數理化通俗演義套書（盒裝新版）

第五十三回 錯中錯卻見真成果 新發現又有新犧牲 ——天然「放射性」的發現

上回說到侖琴為逃避人們潮水般地來訪，正要登車出門，忽聽後面人聲喧鬧，他連忙換了一件衣服，快馬加鞭終於出走，到瑞士、義大利旅行訪問數月才算躲過這場「災難」。他發現的X射線成為十九世紀九○年代的物理學上的三大發現之一，為此他於一九○一年榮獲全世界首次頒發的諾貝爾物理學獎。
這侖琴的發現可是非同小可。你想過去的物理現象都是看得見摸得著的，而侖琴突然在未知世界找來一種東西，你看不見它，它卻能直看到你的骨頭縫裡，實在可怕。本來聰明的物理學家們已經大至星球，小至水珠火花無所不通。彷彿世界已全在他們掌握之中，而現在他們面前又突然出現了一個新世界，這個世界一片漆黑，只偶而閃出一絲螢光。於是整個物理學界不安了，立即秣馬厲兵要發起一場新的總攻。
一八六九年一月的一天，巴黎科學院人聲鼎沸，那些本來文質彬彬的科學家也在擁擠著，大聲爭論著，一失往昔的風度。人們還沉浸在侖琴射線引起的激動中。今天是著名數學家和物理學家昂利．龐加萊組織的報告會，會議室牆上佈置了許多X光拍的照片，有人體各部位的骨骼，有裝在木盒子裡的砝碼、錢幣，有可以看出內部出現裂縫的金屬，萬物在這射線面前都難遁其形。報告會開始了，龐加萊這位理論家畢竟與眾不同，他從現象入手概括出一個猜想；「既然陰極射線管在放出X射線時有螢光出現，那麼說明X射線與螢光物質有關，而許多螢光物質是在陽光照射下才會發光的，所以可以這樣推論，是否所有螢光物質在太陽光下都能放出類似侖琴射線那樣的射線呢？」
真是說者無心，聽者有意。科學史原來也是這樣驚人的相似，當年法拉第聽說奧斯特能將電變磁，便決心要將磁變電，終成電磁學的一代宗師；摩斯在輪船上聽人談論電傳信號，決心致力於此，終於發明了電報。這龐加萊在臺上正大聲講解，卻沒想到人群中早有一人側耳將他這話接了過去。這人叫亨利．貝克勒爾，他一八五二年十二月十五日生於巴黎，祖父是巴黎歷史博物館的教授，父親是螢光和科學攝影方面的專家，後來他的兒子也成了有名的物理學家。為了物理王國的興旺，他們真是一門忠烈，看來這次向未知世界的進軍也真該從他家選一員先鋒的。
話說貝克勒爾一聽龐加萊的話便覺言之有理。他自己本就是經常研究螢光物的，於是第二天立即找了一塊叫硫酸鉀鈾的螢光物，放在窗臺上曝曬。在這塊晶體下面他又墊上一塊用厚黑紙裹嚴的膠片。他想太陽光不能透過黑紙，膠片不會感光，如果陽光果真能使晶體發出與X射線類似的射線，那麼這張膠片就應感光。他將這一切都安排好後便拉過一把椅子坐在烈日下眼睜睜地盯著那塊耀眼的晶體。一個小時過去了，他頭頂冒汗；兩個小時過去了，他的襯衣已濕透。妻子叫他吃飯，他好像沒有聽見。他父親走過來了，奇怪一向很勤奮的兒子今天怎麼不進實驗室卻在這裡曬太陽。老貝克勒爾上前大喊一聲：「喂，你在這裡傻坐著幹什麼？」
「爸爸，輕點，」貝克勒爾以手一指窗臺上的晶體，好像聲音會使它震動似的說：「我用太陽光來照射這塊硫酸鉀鈾，也許它能發出類似侖琴射線的射線。」
「那你怎麼會知道它有沒有發出呢？」
「你看晶體下面壓了一張包黑紙的底片。」
這時貝克勒爾十幾歲的兒子聽到爺爺與父親有趣的對話，跑過來伸手就要抽底片看。
「傻兒子，」貝克勒爾在他後腦上輕輕拍了一掌說：「這樣露天打開你會甚麼也看不到的。」
「你也夠傻的了，」老貝克勒爾拉過孫子對兒子說：「晶體放到這裡還用你也陪著曬太陽嗎？難道會有一隻老鷹來把它叼去？走，都給我回屋裡吃飯。」
貝克勒爾三口兩口將飯吞進肚裡便鑽進暗室去沖膠片，天啊，膠片上竟有一團黑影，真叫龐加萊說準了，難道這就是侖琴射線？難道我就這樣輕易地勝利了？老貝克勒爾和他小孫子也圍了過來，祖孫三代六隻眼睛瞪得溜圓。他們立即又拿出十幾塊晶體分放在太陽光下，結果底片一不感光，第二天再實驗，第三天再重複，都一一應驗。
一八九六年二月二十四日貝克勒爾在法國科學院正式宣佈他的發現：只要陽光照射螢光物就會發出類似X射線的射線。人們歡呼繼侖琴之後的這一新發現，稱之為貝克勒爾射線。
貝克勒爾陶醉在自己成功的喜悅之中，他準備再多重複幾次實驗，多拍幾張片子。但是天公不作美，二月二十六日早晨巴黎上空烏雲密佈，貝克勒爾一推開門立即皺起眉頭。他只好返身拉開抽屜，將一片準備好的底片無可奈何地扔進去，砰地一聲推上就去幹其他的事了。第二天仍然陰雨不絕，第三天仍然浮雲不開，直至三月一日浮雲才不太情願地慢慢裂開一絲縫隙。貝克勒爾的心早就被發現的慾望燒得忍耐不住，就算陽光弱一點吧，也許可以勉強做成實驗。他拉開抽屜取出膠片，拿起鈾鹽，就要往院裡走。可是科學家細心的習慣又將他的腿絆住了；這些膠片包好已經三天，放在這抽屜裡會不會漏光呢？他拿起底片又走進暗室。天啊，這回叫他更為吃驚，底片已經感光，更奇怪的是上面還有一個亮亮的鑰匙的圖影。他急忙拉開放底片的抽屜，果然裡面有一把鑰匙，這才想起，那天放進底片後順便往紙包上壓了一把鑰匙，鈾鹽是放在桌面上的。這說明它不用陽光直射也能發出類似X射線的射線，而且還能穿透桌面。
貝克勒爾坐在椅子裡半天手足無措，無言無語。這時外面烏雲早已散得一乾二淨，晴空萬里，可他的心裡反倒烏雲密佈，愁腸百結。他被自己的新發現搞糊塗了，不知道究竟這是對是錯，是憂是喜：如果螢光物根本就不用甚麼陽光曬也能發出射線，自己在幾天前對巴黎科學界的報告豈不是一場絕大的笑話？想到這裡他不覺有點臉紅：何必那樣急急忙忙地公佈實驗結果呢？這回要加倍細心了。他立即把鈾鹽放在桌面上，又包好幾張底片，裡面分別放了錢幣、金屬片等各種形狀的物件，果然就在屋子裡，底片也都被感光而且都照出了這些物體亮亮的影子。他又拿來其他一些分別含硫、磷的螢光晶體卻都沒有放射性，這說明放射性其實只與鈾有關。這鈾是一八四二年才發現的元素，幾十年來它只有一個小用途，就是給玻璃、瓷和琺瑯著色。只要給玻璃裡面添上萬分之一的鈾，玻璃就會發黃色，再加一點就成暗綠，再加一點就成黑色。想不到這個小配角竟有如此獨特的本領，貝克勒爾當時更想不到這鈾竟能製成原子彈，這是後話。
一八九六年五月十八日，貝克勒爾重新提出一份報告，他說：「我研究過的鈾鹽，不論是發螢光的還是不發螢光的，結晶的、熔融的或是在溶液中的，都具有相同的性質，所以我得到以下結論：在這些鹽中鈾的存在是比其他成分更重要的因素--用純鈾粉進行的實驗證明了這一假設。」龐加萊關於陽光照射螢光物就可發出射線的假設錯了，貝克勒爾關於在陽光下螢光物可使底片感光的報告也錯了，而他在抽屜裡的偶然發現倒對了。
正是：
錯試錯想犯錯誤，強似守株死待兔，
不怕難題四面堵，東衝西突總有路。
各位讀者，科學發現常常離不開機遇。這機遇有兩種，一是本來要尋找的東西沒有得到，卻找到一件同樣重要或更重要的，謂之「種瓜得豆」，如我們前面請到的氦氣等惰性氣體的發現；二是一次不小心的失誤卻倒撞著了某個機關，導致一項發明發現，謂之「因禍得福」，如珍妮夫婦吵架一腳踢出一個紡紗機。這貝克勒爾偶將底片與鈾鹽放在一起正屬後者。但是無論哪種機遇，總之是要努力去找，這裡應了兩位偉人的話。生物學家巴斯德說：「在觀察的領域中，機遇只偏愛那種有準備的頭腦。」物理學家亨利說：「偉大的發現的種子經常飄浮在我們身邊，但它只會往有心人心中扎根。」
卻說貝克勒爾發現只要將一點鈾靜靜地放在那裡，不用煮，不用烤，不用加酸加鹼，它自己即可放出射線。這就是後來居里夫人命名的天然放射性，它說明原子自己在不斷地發生變化而放出某種物質。過去人們認為原子已是物質最小的不變的微粒，貝克勒爾的發現掀開了原子物理學的序幕，將導致人們對世界哲學體系的重新認識，其意義非同小可。
可是他自己當時並未能認識到這種深刻的意義，只是覺得這實在是一個還未揭開的奧秘，就拚命來解這個難題。他收集各種鈾鹽，將它粉碎，加熱，用酸溶解，做各種對比試驗。他愛這種螢光物質賽過珍珠、鑽石，桌上擺著，家裡供著。甚至床頭、書架上也常有一塊。他用手摸，用鼻子嗅，仔細端詳，仔細捉摸。但是他沒有想到，他這個最喜歡的寶貝卻在暗暗地來謀殺他了。
當時人們對放射性給人體造成的危害一無所知。貝克勒爾整天生活在射線中，他五十歲剛過便漸漸感到渾身癱軟，頭髮脫落，手上的皮膚常像燙傷一樣疼痛。
這天他的一位醫生朋友專門上門來為他治病。可是當時已知的病症都不能解釋這些現象。於是醫生想到萬能的X光，就用X光照了他的手，照了他的胸，仍沒有任何異常。他那裡想到他這是在給病人身上又加了更多的射線啊。兩個好朋友沉默地對坐著，醫生難過地說：「你對社會有這樣偉大的發現，可是上帝怎麼讓你得這樣的怪病呢？」
貝克勒爾倒很不在乎，他幽默地說：「凡是想窺探上帝造物奧秘的人，上帝都會狠狠地報復他的。牛頓發現了宇宙的秘密，晚年受膽石症的折磨；達爾文發現了生物界的秘密，晚年受頭痛症的折磨；我現在又要敲開上帝的一塊禁地，理當受到這懲罰。」
「不，這不是上帝的懲罰，是科學家自己付出的犧牲。你們的光熱都已變作了為人類探路的燈火，這個有限的身軀又不是一架不要動力的永動機，怎麼能不虛弱，怎麼能支持得了呢？所以找勸你換個環境，離開這裡到海濱去療養一段時間，這樣你的身體會重新恢復的。」
「不，除非將我的實驗室也挪到海邊去。否則我決不離開這裡。醫生離開病房，病人只有等死；我離開實驗室，那些儀器也會詛咒我的。我知道自己得的是一種怪病，好在我這一生總算為科學發出了一點光，雖然只是一點螢光。我希望抓緊時間，再將這點光亮燃得大一點，好讓人們看清，天然物質竟能自己放出射線。我真不明白這到底是甚麼東西在做怪呢？」
醫生未能勸動他，搖搖頭無可奈何地走了。但貝克勒爾也從此一病不起。一九○八年八月二十五日他逝世於法國勒克魯瓦西克，是第一位被放射物質奪去生命的科學家。貝克勒爾留下的問題到底由誰來回答呢？且聽下回慢慢分解。

第五十三回 錯中錯卻見真成果 新發現又有新犧牲 ——天然「放射性」的發現

上回說到侖琴為逃避人們潮水般地來訪，正要登車出門，忽聽後面人聲喧鬧，他連忙換了一件衣服，快馬加鞭終於出走，到瑞士、義大利旅行訪問數月才算躲過這場「災難」。他發現的X射線成為十九世紀九○年代的物理學上的三大發現之一，為此他於一九○一年榮獲全世界首次頒發的諾貝爾物理學獎。
這侖琴的發現可是非同小可。你想過去的物理現象都是看得見摸得著的，而侖琴突然在未知世界找來一種東西，你看不見它，它卻能直看到你的骨頭縫裡，實在可怕。本來聰明的物...

為科學加一層薄薄糖衣
文／梁衡（本書作者）

這本書從一九八四年初版到現在，不覺已過了三十幾個年頭。這期間共出過電子科技版、人民教育版、北師大版、湖北版、香港版、臺灣版、連環畫版等十七個版本，這次再版算是第十八版了，至於重印的次數已很難統計清楚。在頭版序裡我曾說過，本書只是一層薄薄的糖衣，想不到這一點甜味竟然三十年不散。值此又新版之際，謹向熱情的讀者表示深深的謝意。
此書寫作的本意是想緩解青年人，特別是在校學生的讀書之苦。一個人從小到大以至成人，一是長身體，二是長知識。因此社會才設了小學、中學，進行必須的教育。因為我小時候也備嘗學數理化之苦，就想換一個方法來向青年人講述通常教師們在課堂上板著臉講，在考場上瞪著眼睛考的科學知識。知識既然如飯一樣是一種必不可少的東西，我們也就應該如品美食一樣地快樂學習。
我想為讀者找回這份樂趣。但是在寫作過程中我深為科學家的敬業精神和治學精神所感動，同時又為他們的聰明才智所折服，於是就漸漸傾注進了自己的感情和思考。在樂趣之外增加了情和理，儘量表現他們的獻身精神和治學方法。
現在想近三十年來讀者還忘不了這本書，大概是因為這三點：一是科學知識本身的魅力；二是科學家人物故事的吸引力；三是科學家的治學方法。知識、人物故事和方法，這正是貫穿本書的三條紅線。三線交織，既不同於虛構的小說，也不同於刻板的教科書，也不是純粹的方法論，在教育、科學、文學三邊地區填補了一塊空白。
隨著近年來科學的發展，這次再版在內容和文字上又做了一些修訂，側重了對治學方法的提示。另外又更新了版式，力圖在形式上更美一些。

為科學加一層薄薄糖衣
文／梁衡（本書作者）

這本書從一九八四年初版到現在，不覺已過了三十幾個年頭。這期間共出過電子科技版、人民教育版、北師大版、湖北版、香港版、臺灣版、連環畫版等十七個版本，這次再版算是第十八版了，至於重印的次數已很難統計清楚。在頭版序裡我曾說過，本書只是一層薄薄的糖衣，想不到這一點甜味竟然三十年不散。值此又新版之際，謹向熱情的讀者表示深深的謝意。
此書寫作的本意是想緩解青年人，特別是在校學生的讀書之苦。一個人從小到大以至成人，一是長身體，二是長知識。因此社會才設了小學、中學，...

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第四回 赤身裸體長街狂奔 一對好友海邊爭論——比重與浮力的發現
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