R·布伦德洛,法国著名物理学家,电磁辐射物理研究领域的知名教授。1903年的一次实验中,布伦德洛“发现”了一种可以使火花亮度有明显增加的某种新的辐射形式,他兴奋不已的将其命名为“N射线”。德国、英国等其他国家的物理学家都试图重复该实验而未得,最终却被美国物理学家罗伯特·伍德(Robert Wood)的一场恶作剧揭穿了真相:“N射线”是根本就不存在的。布伦德洛被自己对物理学的执着与狂热遮蔽了双眼,在全世界的瞩目下,上演了一场自我欺骗的闹剧。神秘的“N射线”,不过是一件他自己编织的一袭华丽的“皇帝新衣”。
不可思议指数:★★★
1、“射线家族”里的鱼目混珠
19世纪末20世纪初,整个科学界被各种新发现的射线噼噼啪啪灼得火热,处在世纪之交的世界,也被科学界层出不穷的新发现弄得眼花缭乱起来。
1895年9月8日,德国物理学家威廉姆·康德拉·伦琴(William Konrad Roentgen)正在做阴极射线实验。当伦琴给用厚黑纸密封起来的阴极射线管接上高压电流时,他意外地发现在附近的另一个荧光屏上开始发光。他断开电路,荧光屏随即停止发光。他意识到,在电流接通后,一定有某种未知的射线自射线管的阴极发出。伦琴用六周的时间反复进行了多次严密的实验,都得到了相同的结果。未知数在数学上通常用“X”来代表,于是伦琴把这种射线命名为“X射线”。后来人们发现,X射线具有很强的穿透力,后来被广泛的应用于医学中,成为人们战胜疾病的有力武器。六年后,伦琴也因为发现了X射线的伟大贡献获得了首届诺贝尔物理学奖。
1898年,英国物理学家欧内斯特·卢瑟福(Ernest Rutherford)在实验中,发现铀和铀的化合物能够发出两种不同类型的射线,一种极易被吸收,被他称为α射线,另一种则具有很强的穿透力,被称为β射线。组成α射线的α粒子质量较大,并且蕴含着巨大的能量和动量,它成为了卢瑟福进一步研究原子内部结构的有力工具。α射线和β射线的发现,证实了物质的放射性是由于原子内部的变化产生的,从此人们对物质结构的研究深入到了内部的层次,对原子物理学的诞生具有开创性的意义。
接着,1900年法国科学家P.V.维拉德(Paul Ulrich Villard)又发现了γ射线,这是继α射线和β射线之后,人们所发现的第三种原子核射线。γ射线是一种强电磁波,它具有比X射线还要强的穿透能力,且能量强大,它的应用范围更加广阔。
这一系列射线的发现,打破了原子内部一成不变、牢不可破的观念,开创了物理学研究的新领域,原子物理学由此开始生发出更璀璨的生命力。但是,在那一层层荣耀光环的遮盖下,很少有人会记得,在那个时代,还有人发现了一种神秘的射线——N射线。它的出现也曾轰动一时,可是当科学家们对着实验仪器为了一睹N射线“真颜”或兴高采烈或一筹莫展的时候,N射线却被另外一位科学家在实验中的小小的“恶作剧”戳穿了真面目。原来,这世上根本没有什么N射线,它只是那庞大的射线家族里的一个虚幻的存在。它是一颗混在珍珠里面的鱼目,外形固然相似,但终归不是真的珍珠。
2、N射线被“发现”
N射线的“发现者”是法国著名的物理学家R·布伦德洛( Rene Blondlot,1849-1930)。由于他在电磁学领域的杰出成就,他当选为法国科学院通讯院士,并且两次获得了科学院大奖。1895年伦琴发现了X射线,这既给布伦德洛提供了新奇的研究对象,也更加激发了这位科学家心目中对科学研究的执着与狂热。
1902年的某一天,执教于法国南锡大学的布伦德洛正在做实验,他在研究X射线究竟是粒子还是电磁波。根据他的推想,如果X射线是电磁波,那它经由放电管出来时就会发生偏振(振动方向略偏于传播方向的现象叫做偏振,是横波与纵波相区别最明显的标志)。布伦德洛在X射线传播的路径上放置了若干不同方向的检测器,检测器由两根金属线组成,顶端削尖,其间有短促的电火花沿直线跳动。当他调整电火花跳动所沿直线的方向时,电火花会由于电磁波的电分量的作用而增加亮度。接下来的实验证实了他的想法。
布伦德洛又发现,作用在电火花上的射线,通过石英棱镜时产生了折射现象。当时学者们还普遍认为X射线是不能通过石英棱镜进行折射的,因此布伦德洛推测,使火花的亮度明显增加的,会不会是某种新的辐射形式呢?布伦德洛主观地断定这是一种新的射线,并将这种射线以他所在学校的名字来命名(南锡大学的英文名首字母为N),称之为N射线。
1903年初,布伦德洛就迫不及待地在法国科学院的年刊上公布了他的这一激动人心的发现。消息一经传出,立刻引起了许多学者的关注。至少有14位法国科学家声援布伦德洛,宣称自己也观察到了N射线。很多物理学家、生物学家甚至心理学家都被其吸引,分别从各自的领域对新射线进行研究。随着研究的深入,新的研究报告大量出现。仅就布伦德洛自己而言,三年内他一共发表了相关论文26篇,研究著作一部。截至1906年,在法国,已经有120多位科学家发表了300余篇有关N射线的研究论文。
科学家们还得出结论:可以被N射线穿透的物质,几乎都无法透过可见光,例如木头、纸、薄铁、云母、石英、石蜡等。水和岩盐则能够阻挡N射线,故而可以用来屏蔽这种射线。
在N射线源的探索方面,学者们研究的结果是,除了放电管之外,还存在着很多的“N射线源”。一种被用作家庭照明工具的威尔斯巴赫煤气灯被证明是一种丰富的"N射线源",加热后的银片和铁片也能够发出N射线,布伦德洛还发现太阳是一个天然的"N射线源"。在这方面贡献最大的要数布伦德洛的同事、南锡大学的生物物理学教授查彭迪尔,他发现无论是兔子、青蛙,还是人体的肌肉、神经和脑都可以发射出很强的N射线。他甚至还断定,N射线不仅能够增强人的视力,还能够提高人的听力、嗅觉和味觉。查彭迪尔还为他的“新发现”发表了38篇论文。他满怀信心地宣称,N射线的特性,决定了它将作为一种有效的人体探查手段,为临床医学做出贡献。
一时间,N射线成了科学界炙手可热的研究课题,甚至也如同其他的重大发现一样,为了发现的优先权引起激烈的论争。布伦德洛在刊物上宣布发现了N射线之后不久,立即有一位名叫古斯塔夫·勒·朋的法国物理学家宣称,他发现N射线比布伦德洛早了七年。还有一位叫P·奥多勒特的人也曾向科学院申诉,说他比查彭迪尔先发现人体能够发射N射线。最具有讽刺意味的是,竟然还有一位唯灵论者,也说自己发现了N射线。
1904年,法国科学院将荣誉级别极高的拉兰德奖授予布伦德洛,并给他颁发了5万法郎的拉兰德奖金,用以表彰他的科研成就。虽然出于慎重考虑,科学院的奖状上仅在末尾处言明N射线的发现,但是其中的鼓励态度确是不言而喻。由此N射线的研究就更加活跃起来了。根据法国官方杂志的统计,1904年有上百篇关于N射线的论文被发表,占据该年度发表的全部物理学论文的15%,N射线的研究热潮达到了顶峰。
然而就在1904年,英国杂志《自然》披露说N射线被证实是一个虚假的存在。接着,关于N射线的报导突然宣布告终。这个消息宛如一道晴天霹雳,向如日中天的布伦德洛狠狠砸了下来。那么究竟出了什么事呢?
3、实践出真知