導讀：
今年的3月27日是倫琴誕辰180週年。《賽先生》特約撰稿，介紹這位低調的科學家。
瞿立建 | 撰文
陳曉雪 | 編輯
威廉·康拉德·倫琴（Wilhelm Conrad Röntgen，1845年3月27日—1923年2月10日）生於德國西南部倫訥普（Lennep）市一個布匹商人家庭，母親是荷蘭人。
為了躲避1848年革命的動亂，倫琴一家遷往荷蘭。
倫琴出生在這棟房子裡。圖源：wikicommons
倫琴於1862年入讀荷蘭烏特勒支市一所技術學校。這是父親對他的期望：學會一點實用技術，將來接手自己家的生意。
1864年一天，班裡一位調皮的學生畫了一幅搞怪的畫，畫的是同學們不喜歡的一位老師。同學們都嘰嘰喳喳圍著看，突然聽到老師的腳步聲，便快速回到自己座位上，只有倫琴渾然不覺，還沉浸在畫作之中。這位老師看到畫後，勃然大怒，要倫琴交代誰畫的畫，倫琴拒絕出賣同學。這個事件竟然鬧到倫琴因此被校方開除的地步。
開除的後果非常嚴重，沒有這所技術學校的畢業證書，就沒有資格申請大學。
倫琴在荷蘭租住的房子的外牆貼的紀念倫琴的瓷磚，2005年鋪貼。圖源：wikicommons
倫琴不想回家做生意，而是想繼續自己的學業。他不能正式上大學，於1865年1月在烏特勒支大學註冊為旁聽生。
倫琴在烏特勒支大學做旁聽生期間出版了自己第一本書。這是他在技術學校讀書時所用的無機化學教科書的習題解答，而當時他正好寄宿在這本教科書的作者家裡，二人便合作出版了這本書。
倫琴在1865年出版的第一本書，一本無機化學教科書的習題解答。圖源：https://roentgenmuseum.de/
倫琴在烏大認識的一位同學告訴他：瑞士蘇黎世聯邦理工學院不看中學文憑，只看入學考試成績。
倫琴很高興，馬上著手申請蘇黎世理工，申請信中特別強調了自己的數學成績優異。結果，他眼睛卻染了病，沒法去考試。倫琴的運氣好到爆棚，他的申請信落在機械學院一位教授手裡，這位教授向學校提出，這個學生眼睛染病不便考試，但足夠優秀，且已在大學旁聽了一年的課程，就免試錄取吧。倫琴真就被免試錄取了。
1865年11月，倫琴入讀蘇黎世理工機械工程專業，1868年以優異的成績畢業。接著，倫琴入讀蘇黎世大學，於1869年獲得博士學位。一年就能拿到博士學位倒不是因為倫琴天才，而是因為當時的博士學位只需要一篇論文即可。倫琴的論文雖不像他的學弟愛因斯坦的論文那樣具有非常重大的科學意義，但也不是一篇水文，研究的課題在當時是熱力學中非常關心的問題。這篇論文是倫琴從工程師轉向科學家的里程碑。
倫琴在蘇黎世居住的學生公寓，紀念牌安裝於1922年。圖源：Springer
倫琴獲得博士學位後，被蘇黎世聯邦理工的老師奧古斯特·孔特（August Kundt）延攬做助手。倫琴修過孔特教授的課程，博士論文的很多實驗是在孔特教授的實驗室完成的，二人合作地相得益彰。
孔特教授看到倫琴有成為傑出物理學家的潛質。他讓倫琴做的第一項重要工作是測量空氣的熱容比。當時一位很有名的實驗物理學家剛發表了測量結果，給出的值是1.3，而熱力學理論值為1.4。倫琴透過更精密的實驗確定了1.4這個結果。
1870年，孔特教授跳槽到了德國維爾茨堡大學，將倫琴也帶了過去。倫琴醉心於物理實驗研究的同時，苦惱自己的職業前景。他由於沒有中學畢業證書，因此不能做無薪講師，這是一般人在學術界做研究的第一個職位。他的新婚妻子對他說：“講師比助手偉大嗎？不做講師不能做研究嗎？”妻子的話舒緩了倫琴的情緒，他重新變得開朗。
奧古斯特·孔特（August Kundt，1839年11月18日—1894年5月21日，德國實驗物理學家，倫琴的伯樂。）
孔特也為倫琴的職稱問題奔走，但一無所獲，學校當局油鹽不進。孔特只好考慮帶著倫琴跳槽，聯絡能解決倫琴職稱問題的大學。
1872年4月，孔特帶著倫琴轉投威廉皇帝大學，這是德國新組建的大學，位於德國透過普法戰爭從法國割讓來的阿爾薩斯-洛林的首府斯特拉斯堡。新大學裝置優良，氣氛自由，倫琴煥發活力。兩年後，倫琴憑藉所積累的研究工作，成為無薪講師。這下，學術生涯晉升的第一個重要障礙就不存在了。倫琴豪情滿懷，準備在科學研究中取得更大成就。
1875年，倫琴收到霍恩海姆農學院的任教邀請，擔任物理學和數學教授。倫琴對此很激動。倫琴徵求孔特的意見，孔特說，跳級成為教授，好事，去吧。孔特還向倫琴叮囑一些為人處事的道理。
倫琴到了霍恩海姆農學院之後不久就後悔了。校園裡飄蕩著發酵池發出的酒精味，校舍是木製建築，他的實驗室裡只有一張桌子，即便自己製作儀器也不行，因為沒有任何工具。倫琴滿心要在這裡獨自開展研究工作，如果做不了研究，來這裡有何意義呢？
一年後，倫琴向孔特老師求助，孔特老師回信：這裡有一個副教授職位，如果不介意，就回來做副教授吧。倫琴毫不猶豫接受了。
倫琴浮躁的內心迴歸平靜，與老師孔特一起深耕光和電之間的關係的研究。倫琴與孔特發現，氣體也有法拉第效應，即磁場可以改變偏振光的偏振方向，倫琴師徒的觀測是實驗物理大師法拉第都未能做到的。
倫琴迴歸斯特拉斯堡，降職減薪，但他的妻子沒有怨言，只是困惑：為什麼做些沒有用的研究，為什麼不像愛迪生那樣研究電燈、留聲機等有用的東西，順便還掙錢？
倫琴解釋說：“現在有用的東西，要是追究其根源的話，大概開始的時候，也是從沒有用處的基礎研究開始的。”
孔特教授告誡倫琴，無論怎樣努力探索真理，生活也不一定能夠富裕起來，這就需要家庭的溫暖和理解。倫琴的妻子雖不理解丈夫的研究，但非常支援他的工作。
1879年，倫琴的教授夢終於要實現了，這個職位來自吉森大學。倫琴不忘霍恩海姆農學院的教訓，對實驗室硬體提出要求，吉森大學全部同意。
在吉森大學期間，倫琴做出的最重要的工作是透過實驗證實了麥克斯韋預言的位移電流，這是倫琴自認為自己最重要的工作，比後來他發現的X射線還重要。倫琴的這一實驗，讓麥克斯韋憑想象和洞察力提出的位移電流有了實驗基礎，電磁學大廈的一切都有了穩固基石。
1888年，倫琴收到烏特勒支大學的任教邀請。回想到自己當年想在那裡求學而不得，那裡請自己任教，倫琴心裡頗為得意，但堅決拒絕了這個邀請。
不久，曾經讓倫琴傷心的維爾茨堡大學也發來了任教邀請，這一次倫琴卻高興地接受了，因為他有一眾好友在那裡執教，當年難為他的那些人也都已退休。
倫琴任維爾茨堡大學新成立的物理研究所所長，但繼續學術研究，並聲譽日隆。1894年1月，他就任該校校長。
1895年年末，倫琴做出了他人認為最重要的科學發現——X射線。
自1894年6月起，倫琴開始研究陰極射線，這在當年是一個非常熱門的研究方向。
什麼是陰極射線？
在一個玻璃管裡裝上陰極和陽極兩個電極，加上高電壓，玻璃管內會發出光來，光的顏色與管內是什麼氣體有關。但是，把空氣慢慢抽出來，管內的光線會漸漸消失，而在陰極的對面玻璃管壁上出現了綠色熒光。科學家們研究發現，這種綠色熒光是陰極發射出來的一種不可見的射線造成的。這種射線叫做“陰極射線”，這些發光的管子叫“陰極射線管”。
陰極射線管。圖源：wikicommons
要對陰極射線進行更深入的研究，需要將陰極射線引到管外，德國物理學家菲利普·馮·萊納德（Philipp von Lenard）在1894年做到了這一點。他發現，將封閉管口的石英板可以用很薄的鋁箔代替，既可以保持管內的真空，還可以讓陰極射線穿過鋁箔。陰極射線在空氣中只能傳播幾釐米的距離，且可以用一張紙輕鬆阻擋。
菲利普·馮·萊納德（Philipp von Lenard，1862年6月7日—1947年5月20日，因陰極射線研究獲得1905年諾貝爾物理學獎）改進的陰極射線管，陰極射線可以從穿過圖中W處鋁箔而走向管外。圖源：wikicommons
倫琴採購了一套精良的陰極射線裝置，開始了研究。他花了幾個月的時間重複別人已發表的工作，對陰極射線各種性質瞭然於胸。
1895年11月8日晚，倫琴一個人來到了實驗室。他用黑紙包住陰極射線管，不使裡面的光露出來，關上實驗室的燈，拉上了窗簾，實驗室裡漆黑一團。他開啟陰極射線管電源，安靜的實驗室裡只有變壓器發出的嗡嗡聲。
倫琴注意到，附近實驗臺上一個地方發出了微弱的亮光。他走過去，點燃一支火柴，看到那裡有一張一張塗有熒光物質的卡紙。倫琴感到很驚奇，這張卡紙距離陰極射線管1米多遠，不應該受到陰極射線影響，因為陰極射線在空氣中只能傳播幾釐米遠。倫琴將卡紙四處移動，一直能發出亮光，似乎只有一種解釋，陰極射線管裡發出一種傳播距離更遠的未知射線。
隨後幾周裡，倫琴完全被這個神秘的現象迷住了，吃飯、睡覺都不離實驗室。
倫琴還在實驗中偶然看到了自己的手的骨骼的陰影。
倫琴緊張工作幾周後，開始寫論文。他要在論文裡用上自己手的骨骼的照片，但一直沒拍出滿意的照片來，便叫來自己的妻子來到實驗室，拍下了妻子的手骨的照片。這張骨骼照片令倫琴妻子驚懼不已。
倫琴妻子的手的X光照片，手指上的一團黑影是戒指。圖源：wikicommons
1895年12月28日，倫琴將論文投稿本地一家期刊，維爾茨堡物理醫學會的刊物Sitzungsberichte，請求快速發表出來。倫琴知道自己的發現意義重大，且貌似技術難度不高，快速發表不被別人搶發比發表在更有名的期刊上更緊迫。
倫琴在論文中將新發現的射線命名為“X射線”。在數學裡，把未知數習慣上叫做“X”。這是新發現的尚未弄清楚性質的光線，叫做“X射線”，倫琴覺得再合適不過了。
1896年新年，倫琴親自到郵局，向90多位物理學家寄出了自己的論文預印本。寄完信，倫琴對妻子說：“我們有麻煩了。”
倫琴發往維也納的論文預印本一番流轉，被奧地利《新聞報》一位編輯獲取，他寫了篇報道，發表在1896年1月6日的頭版。報道稱，德國科學家做出一項令人驚歎的發現，不用動手術，就能看清身體內部。這項報道迅速傳遍德國。1月16日，這條新聞傳到了美國。倫琴的發現在全世界引起轟動。
倫琴的論文迅速被譯成多種文字，在全世界的科學家之間流傳，各國的實驗室重複並確認了倫琴的發現。倫琴發現的早就出現在多個實驗室裡，可惜沒有被敏銳地捕捉到，那些錯失發現者只能搖頭嘆息。
新聞記者蜂擁來到維爾茨堡大學，連實驗室技工都被採訪談一談新的射線。
這則新聞也引起了德國皇帝威廉二世的興趣，他把倫琴請到皇宮，為他講解。1月13日，倫琴為皇帝、皇后、政府高官們做了演講，並當場進行了演示。皇帝授予倫琴一枚勳章——普魯士第二級寶冠勳章。
1月23日，倫琴在維爾茨堡大學向公眾做了一次演講。聽眾有學生、市民，還有本地官員、士紳、記者等。倫琴身著禮服，侃侃而談，但風格類似講課，讓公眾昏昏欲睡。演講的高潮是拍照手的骨骼。倫琴當場拍照了本校解剖學教授魯道夫·阿爾貝特·馮·克利克（Rudolf Albert von Kölliker，1817年7月6日—1905年11月2日，線粒體發現者）的手，立即洗好底片，把清清楚楚的骨骼照片展示給大家看。
1896年1月23日，倫琴做X射線公眾演講，圖為拍手骨環節。圖源：Springer
Kölliker教授即興發言：“我提議，這種射線就叫‘倫琴射線’，大家覺得怎麼樣？” 禮堂裡聽眾們用雷鳴般的掌聲表示同意這個提議。
其實在此之前和之後，有很多人提出用倫琴的姓氏為此射線命名，但倫琴堅持使用X射線這一名稱，並表示非常厭惡把他的名字與射線一起使用。
巴伐利亞王國執政官提出授予倫琴貴族稱號，倫琴姓氏之前可以加上“馮”字，倫琴卻拒絕了。這讓很多名字裡有“馮”字的教授們心裡不舒服，自己無比珍視的榮譽不被倫琴看在眼裡。
倫琴每天收到很多來訪請求，一般都予以拒絕，尤其是記者採訪，他只接受過一次記者採訪。
一天，德國一家公司的董事來訪，請倫琴申請專利並願意出高價收購，倫琴回答說：“專利是什麼，它是怎麼回事？打算把X射線一個人獨佔嗎？我不是‘發明’了X射線，它是千古以來，就存在著的，我僅僅是‘發現’了X射線而已。X射線是全人類的東西，而不是我個人的私產。打算運用我的方法，去產生X射線的人，儘管去做吧，不必客氣地徵求我的允許。但是，產生X射線的裝置還需要改良，如果貴公司能做到的話，那我是太贊成啦……”
各種名譽和獎也紛至沓來，只有不需要出面演講的，倫琴才考慮接受。
倫琴牴觸面向公眾的科普演講，他說：“物理是一門必須用老老實實的努力來證實的科學。也許有人能用某種方式來解釋一個問題，這會使外行的聽眾誤信，他們已經理解了這個講演。可是這等於進一步傳播了膚淺的知識，這比不通俗化更壞、更危險。”
倫琴每天收到大量信件，但幾乎都沒有回覆。
在輿論的喧鬧聲中，倫琴繼續研究X射線，在1896年和1897年各發表了一篇相關論文。
倫琴和妻子去義大利旅行以擺脫煩擾，但到了義大利還是經常被人認出。
輿論場廣泛的讚譽聲中也有雜音。有人質疑X射線的發現純屬運氣，不是硬功夫，還有人說X射線的真正發現者是倫琴的助手，甚至還有人說是實驗室技工。對這種聲音，倫琴沉默以對。他給朋友的信裡說：“讓那些心懷忌妒的饒舌者說去吧。”“這簡直像是因為我發現了射線而必須道歉似的。”
對此，美國心理學家Hugo Munsterberg評論道：“在伽伐尼偶然看到掛在鐵門上一支蛙腿的攣縮以前，世界上不知道已經有過多少人看到過伽伐尼效應。世界上偶然性常有，而伽伐尼和倫琴不常有。”
維爾茨堡大學倫琴紀念館展示倫琴當年的實驗室。圖源：wikicommons
就在倫琴發現X射線不久，阿爾弗雷德·諾貝爾的遺囑生效，諾貝爾獎啟動。1901年，第一屆諾貝爾物理學獎頒發給了倫琴。倫琴此時為慕尼黑大學教授。
倫琴一改以往不出席領獎儀式的風格，欣然前往瑞典首都斯德哥爾摩，他夫人因病未能同去。領獎之後，倫琴第二天就回去了，沒有發表諾貝爾獎演講。倫琴後來與諾貝爾獎委員會溝通，商定1902年10月10日補上這次演講。倫琴後來瞭解到，演講不是獲獎者必須盡的義務，便取消了這次演講，因為他一貫牴觸面向公眾做科學演講。上文提到的1896年的公眾演講是倫琴的唯一的科普演講。
倫琴的諾貝爾獎證書。圖源：諾貝爾獎官網
倫琴將獎金全部捐給了他發現X射線時所在的維爾茨堡大學。
1899年，倫琴拒絕了萊比錫大學的任教邀請。1900年，倫琴收到慕尼黑大學的任教邀請。倫琴覺得維爾茨堡的生活非常好，不想離開，但巴伐利亞王國派出官員登門相邀，倫琴不好堅辭不受，於4月赴慕尼黑大學任教，並擔任物理學系主任。巴伐利亞王國是德意志帝國的組成國，慕尼黑為其首府。
倫琴在慕尼黑過得不愉快。
倫琴在維爾茨堡輕鬆自在慣了，他和夫人不喜歡慕尼黑處處要講究的繁文縟節。他因為曾拒絕貴族封號，拒絕名字裡加“馮”，也不被慕尼黑上流社會接納。
但在建設慕尼黑大學物理系上，身為實驗物理學家的倫琴，有著超越時代的眼光，非常看重理論物理的價值。他堅持專門為理論物理學設立教職，並拒絕了政府安排給他的人選。他專程跑到荷蘭邀請洛倫茲加入，但沒有成功。倫琴在1906年請來了索末菲。索末菲將慕尼黑大學建設成為開創量子物理的世界三大中心之一，還培養了很多優秀的理論物理學家，是目前為止教導過最多諾貝爾物理學獎得主的人。德國物理學家、科學家傳記作家Albrecht Fölsing稱，延攬到索末菲是倫琴在慕尼黑做的最有價值的一件事。
阿諾德·約翰內斯·威廉·索末菲（Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld，1868年12月5日—1951年4月26日），德國物理學家，量子力學開創者之一。圖源：wikicommons
倫琴除了帶博士生之外，還面向全校一年級的學生開了實驗課，週一到週五，天天上課，上課學生高達400人。
1914年，第一次世界大戰爆發，倫琴的研究工作無法繼續了。一戰期間，他年逾七十，多病纏身，依然堅持給本科生上課。
1910年後倫琴的住所。圖源：museum-digital:rheinland
1919年，倫琴的夫人去世。為疏解思念之情，倫琴常常向妻子的遺像讀報紙，彷彿她仍能和他共思想同脈搏一樣。在她的生辰和忌辰，倫琴也會舉行一些特殊的儀式來紀念她。
1920年，75歲高齡的倫琴教授退休，但依然保留了兩間小實驗室。倫琴整理了他在姆尼赫大學做的晶體電導率的文章，於1921年發表了一篇超過200頁的論文。
第一次世界大戰後，德國出現了惡劣的通貨膨脹，倫琴也陷入了窮困的境地，甚至要用存檔的信來引火。因缺衣少吃，為吃上肉，他還養了頭豬。
1921年6月，倫琴立下遺囑：書架上鎖著的是自己所獲證書、獎章等，全部贈與維爾茨堡大學。紅木衣櫃裡鎖著的所有檔案，無需檢視，直接燒掉。倫琴還在遺囑中對財產進行了安排。
遺囑中最令人錯愕的安排就是燒掉檔案，其實他生前已經在燒檔案和信件了，他還給別人寫信請求燒掉自己寄的信。倫琴為什麼這麼做？有人分析出兩條重要原因。一是，倫琴只發表自己認為研究很透徹的論文，他留下的一些論文還沒達到自己的標準，不希望這樣的論文在身後被髮表。另一原因是，倫琴得罪過不少人，也被不少人嫉妒，擔心這些檔案會落入自己的仇家手中，會對自己名聲不利。
1923年2月10日，倫琴去世。
倫琴遺囑的幾位執行人，真的按遺囑燒掉了檔案，那是倫琴的論文、信件、筆記等。倫琴科學工作和生活的眾多細節也化作輕煙，令後人深深遺憾。
倫琴夫婦與倫琴父母合葬同一墓穴。圖源：wikicommons
參考文獻：
1. Wilhelm Conrad Röntgen: The Birth of Radiology, by Gerd Rosenbusch and Annemarie de Knecht-van Eekelen Springer, 2019
2.The life of Wilhelm Conrad Röntgen: discoverer of the X ray, by W. Robert Nitske, University of Arizona Press, 1971
3.倫琴傳，山本大二郎，文都蘇，莊明夫，陝西科學技術出版社，1982
4.倫琴，奧托·格拉塞爾，高耘田，吳逸瀚，原子能出版社，1980
注：兩本中文傳記文學性有餘，感染力充足，但細節準確性不足。
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