銘銘最近老是咳嗽,爸爸帶他去醫(yī)院檢查,醫(yī)生聽診后,建議去拍個X光片,這樣能看得更清楚。看著自己胸片上的肋骨影像,銘銘感嘆道:這個X光片到底是什么呀,太神奇了!
爸爸:所謂X光片,就是使用X射線對人體特定部位進行穿透照射后,形成的骨骼影像照片。它可以有效地輔助醫(yī)生進行病情診斷。雖然X射線這么神奇,卻并不是近年來才出現的新事物。早在100多年前,德國科學家倫琴便發(fā)現了X射線的存在。下面我們就去請倫琴本人來談一談吧!
倫琴:博士畢業(yè)后,我曾到高校任職,后來還擔任了維爾茨堡大學的校長。當時我和很多歐洲的科學家一樣,都在研究關于陰極射線的熱門課題。1895年11月8日,我來到暗室照例準備做放電實驗。門窗都是嚴密防護的,絲毫不會漏光。為了保證精確性,我還用黑紙把放電管包裹得嚴嚴實實。接通電源后,我仔細觀察,黑紙并沒有漏光,一切正常。但出乎意料的是,在距離放電管約1米的涂有鉑氰化鋇的紙屏上出現了一道微弱的綠色熒光。我以為自己眼花了,趕緊切掉了電源,綠色熒光也隨即消失。經過反復嘗試,我發(fā)現,綠色熒光的確是放電管通電后引起的。
銘銘:這有什么問題嗎?
倫琴:我當時很疑惑,紙屏上雖然涂有熒光材料,但如果不受到光照或其他射線影響,本身是不會發(fā)光的。放電管是用黑紙包裹著的,通電后產生的陰極射線,在空氣中的穿透能力只有短短的幾厘米,紙屏上哪兒來的熒光呢?我思考后作出了一個推斷——放電管通電后除了產生陰極射線外,還發(fā)出了一種未知的射線,其穿透能力很強,以至于可以讓遠處的紙屏顯現出熒光。
爸爸:您真是善于捕捉現象,同時又勇于大膽假設。
倫琴:為了證實猜想,我將紙屏移遠了一些,上面還有熒光出現。那么,除了空氣外,它能不能穿透其他物質呢?我用一本厚書擋住射線,屏上照樣出現了亮光,只是微弱了些。我又換了一張薄鋁片,效果和書一樣……我不停地更換遮擋物,幾乎試完了手邊的所有東西,最后發(fā)現這種未知射線的穿透力遠比自己想象的強大。真沒想到,世界上還存在著可以穿透固體物質的射線,而且它甚至能穿過一些金屬薄片!
銘銘:后來呢?
倫琴:我請妻子也參與實驗,把她的手放在裝有照相底片的暗盒上,然后用放電管對著照了一會兒。當把底片沖洗出來時,我們大吃一驚。她那只豐潤的手在神秘射線的照射下,竟然變成了一只可怕的骷髏手!你知道為什么會這樣嗎?
銘銘:嗯……
爸爸:是這樣的,當X射線穿過人體的時候,因為骨頭很密,所以擋住了很多X射線,而其他肌肉組織密度比較小,X射線大多透過去了。就好比陽光基本能穿過空氣,卻不能穿過墻壁,從而形成影子。我們看到的X光片其實就相當于骨頭的影子。
倫琴:沒錯!經過多次實驗和分析,我向維爾茨堡物理學醫(yī)學學會遞交了論文《一種新的射線初步報告》,并稱這種本質尚不清楚的新射線為X射線。1896年l月5日,維也納《新聞報》報道了我發(fā)現X射線的消息,引起世界轟動。
爸爸:X射線的發(fā)現,可謂是19世紀末科學界最偉大的發(fā)現之一,您也因此獲得了1901年首屆諾貝爾物理學獎,人們還把這種射線以你的名字命名為“倫琴射線”。
倫琴:X射線發(fā)現后,很快就被應用到臨床,用于骨折的診斷,1896年,第一次在透視下從患者手中取出鋼針異物。1920年,發(fā)明了可用于人體的造影劑,進入了人工對比的X射線檢查階段,此后,相繼出現了各種造影技術,大大擴展了X射線檢查的應用范圍。
爸爸:X射線是物理學給予醫(yī)學的最貴重的禮物之一,它使醫(yī)生們第一次能透過皮膚看到體內的骨骼和深處的臟器,使許多疾病的診斷和治療產生了革命性的進步。X射線在醫(yī)學上的應用揭開了現代放射學發(fā)展的序幕,標志著醫(yī)學發(fā)展的新紀元。
銘銘:像您這樣的科學先驅者太了不起了!
倫琴:能為人類作出貢獻,我覺得非常自豪!