史上最神奇的暗物质（简明科学史13）

现在，人们对X光早已习以为常，但在19世纪末的时候，它还只是一个概念而已。X射线是人类控制的第一种射线，随之而来的是放射性物质和原子弹。

1845年，威廉·伦琴在德国出生，他的父亲经营着一家小工厂。儿时的伦琴并没有展现出特殊的才能，在学校成绩也很一般。

20岁时，伦琴进入了瑞士著名的苏黎世联邦工业大学（创立于1855年，截止2006年，该校一共诞生了包括爱因斯坦在内的30位诺贝尔奖得主，威廉·伦琴也是其中一位）机械工程系学习。

苏黎世工业大学里有很多著名的教授，伦琴在这里孜孜不倦得学习。23岁时，他因为成绩优异，提前取得了毕业证书，并成为该校实验物理研究所的助手，次年，他获得博士学位，成为助教。

此后，伦琴跟随著名的物理学家孔特在多所大学担任讲师、副教授、教授和研究所所长，直到1894年，49岁的伦琴被任命为威茨堡大学校长。

威廉·伦琴

X射线的发现：

1895年11月8日，伦琴像往常一样独自在实验室里用电子射线管做实验，他无意中发现电子射线管附近的胶片莫名其妙地曝光了。当时胶片上覆盖着黑色的纸，放在伦琴认为电子射线达不到的地方。

当时在做同样研究的科学家们也有相同的遭遇，但他们都无动于衷，只有伦琴，他花了6周的时间来探求原因。伦琴废寝忘食，甚至将床也搬到了实验室里，他发现这些射线是直线、不受磁场影响、不会像光线那样遇到玻璃镜片而产生弯曲或折射、可以穿过实心物体，甚至是一只手。

伦琴的妻子是第一个照X光片的人，在底片上清晰可见她的手骨上戴着结婚戒指。

人类第一张X光片

当时伦琴还不知道这种射线是什么，所以随口叫它“X射线”。经过六周艰苦的研究，伦琴向世界公布了他的研究成果。X射线一夜成名，仅仅在几个月内，它就被应用于医学影像。

自1896年开始，就有实验员试着用X射线杀死癌细胞，很久以后他们才意识到它的危险性，因为有几名早期实验者死于血癌。这时，人们才知道X射线既是癌症的对手，也是癌症的帮凶。

在经过十多年的深入研究后，物理学家们才证明X射线是一种超短波长的高能量射线。

1901年，因为发现X射线，威廉·伦琴成为了诺贝尔奖的第一位物理学奖获得者。

1867年11月7日，玛丽在波兰华沙出生，她的父亲是一位数学老师，母亲是一位女子学校的校长。

16岁时，玛丽从中学毕业，之后做了六年的家庭教师，23岁时，她靠着自己的积蓄赴巴黎求学，进入巴黎大学的物理系，26岁时，她在大学教授的介绍下与比自己大8岁的比埃尔·居里相识，志同道合的两人于次年结婚，玛丽成为了玛丽·居里。

经过四年的勤奋学习，玛丽获得了物理和数学两个硕士学位，并取得大学教师职位，在丈夫主管的物理实验室工作。

放射性元素“镭”的发现：

1898年，居里夫妇收到一吨沥青铀矿（含有天然铀，类似沥青一样的东西）。他们的手在铀的提纯过程中被放射性物质灼伤，于是他们发现了两种新的放射性元素：“钋”和“镭”，“钋”的命名是为了纪念居里夫人的祖国波兰。

为了提炼出纯净的“钋”和“镭”，他们将矿渣放入冶炼炉里加热，持续几个小时用铁棍不断搅拌，忍受着炉子里飘出的刺鼻味。终于，经过三年零九个月的时间，他们提取到了0.1克的“镭”，并测定出了准确的原子量。

因为这个发现，他们双双获得了1903年诺贝尔物理学奖。

“镭”的发现强烈地刺激着人们的神经。居里夫人发现它能杀死癌细胞，但和X射线一样，高剂量的镭也会致癌，但当时的人们并不知道，有很多人包括居里夫人在内都因为缺少必要的安全防护措施而死于辐射。

“镭”的滥用导致了许多事件的发生，其中最著名的时间是：当时钟表里的指针的夜光涂料里加了一定量的“镭”，而给指针涂涂料的女工却对这种元素的危害一无所知，甚至有时为了让笔尖不开叉而放在嘴里允一下。这些女工开始陆陆续续患重病去世，她们神秘而相似的死亡引起了人们的重视，通过检验发现她们生前都摄入了大量的“镭”。

这时人们才知道“镭”有剧毒，它能在人体的骨骼中聚集，长期接触会引起骨瘤和白血病。

铀、钋、镭是天然放射性物质，也就是物理学家所说的“重元素”，它们的原子核密密实实，极不稳定，放射性即是这种不稳定性的产物。

物理学家们很快就发现了放射性能量的无穷威力，并前赴后继地寻找开发这些能量的方法。

他们发现，当用中子轰击一个原子，让它的原子核抛出一个粒子时，它正被“分裂”并且变成了另一个元素，这是原子“核裂变”。原子核失去了两个质子。反之，一个原子吸收一个粒子变成了另一个元素时，就是“核聚变”。无论是“裂变”还是“聚变”的过程都会释放能量。

那个时代，纳粹在欧洲横行，欧洲最优秀的“大脑”们（其中包括爱因斯坦，他是逃离纳粹德国的最知名的避难者）失去了工作和生存的权力，纷纷远走他乡，前往美国。

这场迫不得已的“大脑迁徙”极大地成全了美国的科学进步。很多流亡美国的科学家们加入了小罗斯福总统批准的“曼哈顿计划”，之后两枚原子弹被成功研制出来，投放在了日本的广岛与长崎。

战争结束了，世人亦领教了原子能惊天动地的威力，世界被彻底改变。能量超常的原子能，让人类拥有了毁灭世界的力量，可殊不知“福兮祸所伏”。