神秘的Ｎ射線

方舟子

故事應該從德國物理學家倫琴發(fā)現(xiàn)X射線講起。倫琴的實驗記錄按其遺囑銷毀，該發(fā)現(xiàn)的具體細節(jié)已無從確知。根據(jù)當時的資料，大致是這樣的：1895年11月的一天，倫琴在暗室里用黑色薄紙板把一個克魯克斯管（英國著名物理學家克魯克斯發(fā)明的一種高真空放電管———陰極射線管）密封起來，接上高壓電流，準備做陰極射線的實驗，卻意外地發(fā)現(xiàn)一塊放在旁邊用來做別的實驗的熒光屏發(fā)出了光輝。在連續(xù)進行了6周的嚴密實驗后，他認定放電管發(fā)出了一種未知的射線———X射線。6年后，倫琴因此獲得了首屆諾貝爾物理學獎。

后來發(fā)現(xiàn)，在倫琴之前，實際上已有幾個人，包括克魯克斯本人，都觀察到了X射線，但都沒有意識到。倫琴不僅有好的運氣，更重要的是他能把握住運氣。在倫琴之后，有許多人想成為倫琴第二。其中包括法國南錫大學物理教授布朗洛。布朗洛是個杰出的物理學家，由于在電磁學領域的成就，當選法國科學院通訊院士并兩次獲得科學院大獎。1903年，他在研究X射線的偏振現(xiàn)象時，遇到了類似倫琴一樣的運氣。他的實驗材料是一根放在密閉鐵管中的熱鉑絲，鐵管留了一條鋁做的細縫。他注意到從中射出的射線似乎能夠讓附近煤氣燈的火焰變得更亮，而且還能讓熒光屏變得更亮。他認定這也是一種未知的新射線，取名N射線，以紀念他任職的大學。

布朗洛很快又發(fā)現(xiàn)很多材料都能天然地發(fā)射N射線，比如石英、大多數(shù)的金屬，但是不包括木頭。太陽也能發(fā)出N射線，而且還能儲存在某些材料中。把一塊磚用黑紙包好在太陽下曬一會兒，就能讓它持續(xù)不斷地發(fā)出強烈的N射線。就像光透過玻璃三棱鏡發(fā)生折射形成光譜一樣，讓N射線透過鋁質(zhì)三棱鏡也會形成頻譜，雖然看不見，但是可以用一塊特制的熒光屏檢測出來。布朗洛還發(fā)現(xiàn)N射線能夠奇妙地增強人的視力。

這種射線看來要比X射線神秘得多，也重要得多。布朗洛迫不及待地發(fā)表論文宣布其發(fā)現(xiàn)，在3年內(nèi)發(fā)表了26篇相關論文和一部著作。其他法國科學家也紛紛跟進，到1906年時已有120多名科學家發(fā)表了近300篇研究N射線的論文。1903年諾貝爾物理學獎的獲得者貝克勒爾也湊這個熱鬧，寫了10篇有關論文。最神的是布朗洛的同事、南錫大學醫(yī)學院生物物理學教授查彭蒂爾，他發(fā)現(xiàn)兔子、青蛙、人體都能發(fā)射很強的N射線，而且N射線不僅能增強人的視力，還能增強嗅覺、味覺和聽力。這種“生理射線”還能通過電線傳導。查彭蒂爾為此發(fā)表了38篇論文，光是1904年5月一個月就發(fā)表了7篇有關論文。

但是德國、英國的物理學家們卻無法重復布朗洛的發(fā)現(xiàn)，不免心存疑惑。這些“失敗者”中包括著名的物理學家英國的開爾文勛爵、克魯克斯，德國的魯本斯、盧默爾。1904年，恰好以善于揭露偽科學著稱的美國著名物理學家、約翰斯·霍普金斯大學教授羅伯特·伍德到英國參加會議，與會者便請他去布朗洛實驗室看個究竟。

伍德拜訪了布朗洛實驗室。布朗洛熱情地向伍德演示N射線實驗。這些實驗都是在暗室中進行的，這就讓伍德有了惡作劇的機會。在第一個實驗中，布朗洛用N射線源對準電火花，聲稱這使火光變亮，然后用手遮擋N射線源，聲稱火光又變暗了。但是伍德都看不出亮度有變化，提議由他用手來遮擋N射線源讓布朗洛觀察火光亮度變化。伍德后來向英國《自然》雜志報告說，他的手根本沒有動彈，布朗洛卻一會兒說亮了，一會兒說暗了。

第二個實驗是布朗洛把一把銼刀放在眼睛旁，聲稱銼刀發(fā)出的N射線使得他的視力增強，能夠看清遠處夜光鐘的指針。伍德提出替他握銼刀，偷偷地換成木頭尺子，按布朗洛的說法，木頭不能發(fā)出N射線，但是布朗洛同樣聲稱看清了指針。第三個實驗是N射線的折射實驗，布朗洛準確地從屏幕上一條條讀出了N射線的頻譜，他不知道的是，伍德早已偷偷地把鋁質(zhì)棱鏡拿走藏到兜里，N射線根本不應該發(fā)生折射！

有的文獻說，在伍德向外界公布了這些實驗結果，證明了N射線純出自想象之后，布朗洛就身敗名裂，甚至發(fā)瘋而死。其實布朗洛在那一年再次獲得了法國科學院的大獎，到1910年才因到了退休年齡而退休，并一直活到1930年，享年81歲。其間他還在著書立說、發(fā)表演講，絲毫沒有發(fā)瘋的跡象———當然，他一直堅持認為N射線是真實存在的，只是太過微妙，不能用簡單的實驗來驗證。為了證明N射線是客觀存在的，布朗洛在書中出示了似乎很客觀的證據(jù)：有照片為證，N射線讓電火花變亮了，在照片上，有N射線的比沒有N射線的要亮得多。但是這很可能是兩張照片的曝光或顯影的時間不同導致的。

布朗洛看來是很真誠地相信他的發(fā)現(xiàn)，而不是有意造假。科學史上類似這種由于強烈的主觀偏向而自欺欺人的例子屢見不鮮，但是為何有如此多的訓練有素甚至聲名卓著的科學家都在這一事件中跟著暈頭轉(zhuǎn)向，卻是一個比N射線更神秘的謎。他們以法國科學家為主。在19世紀下半葉，法國已喪失了世界科學中心的地位，落后于德國和英國。1870年法國在普法戰(zhàn)爭中大敗，向德國割地賠款，更是沉重打擊了法國人的民族自尊心。也許，正是在趕英超德、振興法國科學事業(yè)的愛國激情的驅(qū)使下，法國科學家浮躁地拋棄了一些基本的科學原則，結果卻淪為國際笑柄。

（喬真摘自《經(jīng)濟觀察報》

2008年10月27日）