照，从而得到了模糊的砝码照片，他把指南针拿来拍照，进而得到金属边框的印迹，他把金属片拿来拍照，由此拍出了金属片内部不均匀的状况，他深深地沉醉于这一新奇现象的探讨之中，已然达到了废寝忘食的程度，平时始终帮他工作的伦琴夫人觉得他举止异常，认为他有事瞒着自己，甚至还产生了怀疑，六个星期过去了，伦琴已然确认这是一种新的射线，才会告诉自己的亲人。1895年12月22日，他把请夫人这件事做到了实验室，用他夫人的手，拍下了第一张人手X射线照片，情况是如图01 – 1所示那样的。
摄于1895年12月22日的，图01 – 1，伦琴夫人手的X射线照片。
在1895年的年末时分物业经理人，他借助通信这种方式，把这一发现向众人公开了。它的题目是《一种新射线（初步通信）》。
伦琴在通信期间，将这一全新射线称作 X 射线，究其缘由，是彼时他实在没办法明确该全新射线的本质。
就伦琴而言，他肯定没料到，在重复阴极射线实验之际，会察觉到一种性质特殊的全新射线，然而他的这一发现并非是因交了好运，而是源于几十年精心实践培育出的出色观察与判断能力。他发现了这一偶然现象后，就绝不轻易放过，必定要研究得清清楚楚，所以，发现X射线对他来说既是偶然的，又是必然的。
消息，关于发现X射线的，很快就传遍了全球。因为这一射线，具备强大的穿透力，它能够透过人体，进而显示骨骼以及薄金属里的缺陷，在医疗方面，还有金属检测方面，有着重大的应用价值，所以，引起了人们极大的兴趣。在一个月内，许多国家都竞相去开展类似的试验。有一股热潮，席卷了欧美，其盛况空前。X射线，被医学界迅速且广泛利用，成为了透视人体、检查伤病所用的有力工具，后来，又发展到用于金属探伤，对工业技术，也有着一定的促进作用。
X射线被发现，这一发现对于自然科学的发展有着极为重要的意义。其宛如一根引发连锁反应的导火线，引发了一系列的反应。众多科学家投身到X射线以及阴极射线的研究之中，进而致使放射性，电子以及α、β射线被发现，此举为原子科学的发展奠定了基础。与此同时，基于科学家对X射线本质的探索，X射线的衍射现象得以被发现，凭借此现象打开而来研究晶体结构的大门；依据晶体衍射所产生的数据，能够精准地求出阿佛伽德罗常数。开展对 X 射线性质的研究工作时，有新的发现，即 X 射线具备标识谱线，其波长存在特定数值，这一情况和 X 射线管阳极元素的原子内层电子的状态紧密相关，凭借此能够确定原子序数，并明晰原子内层电子的分布状况。除此之外，X 射线的具体性质还为波粒二象性提供了关键的证据。
图 01 – 2 伦琴的实验室
图 01 – 3 伦琴用过的仪器设备
在正确评价科学界对因伦琴发现 X 射线所作出的伟大贡献这件事上，普鲁士科学院在向伦琴祝贺其获得博士学位 50 周年的贺信里这样记载道：
科学史显示，于每一项发现当中，通常而言，在成就与机遇之间，存在着一种特殊的关联，然而，有诸多并不完全洞悉事实的人，有可能会趋向于把这一特殊事例的大部分，归结于机遇。可是，只要深入去了解您那独特的科学个性，任何人都会明白，这一伟大发现应当归功于您，您乃是一位摆脱了任何偏见，把完美的实验艺术和极端严谨且自觉的态度融合在一起的研究者。
获奖者简介
伦琴于1845年3月27日，在德国莱茵省的雷内普出生了，他身为纺织商人的独一无二的儿子，童年时期的大部分时间处于母亲的故乡荷兰度过，1868年伦琴自瑞士苏黎世联邦工程学院毕业走向了一名机械工程师的道路，1869年，获得了哲学博士学位，因受到老师昆特教授的影响从而转身从事物理学的钻研并伴随昆特前往维尔茨堡大学成为昆特的助手，1872年伦琴来到斯特拉斯堡大学担任副教授，1875年变成霍恩海堡农业专科学校的教授。1879年至1888年期间，主持吉森大学物理学讲座，他从1889年到1893年，担任耶拿大学以及乌德勒兹大学的教授，于1894年至1900年，担任维尔茨堡大学校长以及慕尼黑物理研究所所长，他身为柏林和慕尼黑科学院的通信院士，伦琴在长达五十年的研究工作里物理学家x射线1901，总共发表了五十多篇论文，并在研究电磁现象时发现，于充电的固定平行板电容器当中，使介质进行旋转，能够产生磁场，如同有电流在流动一般，这一被假想出来的电流，人们将其称作伦琴电流。此外，伦琴在弹性方面有研究，在液体的毛细作用方面有研究，在气体比热方面有研究，在热在晶体中的传导方面有研究，在压电效应方面有研究，在偏振光的磁致旋转等方面也有研究。
伦琴对科学秉持着崇高的献身精神，他将 X 射线的发现无条件地奉献给了全人类，自己并未申请专利。1901 年首届诺贝尔物理学奖授予了伦琴，然而他极为谦虚，未曾在颁奖大会上进行演说。他不愿在公共场合现身，更对接受人们的赞扬与吹捧感到不悦。为了避开人们的访问和庆贺，他多次远离柏林，前往乡下生活。伦琴晚年生活十分困苦，他的双手因受 X 射线照射，晚年时干枯得如同干柴一般。他身无儿女，夫人早早便已离世，1923年，伦琴因癌症亡故时，身旁竟没有任何一位亲人。
图 01 – 4 伦琴晚年干枯的手
图 01 – 5 纪念伦琴的博物馆