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神秘的N射线(1)

爱因斯坦信上帝吗? 作者:方舟子


神秘的N射线

美国著名物理学家和化学家、1932年诺贝尔化学奖得主欧文?朗缪尔(Irving Langmuir)在1953年发明“病态科学”一词,指科学家一厢情愿地研究一种不存在的自然现象,由于过分强烈的主观愿望而相信虚假的结果。他举了科学史上的几个例子,其中最著名的是关于N射线的“发现”。不过,这并非一个简单的病态科学事件,它有着比较复杂的政治、文化背景。

故事应该从德国物理学家伦琴发现X射线讲起。伦琴的实验记录按其遗嘱销毁,该发现的具体细节已无从确知。根据当时的资料重建,大致是这样的:1895年11月的一天,伦琴在暗室里用黑色薄纸板把一个克鲁克斯管【英国著名物理学家克鲁克斯(William Crookes)发明的一种高真空放电管--阴极射线管】密封起来,接上高压电流,准备做阴极射线的实验,却意外地发现一块放在旁边用来做别的实验的荧光屏发出了光辉。在连续进行了6周的严密实验后,他认定放电管发出了一种未知的射线--X射线。6年后,伦琴因此获得了首届诺贝尔物理学奖。

后来发现,在伦琴之前,实际上已有几个人,包括克鲁克斯本人,都观察到了X射线,但都没有意识到。伦琴不仅有好的运气,更重要地是他能把握住运气。在伦琴之后,有许多人想成为伦琴第二。其中包括法国南锡大学物理教授布朗洛(Rene Blondlot, 1849-1930)。布朗洛是个杰出的物理学家,由于在电磁学领域的成就,当选法国科学院通讯院士并两次获得科学院大奖。1903年,他在研究X射线的偏振现象时,遇到了类似伦琴一样的运气。他的实验材料是一根放在密闭铁管中的热铂丝,铁管留了一条铝做的细缝。他注意到从中射出的射线似乎能够让附近煤气灯的火焰变得更亮,而且还能让荧光屏变得更亮。他认定这也是一种未知的新射线,取名N射线,以纪念他任职的大学。

布朗洛很快又发现很多材料都能天然地发射N射线,比如石英、大多数的金属,但是不包括木头。太阳也能发出N射线,而且还能储存在某些材料中。把一块砖用黑纸包好在太阳下晒一会,就能让它持续不断地发出强烈的N射线。就像光透过玻璃三棱镜发生折射形成光谱一样,让N射线透过铝质三棱镜也会形成频谱,虽然看不见,但是可以用一块特制的荧光屏检测出来。布朗洛还发现N射线能够奇妙地增强人的视力。

这种射线看来要比X射线神秘得多,也重要得多。布朗洛迫不及待地发表论文宣布其发现,在三年内发表了26篇相关论文和一部著作。其他法国科学家也纷纷跟进,到1906年时已有120多名科学家发表了近300篇研究N射线的论文。1903年诺贝尔物理学奖的获得者贝克勒尔(AntoineHenri Becquerel,1852-1908)也凑这个热闹,写了10篇有关论文。最神的是布朗洛的同事、南锡大学医学院生物物理学教授查彭蒂尔(Augustin Charpentier),他发现兔子、青蛙、人体都能发射很强的N射线,而且N射线不仅能增强人的视力,还能增强嗅觉、味觉和听力。这种“生理射线”还能通过电线传导。查彭蒂尔为此发表了38篇论文,光是1904年5月一个月就发表了7篇有关论文。

但是德国、英国的物理学家们却无法重复布朗洛的发现,不免心存疑惑。这些“失败者”中包括著名的物理学家:英国的开尔文勋爵(Lord Kelvin)、克鲁克斯,德国的鲁本斯(Heinrich Rubens)、卢默尔(Otto Lummer)。特别是德国物理学家鲁本斯,曾被德国皇帝要求重复出法国人的发现,花了两周时间也一无所获。1904年,恰好以善于揭露伪科学著称的美国著名物理学家、约翰斯?霍普金斯大学教授罗伯特?伍德(Robert W. Wood, 1868-1955)到英国参加会议,与会者便请他去布朗洛实验室看个究竟。伍德建议鲁本斯去做调查,但鲁本斯觉得还是伍德去比较合适,因为布朗洛曾彬彬有礼地回答过鲁本斯的许多问题,拉不下脸来戳穿他。

    

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