威廉·康拉德·伦琴

威廉·康拉德·伦琴（德语：Wilhelm Conrad Röntgen，1845年3月27日—1923年2月10日），德国物理学家，X射线发现者，第一届诺贝尔物理学奖获得者。^[2][3]

威廉·康拉德·伦琴于1845年3月27日出生在莱茵河右岸的伦内普市^[注1]，其家境殷实。早年伦琴跟随家庭辗转多地，由其祖母抚养长大。1862年，伦琴前往乌德勒支技术学院校进行就读，后因为同学保守秘密被学校开除。三年后，伦琴考入苏黎世大学就读，并逐渐转攻物理学。1869年，伦琴完成论文《各种气体的研究》从而获得博士学位，随后成为物理学家昆特的助教，开始跟随他进行研究工作。几年后，伦琴陆续在维尔茨堡大学、斯特拉斯堡大学和吉森大学等高校担任副教授、教授、校长等职，并进行了晶体物理学、比热等方面的研究。^[2][3][8][5]1895年11月8日，伦琴在进行阴极射线的实验时第一次注意到放在射线管附近的氰qíng亚铂酸钡bèi小屏上发出微光。经过几天研究确定了荧光屏的发光是由于射线管中发出的某种射线所致，他将这种射线称为“X射线”。此次试验在当时的科学界迅速引起重视，随后其发表的论文《一种新的射线》更是引发轰动。1901年，伦琴获得首届诺贝尔物理学奖，并得到德国皇帝亲自授予的二级普鲁士勋章。1920年，伦琴于德国慕尼黑大学退休。1923年2月10日，伦琴因癌症病逝于德国慕尼黑，享年78岁。^[2][5][9]三日后，德国民众为其举办了隆重的葬礼，并将其埋葬在德国吉森市的家族墓地之内，与其妻子、父母合葬于一处。^{[2][5][9][10]}

伦琴发现的X射线在医学领域和工业领域产生了重大影响，并为开创医疗影像技术铺平了道路。^[11][12]德国物理学家马克斯·冯·劳厄曾评价：“伦琴的发现之伟大，从下述事实即可想而知：为数众多的、往往是杰出的物理学家在伦琴之前利用同样的辅助手段进行了实验，然而他们未能发现这些现象。这种向完全未被研究的领域进军，除了敏锐的目光以外，还要求巨大的勇气和自制力。”^[13]为了纪念伦琴的成就，国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）2004年将元素周期表上第111号化学元素錀（Roentgenium (Rg)）以伦琴命名。^[14][15]另外，放射性物质产生的照射量的一个单位也用伦琴表示。^[16]

威廉·康拉德·伦琴于1845年3月27日出生在莱茵河右岸的伦内普市^[注1]，其家境殷实，父亲为当地一家纺织厂的厂长，因伦琴为家中独子，所以自幼得家人喜爱。三岁时，由于生意需要，伦琴跟随家庭回到了其母亲的故乡——荷兰的阿佩尔多市，不久后，伦琴又跟随家人前往了荷兰的乌德勒支市。同时，因其父母工作繁忙，伦琴自幼由其祖母带大，而在小时候的伦琴便展示出较强的运动能力和动手能力。^[2][3][8][5]

1862年，伦琴进入乌德勒支技术学院校进行就读，在就读期间，伦琴的同学画了一幅讽刺老师的漫画，随后老师命令伦琴说出是谁画的，伦琴不肯，最终他被学校开除。随后伦琴在家中进行自学。三年后，伦琴考入苏黎世综合技术学院，1868年6月，伦琴以优异的成绩获得了机器制造工程师证书。不久后，伦琴在物理学家昆特的建议下转攻物理学。^[2][4][5]

1869年，伦琴完成论文《各种气体的研究》从而获得博士学位。不久后，伦琴被任命为昆特的助教，并随后与他一起前往了维尔茨堡大学，三年后又去了斯特拉斯堡大学。1874年至1876年的两年间，伦琴不仅获得斯特拉斯堡大学的讲师资格，并且担任符腾堡州霍恩海姆农业学院的教授和斯特拉斯堡的物理学教授等职。在此期间，伦琴将大部分时间都用在了气体的性质、晶体的电性质及其他物理研究之上。^[2][3][8]

1876年，伦琴回到斯特拉斯堡帝国大学任数理副教授，并开始了研究各种气体比热的比值，证实了气体中面偏振的电磁光效应的存在，并作了定量的测量。三年后，伦琴在吉森大学担任物理学教授，并继续他的科学研究工作。^[2][8][5]

1880年，伦琴在迈尔等物理学家的推荐下开始担任吉森大学物理学讲师一职。并且在此期间，伦琴前后累计发表了十八篇专题性论文，并发现了运动电荷的磁场，还做了些晶体物理学方面的研究，使得他声名远播。^[2][8][5]

1885年，伦琴接到昆特来信，信中昆特提到自己病重，希望伦琴能够前往维尔茨堡大学接任他的工作。三年后，伦琴前往了维尔茨堡大学担任教授，并于1894年担任该学校的校长一职。在此期间，伦琴开始研究压力对固体和液体各种物理性质的影响，并提出了水和其他液体的比较有反常的作用，从而断定水有两种类型的分子。^[2][8][5]

1895年11月8日晚，伦琴将一张不透光的黑纸包在真空管上，黑色的纸挡住了一切的可见光线和紫外线。当他在暗室中接通高压电流时，他通过利用高压电流经过位于实验台上的荧光晶体的闪光，发现涂有铂氰酸钡的纸屏也同样会闪耀着浅绿色的光。随后，他把纸板放在管子周围，通过在光线路径和照相底片之间放置不同大小的不同物体进行了更多的实验。他发现较厚的物体比较薄的物体能够阻挡更多的光线。然后，他让妻子把手放在光线的路径上。投在照相底片上的影像显示了她的骨骼和她戴着的戒指投下的阴影。最终，他发现了一种新射线，并称这些新射线为“x射线”。^[17][18]而伦琴发现x射线一事立刻在世界范围内引起反响。虽然，当时学者并不清楚该项发现的实际运用的可能性，但是却一致认为这一发现对于人类有着重大的意义。^[18]

不久后，伦琴在实验室内开始研究x射线及其特性，为了排除感官上的错觉，他利用感光板把他在光屏上观察到的现象记录下来。并在实验室内安排生活设备，以便能够连续的使用仪器^[注2]进行研究工作。而在实验室内的大部分时间，伦琴都在尝试着x射线的基础实验研究。^[18]

1895年12月28日，伦琴向维尔茨堡物理医学协会第一次报告了自己的发现，引起了物理医学协会的重视。他的报告立即被发表，并且协会内以小册子的方式出版了题为《一种新的射线》的论文，内部并写有“内有维尔茨堡伦琴教授的新发现”大标题。在几个星期内，小册子被印刷了五版，并被翻译成英文、俄文、意大利文和法文等。在论文中，伦琴特别讲述如何利用希托夫管或其他仪器来得到这种新射线，并描绘了他在实验中所使用的各种物体的穿透性。由于当时对气体放电物理学还研究得不够透彻以及新射线的本质依旧神秘，所以他将这种新射线命名为“x射线”。^[2][17][18]

1896年1月中旬，伦琴被召入柏林皇宫，他在德皇和德国宫廷上层官员面前做出了关于自己的射线的报告。1月23日，在德意志科学协会的会议上，伦琴展开了一次演讲。在演讲当中伦琴为解剖学家凯利凯尔教授的一只手做了x射线图示。当时参与会议者兴奋异常，都建议将x射线命名为“伦琴射线”，而将这一照射现象定名为“伦琴照射”，伦琴没有同意此建议，而是继续沿用“x射线”这个名称。而此次演讲后，伦琴再也没有发表过公开的演讲。当时巴伐利亚贵族院为表彰他的贡献，曾授予他王室勋章及贵族封号，但遭到伦琴拒绝。^[17][18]同月，伦琴的专著及x射线相关的照片被他寄给了朋友们，并得到了出版。很快，伦琴的出版物引得多数学者的广泛关注，研究x射线的学者也一时得以享有盛名。^[2][17][18]3月9日，伦琴发表了第二篇题为《关于X射线的进一步观察》的论文，主要介绍了x射线在空气中的散射现象。^[5]

1900年，伦琴应邀担任慕尼黑大学物理学教授，但工作条件却比之前的维尔茨堡要差。工作的不称心与妻子的患病使得伦琴开始变得焦躁。不久后，第一次世界大战爆发，伦琴也需要受到食品定量分配法令，开始挨饿。饥饿与频繁的实验使得伦琴开始患病。^[2][17][18]

1901年，伦琴获得首届诺贝尔物理学奖，并于年末接受了诺贝尔奖金，并将其中五万克罗纳的奖金转赠给维尔茨堡大学。同时，德国皇帝亲自授予他二级普鲁士勋章。^[2][17][18]随后，伦琴一直在慕尼黑大学工作至1920年，期间伦琴妻子病逝，他也多次拒绝其他学校的任职邀请，并且在慕尼黑大学担任物理研究所所长，同时领导国家物理节拍器会议。1920年，75岁的伦琴退休，但仍可以在慕尼黑大学进行研究工作。并在同年发表了一篇关于晶体物理学方面的手稿。次年，伦琴在给好友的信中谈到妻子的离世让他感到痛苦。1922年，在一位老友的帮助下，伦琴获准前往瑞士休假，但是去往没多久，又因为缺少食物引得旧疾复发。^[9][19]

1923年2月10日，伦琴在慕尼黑的家中因癌症病逝，享年78岁。2月13日，德国民众为伦琴举行了隆重的葬礼，根据遗嘱，伦琴所有未发表的书信、手稿等皆被焚毁。而他的遗体被安葬于德国吉森市^[注3]，民众也都称他为德国人民“伟大的儿子”。^[2][5][9]

1895年11月8日，伦琴在进行阴极射线的实验时第一次注意到放在射线管附近的氰亚铂酸钡小屏上发出微光。经过几天研究确定了荧光屏的发光是由于射线管中发出的某种射线所致。因为当时对于这种射线的了解较少，所以他称它为X射线。12月28日，《维尔茨堡物理学医学学会会刊》发表了他关于这一发现的第一篇论文《一种新的X射线》。他对这种射线继续进行研究，又先后于1896年和1897年又发表了新的论文。1901年，伦琴因发现x射线，成为首位获得诺贝尔物理学奖的人物。^[8][20][21]

自伦琴发现X射线后，许多物理学家都在积极地研究和探索，1905年和1909年，巴克拉曾先后发现X射线的偏振现象，但对X射线究竟是一种电磁波还是微粒辐射，仍不清楚。1912年德国物理学家劳厄发现了X射线通过晶体时产生衍射现象，证明了X射线的波动性和晶体内部结构的周期性，发表了《X射线的干涉现象》一文，而劳厄的文章引得英国布拉格父子的关注，随后他们经过反复实验，提出了布拉格方程，证明了能够用X射线来获取晶体结构的信息。^[22]伦琴发现的X射线在医学领域和工业领域产生了重大影响，并为开创医疗影像技术铺平了道路。^[11][12]

除了发现X射线外，伦琴对于晶体物理学^[注4]的发展及固体、液体的物理性质的研究也有着一定的推动作用。如伦琴早年间研究晶体物理学，并发现了运动电荷的磁场，还对压力对固体和液体各种物理性质的影响进行研究，确认了水有两种类型的分子，在发现x射线之后，伦琴还对热电及压电展开了研究，并发表了相关论文。^{[2][5][8][23]}

伦琴在五十多年的研究工作中，一共发表了五十多篇论文，而他在科学上最大的贡献是发现了x射线，也因为他发现了x射线从而誉满全球。^[23]

1869年，物理学家普吕克学生希托夫发现物体放在真空中（真空度为十万分之一个大气压）的阴极和产生荧光的管壁之间，物体能产生清晰的影子。1891年，德国卡尔斯鲁厄大学教授赫兹，发现阴极射线可以穿过金属薄片（金箔、银箔、铝箔）。1895年12月28日伦琴了发表论文《一种新射线——初步报告》，在文中伦琴阐述了x射线的部分基本特性，并特别讲述了如何利用希托夫管或其他仪器来得到这种新射线，并描绘了他在实验中所使用的各种物体的穿透性。由于当时对气体放电物理学还研究得不够透彻以及新射线的本质依旧神秘，所以他将这种新射线命名为“x射线”。该论文引起了物理医学协会的重视。他的报告立即被发表，并且协会内以小册子的方式出版了题为《一种新的射线》的论文。^{[2][6][7][18]}

1896年1月23日晚，维尔茨堡大学物理研究所礼堂，伦琴举行了一次关于X射线发现及展示的公开报告会。1896年3月伦琴发表了第二篇论文《论一种新的射线（续篇）》，在文中伦琴再次阐述了x射线的部分性质，如在x射线的照射下，本不导电的空气开始变的导电。1897年伦琴发表第三篇论述X射线性质的论文《关于X射线性质的进一步观察》，在文中，伦琴描述了关于“X射线”波动特性的简便、富创造性的精密实验，但同样因为当时条件限制，伦琴并没有完成x射线的衍射实验。^[6][7]

除了研究之外，伦琴还是一位体育运动爱好者，他喜欢划船和登山，也喜欢雪橇运动和骑马，还酷爱打猎。另外，伦琴还患有绿色色盲，很难辨别以绿色森林为背景的红色麋鹿，且儿童时期他的眼睛受到过伤。但即使这样，伦琴也是一名较为优秀的射手。^[26][27]

1866 年，伦琴与他的妻子安娜在苏黎世安娜父亲的咖啡馆Zum Grünen Glas相识。随后他们相识、相知、相爱，并计划于1869年订婚，但是由于安娜比伦琴大六岁，且家庭情况并不是非常理想，所以遭到了伦琴父亲的反对，随后伦琴不顾父亲的反对，并于1872年7月7日在荷兰阿珀尔多伦与安娜结婚，在伦琴父亲逝世后，他们还领养了一个孩子，名为约瑟芬·伯莎·路德维希。^[28]

伦琴的父亲逝世后，伦琴继承了其父亲200万马克的遗产。同时，因为伦琴出于个人原因，也没有对自己的各项发明申请专利。1914年世界大战爆发到1918年结束，德国经济得到通货膨胀，伦琴破产，甚至一度陷入贫困。所以伦琴晚年也就一直生活在慕尼黑附近的魏尔海姆的乡间别墅度内。^[21][29]

伦琴死后被葬在了位于吉森的家族墓地之内，与其妻子、父母合葬于一处。^[10]

韦茨拉尔的阿图尔·普法伊费尔股份有限公司和霍伊歇尔海姆—吉森的顺克·埃贝股份有限公司于1974年共同设立了“伦琴奖金^[注10]”，由德国吉森尤斯图斯·利比希大学颁布。每年颁发一次，主要授予年轻科学家，奖励他们在放射物理学与放射生物学领域给予的贡献，伦琴奖金为5000马克，可授予一人，也可几人一起分享。^[30][31]

第111号化学元素𬬭lún^[注11]以威廉·康拉德·伦琴命名。𬬭是一种人工合成的放射性化学元素，化学符号为Rg，原子序数为111，属于过渡金属之一。在物理学家伦琴发现伦琴射线111年之际，位于德国达姆斯施塔特的重离子研究中心举行仪式，正式将化学元素111命名为“𬬭”。^[32][14][15]

1990年6月1日，，德国、美国等国联合研制的一颗x射线天文卫星被命名为伦琴卫星^[注12]，该卫星的命名是为了纪念发现X射线的威廉·康拉德·伦琴，而该卫星在工作近十年后于1999年12月12日正式停止工作。^[33]

关于伦琴的雕像有很多，如在德国柏林波茨坦桥上，雕有一座伦琴的青铜像。但具有代表性的是由雕塑家希尔德布兰德所作的青铜像，而该雕像在1915年陈列于慕尼黑的雕像陈列馆内。另外还有两个雕像是在伦琴死后雕铸的，一个在伦琴死后五周年纪念之时，在慕尼黑大学完成揭幕礼。另一个雕塑由俄国艺术家所作，建立在列宁格勒大学伦琴研究所前面。^[34]

在位于帕默群岛布拉班特岛巴斯德半岛东北部库伯恩角东南1海里处有处地标名为伦琴峰，该地标曾被划分于阿根廷政府内，但一直未有命名，1956年至1957年期间，亨廷航测有限公司于此地完成摄影，并完成照片绘图。而后英国南极地名委员会以威廉·康拉德·伦琴的姓名命名，所以此地也被称之为“伦琴峰”。^[35]

除了卫星、化学元素、雕像等纪念，还有诸多其他纪念，如伦内普市和慕尼黑都有以伦琴命名的大街、在维尔茨堡大学物理研究所悬挂伦琴纪念牌、1930年建成以伦琴命名的伦内普皇家体育馆、1932年伦内普建成以伦琴命名的博物馆开放、1905年春天，伦琴曾经的同事们在物理研究所内立了一块纪念牌，上面刻着“1895 年 WC Röntgen 在这座房子里发现了以他的名字命名的射线”。另外，放射性物质产生的照射量的一个单位也用伦琴表示。^[25][36][16]

诺贝物理学奖曾评价伦琴：“威廉·康拉德·伦琴有着谦虚和沉默寡言的特点，在他的一生中一直保持着对自然和户外职业的热爱^[注13]。”^[8]

《医学和生物学中的物理学^[注14]》一书曾评价伦琴：“威廉·康拉德·伦琴于1895年11月发现了X射线后，导致在20世纪初期X射线诊断技术对整个物理学发展作出了至关重要的贡献^[注15]。”^[37]

美国发明家爱迪生曾评价：“伦琴教授从他的发现大概连一块钱的好处也没有得到过。他是属于为兴趣而研究而且爱深入钻研自然秘密的那种纯科学家。”^[38]

苏黎世大学在对伦琴的论文评语中评价道伦琴：“在数学物理学方面具有丰富的知识，表现出独立的创造才能。”^[39]

德国物理学家马克斯·冯·劳厄曾评价：“伦琴的发现之伟大，从下述事实即可想而知：为数众多的、往往是杰出的物理学家在伦琴之前利用同样的辅助手段进行了实验，然而他们未能发现这些现象。这种向完全未被研究的领域进军，除了敏锐的目光以外，还要求巨大的勇气和自制力。”^[13]