1901年,首屆諾貝爾物理學獎授予德國物理學家倫琴(Wilhelm Konard Rontgen,1845-1923),以表彰他在1895年發現了X射線。
1895年,物理學已經有了相當的發展,它的幾個主要部門--牛頓力學、熱力學和分子運動論、電磁學和光學,都已經建立了完整的理論,在應用上也取得了巨大成果。這時物理學家普遍認為,物理學已經發展到頂了,以后的任務無非是在細節上作些補充和修正而已,沒有太多的事好做了。
正是由于X射線的發現喚醒了沉睡的物理學界。它像一聲春雷,引發了一系列重大發現,把人們的注意力引向更深入、更廣闊的天地,從而揭開了現代物理學革命的序幕。
倫琴在發現X射線時,已經是五十歲的人了。當時他已擔任維爾茨堡(Wurzburg)大學校長和該校物理研究所所長,是一位造詣很深,有豐碩研究成果的物理學教授。在這之前,他已經發表了幾篇科學論文,其中包括熱電、壓電、電解質的電磁現象、介電常數、物性學以及晶體方面的研究。他治學嚴謹、觀察細致,并有熟練的實驗技巧,儀器裝置多為自制,實驗工作很少靠助手。他對待實驗結果毫無偏見,作結論時謹慎周密。特別是他的正直、謙遜的態度,專心致志于科學工作的精神,深受同行和學生們的敬佩。
十九世紀末,陰極射線研究是物理學的熱門課題。許多物理實驗室都致力于這方面的研究,倫琴也對這個問題感興趣。1895年11月8日,正當倫琴繼續在實驗室里從事陰極射線的實驗工作,一個偶然事件引起了他的注意。當時,房間一片漆黑,放電管用黑紙包嚴。他突然發現在不超過一米遠的小桌上有一塊亞鉑氰化鋇做成的熒光屏發出閃光。他很奇怪,就移遠熒光屏繼續試驗。只見熒光屏的閃光,仍隨放電過程的節拍斷續出現。他取來各種不同的物品,包括書本、木板、鋁片等等,放在放電管和熒光屏之間,發現不同的物品效果很不一樣。有的擋不??;有的起到一定的阻擋作用。倫琴意識到這可能是某種特殊的從來沒有觀察到過的射線,它具有特別強的穿透力。于是立刻集中全部精力進行徹底的研究。他一連許多天把自己關在實驗室里,連自己的助手和家人都不告知。他把密封在木盒中的砝碼放在這一射線的照射下拍照,得到了模糊的砝碼照片;他把指南針拿來拍照,得到金屬邊框的深跡,他把金屬片拿來拍照,拍出了金屬片內部不均勻的情況。他深深地沉浸在這一新奇現象的探討中,達到了廢寢忘食的地步。平時一直幫他工作的倫琴夫人感到他舉止反常,以為他有什么事情瞞著自己,甚至產生了懷疑。六個星期過去了,倫琴已經確認這是一種新的射線。才告訴自己的親人。1895年12月22日,他邀請夫人來到實驗室,用他夫人的手拍下了第一張人手X射線照片。
1895年年底.他以通信方式將這一發現公之于眾。題為《一種新射線(初步通信)》。倫琴在他的通信中把這一新射線稱為X射線,因為他當時確實無法確定這一新射線的本質。
對于倫琴來說,他當然沒有料到在重復陰極射線實驗時,會發現一種新的性質特殊的射線,但是他的發現并不是因為交上了好運,而是由于幾十年的精心實踐培養了良好的觀察和判斷能力,對這一偶然象不輕易放過,務必研究至水落石出,所以,發現X射線對于他說既是偶然的,也是必然的。
發現X射線的消息很快傳遍全球。由于這一射線有強大的穿透力,能夠透過人體顯示骨骼和薄金屬中的缺陷,在醫療和金屬檢測上有重大的應用價值,因此引起了人們的極大興趣。一個月內許多國家都競相開展類似的試驗。一股熱潮席卷歐美,盛況空前。X射線迅速被醫學界廣泛利用,成為透視人體、檢查傷病的有力工具,后來又發展到用于金屬探傷,對工業技術也有一定的促進作用。
X射線的發現對自然科學的發展更有極為重要的意義,它像一根導火線,引起了一連串的反應。許多科學家投身于X射線和陰極射線的研究,從而導致了放射性、電子以及α、β射線的發現,為原子科學的發展奠定了基礎。同時,由于科學家探索X射線的本質,發現了X射線的衍射現象,并由此打開了研究晶體結構的大門;根據晶體衍射的數據,可以精確地求出阿伏伽德羅常數。在研究X射線的性質時,還發現X射線具有標識譜線,其波長有特定值,和X射線管陽極元素的原子內層電子的狀態有關,由此可以確定原子序數,并了解原子內層電子的分布情況。此外,X射線的性質也為波粒二象性提供了重要證據。
對倫琴發現X射線的偉大貢獻,科學界作出了正確的評價。普魯士科學院在祝賀倫琴獲得博士學位50周年的賀信中寫道:
"科學史表明,在每一個發現中通常都在成就和機遇之間存在一種特殊的聯系,而許多不完全了解事實的人,可能會傾向于把這一特殊事例大部分歸功于機遇。但是只要深入了解您獨特的科學個性,誰都會理解這一偉大發現應歸功于您這位擺脫了任何偏見、將完美的實驗藝術和極端嚴謹自覺的態度結合在一起的研究者。"
倫琴1845年3月27日生于德國萊茵省的雷內普(Lennep),他是紡織商人的獨生子,童年時代大部分是在母親的故鄉荷蘭渡過的。1868年倫琴畢業于瑞士蘇黎世聯邦工程學院,成為一名機械工程師。1869年,獲哲學博士學位。受老師昆特教授的影響,轉而從事物理學的研究,并隨昆特到維爾茨堡大學做昆特的助手。1872年倫琴到斯特拉斯堡大學任副教授。1875年成為霍恩海堡農業??茖W校的教授。1879年-1888年主持古森大學物理學講座。1889年-1893年任耶拿大學和烏德勒茲兩大學的教授。1894年-l900年任維爾茨堡大學校長和慕尼黑物理研究所所長。他是柏林和慕尼黑科學院的通訊院士。倫琴在五十年的研究工作中,一共發表了五十多篇論文。他在研究電磁現象中還發現,在充電的固定平行板電容器中,使介質旋轉,能夠產生磁場,就好象有電流流動一樣。這一假想的電流,人們稱為倫琴電流。此外,倫琴還在彈性、液體的毛細作用、氣體比熱、熱在晶體中的傳導、壓電效應以及偏振光的磁致旋轉等方面也都有研究。
倫琴對科學有崇高的獻身精神。他無條件地把X射線的發現奉獻給全人類,自己沒有申請專利。1901年首屆諾貝爾物理學獎授給了倫琴,但他非常謙虛,沒有在頒獎大會上發表演說。他不愿在公共場合上露面,更不高興接受人們的贊揚和吹捧。為了避開人們的訪問和慶賀,他多次遠離柏林,躲到鄉下去生活。倫琴晚年生活十分困苦,他的雙手由于受X射線照射,在晚年時干枯得像干柴一般。他沒有兒女,夫人早年就已去世,1923年倫琴因癌癥去世時,身邊竟沒有任何親人。