亨利?貝克勒爾
1896年初,倫琴發(fā)現(xiàn)X射線不久之后,在法國(guó)科學(xué)院的一次例會(huì)上,法國(guó)科學(xué)家彭加勒向人們展示了這個(gè)發(fā)現(xiàn),并且提出了一個(gè)猜想:既然陰極射線在放出X射線時(shí)有熒光出現(xiàn),那么說(shuō)明X射線與熒光物質(zhì)有關(guān),而許多熒光物質(zhì)是在陽(yáng)光照射下才會(huì)發(fā)光的,那么,是不是所有的熒光物質(zhì)在太陽(yáng)光下都能放出類(lèi)似倫琴射線那樣的射線呢?
彭加勒的這番話,引起了在座科學(xué)家的研究熱情,不少科學(xué)家都打算一探究竟,其中包括法國(guó)物理學(xué)家亨利?貝克勒爾。會(huì)議結(jié)束后,貝克勒爾就急忙趕回自己的實(shí)驗(yàn)室,和他的科學(xué)家父親一起來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證彭加勒的猜想。
貝克勒爾想,要弄清這個(gè)問(wèn)題,方法并不難,只要把熒光物質(zhì)放在一塊用黑紙包起來(lái)的照相底片上面,讓它們受太陽(yáng)光的照射,就能作出判斷。他的想法是,太陽(yáng)光本身不會(huì)使黑紙里面的照相底片感光,但是如果由太陽(yáng)光的激發(fā)而產(chǎn)生的熒光中含有X射線的話,X射線就會(huì)穿透黑紙而使照相底片感光。
貝克勒爾選用了一種鈾鹽,學(xué)名叫做硫酸鉀鈾的熒光物,仿照倫琴檢驗(yàn)X射線的方法,把一張照相底片用黑紙包得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí),再把熒光物倒在紙包上,然后放在陽(yáng)光下曝曬。過(guò)了一會(huì)兒,他急匆匆鉆進(jìn)暗室去沖膠片,沖出膠片后果然看到上面竟有一團(tuán)黑影,難道這就是倫琴射線嗎?父子倆一連又試了兩天,都一一應(yīng)驗(yàn)。于是,當(dāng)年的2月24日,貝克勒爾向法國(guó)科學(xué)院報(bào)告了他的發(fā)現(xiàn):只要陽(yáng)光照射熒光物就會(huì)發(fā)出類(lèi)似x射線的射線。
法國(guó)科學(xué)院讓貝克勒爾做好準(zhǔn)備,在下一次例會(huì)上做報(bào)告。為了更好地準(zhǔn)備報(bào)告,他又設(shè)想讓這種現(xiàn)象中的 “X射線” 穿過(guò)了鋁箔和銅箔,這樣似乎就更證明了X射線的存在。因?yàn)楫?dāng)時(shí)除了X射線之外,人們還不知道有別的射線能穿過(guò)這些東西??墒菦](méi)想到,一連幾天都是陰天,沒(méi)有陽(yáng)光,試驗(yàn)沒(méi)法繼續(xù)進(jìn)行下去。
他只好把那塊已經(jīng)準(zhǔn)備好的硫酸鉀鈾和用黑紙包裹著的照相底片一同放進(jìn)暗櫥,無(wú)意中還將一把鑰匙擱在了上面。
好不容易等來(lái)了陽(yáng)光的出現(xiàn),他取出原材料正要再次進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),忽然產(chǎn)生了一個(gè)念頭:這些膠片用黑紙包著放在抽屜里這么多天了,會(huì)不會(huì)漏光呢?不如先沖洗出來(lái)看一下。于是他把底片沖洗了出來(lái)。這時(shí),他有了驚人發(fā)現(xiàn):底片感光了,在底片上出現(xiàn)了硫酸鉀鈾很黑的痕跡,還留有鑰匙的影子。
射線在底片上的顯影
可是這次照相底片并沒(méi)有離開(kāi)過(guò)暗櫥,沒(méi)有外來(lái)光線;硫酸鉀鈾未曾受光線照射,也談不上熒光,更談不到含有什么X射線了。那么,是什么東西使照相底片感光的呢?照相底片是同硫酸鉀鈾放在一起的,只能推測(cè)這一定是硫酸鉀鈾本身的性質(zhì)造成的。
硫酸鉀鈾這種化合物,含有硫原子、氧原子、鉀原子、鈾原子。通過(guò)比較和鑒別,后來(lái)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),原來(lái)硫酸鉀鈾中,硫、氧、鉀原子是穩(wěn)定的,只有其中的鈾原子能夠悄悄地放出另一種人們?nèi)庋劭床灰?jiàn)的射線,使照相底片感光了。這種神秘的射線,似乎是無(wú)限地進(jìn)行著,強(qiáng)度不見(jiàn)衰減。發(fā)出X射線還需要陰極射線管和高壓電源,而鈾鹽無(wú)需任何外界作用卻能永久地放射著一種神秘的射線。貝克勒爾雖然沒(méi)有完成他預(yù)想的試驗(yàn),卻意外地發(fā)現(xiàn)了一種新的射線。
在3月2日的科學(xué)院例會(huì)上,貝克勒爾激動(dòng)地宣布了這個(gè)新發(fā)現(xiàn)。后來(lái),貝克勒爾又精心設(shè)計(jì)并做了一系列實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)只要化合物里含有鈾元素,就會(huì)放出這種神奇的射線,它把這種射線稱(chēng)為“鈾射線”。
于是,在1896年5月18日的科學(xué)院例會(huì)上,貝克勒爾宣布:含鈾的物質(zhì)都會(huì)自發(fā)放出射線,這種射線的強(qiáng)度不受任何物理上或化學(xué)上的原因的影響而變化。人們把物質(zhì)這種自發(fā)放出射線的性質(zhì)叫放射性,把有放射性的物質(zhì)叫做放射性物質(zhì)。
貝克勒爾的這一重大發(fā)現(xiàn),和倫琴發(fā)現(xiàn)的X射線一起,吹響了人類(lèi)向原子時(shí)代進(jìn)軍的號(hào)角。1903年,發(fā)現(xiàn)放射性元素鈾的貝克勒爾和隨后發(fā)現(xiàn)放射性元素釙、鐳的居里夫婦一起獲得了當(dāng)年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
在科學(xué)上,決不能輕易地放過(guò)偶然出現(xiàn)的現(xiàn)象。新的苗頭或線索,一經(jīng)出現(xiàn),就要立即抓住它,刨根究底,問(wèn)它個(gè)為什么,查它個(gè)水落石出。據(jù)說(shuō),在貝克勒爾之前,已經(jīng)有人發(fā)現(xiàn)了這種怪現(xiàn)象。有一位科研人員把瀝青鈾礦石和包好的照相底片擱在一起,底片因曝光而作廢了。但是,這個(gè)人只得出了一個(gè) “常識(shí)性” 的結(jié)論:不能把照相底片同瀝青鈾礦石放在一起。這個(gè)結(jié)論雖然是對(duì)的,也有實(shí)用價(jià)值;可是由于他缺乏一種刨根究底的鉆研精神,沒(méi)有把原因搞清楚,以至白白地失去了一項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)。粗心的人是難有重要發(fā)現(xiàn)的,偉大的機(jī)會(huì)到來(lái)時(shí),常常擦肩而過(guò)。因此,科學(xué)上想要有成就,必須首先養(yǎng)成不放過(guò)細(xì)節(jié)的習(xí)慣和本領(lǐng)。
令人惋惜的是,當(dāng)時(shí)科學(xué)家們并沒(méi)有認(rèn)識(shí)到放射性物質(zhì)的危害性,貝克勒爾也因?yàn)槌商旄派湫晕镔|(zhì)打交道而讓健康受損,在1908年去世,他是第一位因研究反射性物質(zhì)而獻(xiàn)出生命的科學(xué)家。