威廉海姆·康拉德·伦琴(1845—1923年),是德国著名的物理学家。他在物理学的许多领域进行过实验研究工作。1901年,他因发现了“X射线”而获得首届诺贝尔物理学奖。
伦琴的成长时期
德国的西部与荷兰、比利时、法兰西毗邻的地区是一片肥沃的平原。著名的莱茵河,缓慢地流过这里。在莱茵河的北部,有德国著名的鲁尔工业区。
19世纪中叶,在这个工业区里有一个繁华的城镇叫里乃堡。1845年3月27日,威廉海姆·康拉德·伦琴就生在这个德国西南部的小城里。
小威廉的父亲经营着一个已祖传四代的纺织品商店。这个家最初并不太富裕,到了伦琴父亲这一辈,买卖一天比一天兴旺,女主人又善于持家,家境逐渐殷实起来,并且成了镇上有名望的人家。
伦琴出世的时候,他的父亲已经40多岁了,他是父母唯一的男孩儿,自然是无价之宝似的供着。父亲亲切地昵称他为“威廉娃娃”。
小威廉非常淘气,经常和邻居的孩子们一起在宽敞的庭院里奔跑、玩耍。
和同龄的其他孩子相比,他并没有什么特别出众的地方,只是手巧一些。
学校的老师这样对他的父亲说:“您家的孩子,其他方面一般。但是,他性格好,天真、直爽,将来是会有前途的。”
老伦琴对儿子最大的希望就是长大后由他继承他们祖传的商店,所以对老师的这种评价他心满意足。
伦琴小学毕业后,父亲想要他留在里乃堡,再读个初、高中,就继承家业,谁知这遭到了伦琴母亲的强烈反对。
伦琴的母亲是荷兰人,荷兰人素有“海上马车夫”之称。荷兰有一句谚语:
“心爱的孩子要让他出外旅行。”
所以母亲一心一意想要儿子见一见世面,将来最好能当上殖民地的官吏,或者至少也做个大富商。事关儿子的前程,她毫不让步。
伦琴年龄还小,没有父母那么多的考虑,但是到世界各地看一看,他还是很感兴趣的,因此他当然是赞同母亲的意见了。遭到母子两人的反对,老伦琴只好让步。
伦琴被送往母亲的故国荷兰,住在外祖父的家里。
外祖父家在荷兰的一个大城市乌得勒支,伦琴进了颇有名气的乌得勒支中学读书。
在学校里,伦琴交了许多好朋友,其中胖胖的卡莱鲁和他最要好,他们经常一起去游泳、去钓鱼。荷兰是一个风车之国,在宁静的平原和小丘上,到处可见到红色或蓝色的风车在悠闲地转动。少年伦琴和朋友们就在这转动的风车下愉快地生活着、嬉戏着。
冬天的乌得勒支,气候寒冷。人们在室内生着了暖洋洋的壁炉,窗玻璃的外面因接触的是冷空气而结了一层薄薄的冰。伦琴常常望着窗户发呆,虽然教科书上说:“这是由于温度的下降,使水由液体变成了固体造成的。”
可是,液体为什么就变成了固体呢?他还是想不通!
自然界蕴藏着那么多的秘密,伦琴多想一一去揭示它们啊!后来,伦琴又迷上了制造机械玩意儿,整天和一堆零件儿泡在一起。
伦琴又在乌得勒支继续上高中。
高中的教学重点是希腊语和拉丁语等古典语言学。理科的讲授时间比古典语言学少得多,学校对这门课程也不太重视,这不太对伦琴的胃口。在班级里,他成绩中等,虽然在这所注重学习和教养的学校里弄个毕业证不太容易,但是如果不是出了点儿事,伦琴应该是能拿到毕业证书的。
就在临毕业前一年的第二学期里,发生了这样一件事。
这一天,刚刚下了希腊语课,同学们叽叽喳喳地在一起议论着:“哎呀,上这门课真累呀!整段整段地让我们背诵诗词,真受不了!”“就是的,老师真是太过分了!”说着说着,班里一个调皮的男生毛因斯跳到了黑板前,利落地画了一幅漫画,画的就是那个严厉的希腊语老师,老师的大鼻子尤其画得“漂亮”,同学们一齐哄堂大笑起来。
高个子的伦琴,背对着门口笑得格外开心。
突然,希腊语老师悄悄地回到了教室,站在门口看到了发生的一切。学生们都沉默起来,只有伦琴面朝后没有注意到老师,仍在放声大笑。
“伦琴!原来是你干的呀!”老师在他身后一声厉喝。伦琴吓得赶忙闭上了嘴,回头看着盛怒的老师,嗫嚅地说:“对不起,老师。不过,这画不是我画的。”
希腊语老师见学生们竟敢在背后这么嘲笑他,早已气得七窍生烟,想抓住一个学生好好泄泄气,于是继续追问道:
“那你说吧,是让我把你侮辱老师又撒谎骗老师的事儿记下来,还是你告诉我这是谁画的?”
“嗯,我知道是谁画的。”
“好,看来你倒还是个诚实的孩子。是谁画的呢?”
“不!这可不行,老师,我不能说。”
“为什么?”
“我不想当一个卑鄙无耻的告密者。”
“噢,你不愧是一个德国的理想主义者。威廉,你想想,一个无赖侮辱了一个受人尊敬的老师,你却认为是对的,要袒护他。你是想当好学生,告诉老师那个无赖的名字呢,还是要做坏学生,和他一起犯错误呢?”
伦琴低头不语。
希腊语老师更加生气,转向其他提心吊胆看着他的学生们大声说:“哪位同学能告诉我这是谁干的?”所有的学生都低下了头。
“犯错误的同学请自己站起来!”还是没有人应声。
老师再次盯住了伦琴。
伦琴早已满面通红,但心里觉得没有做出出卖同学的行为颇感自豪。
“伦琴,你好好听着:我们这所高尚的学校里,侮辱老师的行为是绝对不允许发生的。如果你能说出来是谁的话,只给你休学的惩罚,而如果你坚持不说,那就只有开除你。这是因为你不得不承担犯了错而又撒谎的双重罪名!”
伦琴虽然也很害怕,但“友谊”使他继续保持沉默。
老师见仍然问不出来,便冷冷地说。“那你就等着吧!”
伦琴和他的同学们谁都没有想到,校方真的给了他一纸通知:“勒令威廉海姆从乌得勒支高中退学!”
他非常难过,也非常愤怒和悲伤。但学校并不理会他的心情。这个消息也使伦琴的父母感到吃惊和忧虑。作为一名骄傲的德国人,老伦琴几乎不能原谅自己的儿子做出这种让他大丢面子的事情,这使伦琴更加难受了:“我甚至不能完成父亲的‘只要能念完高中……’这个小小的心愿。”
好在母亲对儿子的担心多于抱怨,她给儿子寄来了一封亲切的、关怀的信,鼓励他不要气馁,并随即让老伦琴来接他回德国。
伦琴并不愿意接受他的安排。“爸爸,难道我非当商人不可吗?”
父亲很吃惊:“你不是已经离开学校了吗?”
“爸爸,我还有希望拿到高中证书。有老师表示,可以帮助我让我参加毕业考试,所以我还想再念点儿书。”
“可是,这并不容易啊。不过,能拿到证书当然最好。”
在乌得勒支亲戚们的帮助下,伦琴被送进了荷兰的另一个城市阿培尔顿的工业学校,并准备参加明年高中的毕业考试。
在阿培尔顿,伦琴学习很用功。就连他讨厌的希腊语,他也努力地去学习。因为这是获得乌得勒支高中毕业证书必考的重要课程。
工业学校只教授学生一些实用性、操作性很强的技术,而不教理论知识,无法满足伦琴喜欢对一切事物寻根问底的强烈好奇心,所以,在阿培尔顿生活的几个月,他并不快乐。他渴望有朝一日能踏进大学的校门。柏林大学、慕尼黑大学、莱比锡大学……许多德国著名大学的名字日夜萦绕在他的心头。可是,没有高中毕业证书,这些学校是绝对不可能接收他的。
伦琴加倍努力地学习着。
然而,尽管伦琴在包得勒支高中的毕业考试中考得还不错,但是,由于以他原来的希腊语老师为首的一些固执的老师们的极力反对,伦琴最终还是没能拿到毕业证书。
他陷入深深的痛苦之中。生活道路上的坎坷使少年伦琴感到颓丧。是啊,刚刚年满20岁却似乎已经前途渺茫,以后该怎么办呢?
真是天无绝人之路。有一天,他的好友卡莱鲁从乌得勒支跑到阿培尔顿给他带来了一丝曙光。
“威廉,你想不想上大学啊?”
“当然想了。你也知道,我听人说过,没有高中毕业证书,哪个大学会要我呢?”伦琴伤心地说。
“在荷兰,在你的家乡德国是这样的,可是你有没有想过去别的国家上大学呢?比如我的故乡瑞士?”卡莱鲁是瑞士人。
“什么?有这种可能吗?他们可以不要求高中毕业证书吗?”伦琴来了精神。
“听说新成立的苏黎世工业大学,对那些没有毕业证书的人也允许入学。”
“这是真的吗?”伦琴的心中充满了希望。
“我就是专程来通知你的。如果你愿意去的话,我很快就要回国,把详细情况了解清楚后,尽快告诉你。”
伦琴决心去苏黎世工业大学学习。
在瑞士
1865年秋,伦琴考到苏黎世工业大学,学习工学。这所新兴的大学,对那些凡能通过极为严格的入学考试的考生,即使没有正式文凭,也予以录取。伦琴所以前往美丽的苏黎世。
父亲因为儿子的远行略有些不快,母亲则为儿子的前途再次呈现出光明而由衷地感到欣慰。
伦琴坐在飞快奔驰的火车上,注视着一幕幕映入眼帘的秀丽景色,心里万分激动。他设想着将来,要成为一名出色的机械工程师以酬夙愿。
瑞士是一个只有4l万平方公里面积的小小的山水之国。南边有世界著名的阿尔卑斯山,以及苏黎世湖、纳沙泰尔湖、日内瓦湖等20多个景致宜人的湖泊。瑞士人民勤劳而勇敢,用自己的汗水建设着可爱的家园。
伦琴在苏黎世一下火车,便感受到了瑞士自由和平的气氛,精神立即振作起业,不顾长途旅行的疲惫,急忙赶往心仪已久的学校。
苏黎世坐落在细长月牙形的苏黎世湖的北边,以其风光旖旎而蜚声国际。当时刚刚创办的瑞士联邦国立苏黎世工业大学,是这个城市的荣誉和自豪。它的校舍建在一座青翠的小山旁边,不仅可以俯瞰全城,而且明镜似的苏黎世湖就卧在其脚下。学校的建筑庄严而雄伟,工学部、昆虫博物馆、物理学部、考古学部等的建筑物尤其漂亮得引人注目。
伦琴漫步在校园整洁的大道上,感到阳光格外明媚,空气格外清新,连天空也显得格外高远湛蓝。“啊,这真是个令人心旷神怡的地方!”确实,这儿的生活和在阿培尔顿的日子相比,无论从哪个方面来讲,都有着天壤之别。
另一件让伦琴感到高兴的事情是:老朋友卡莱鲁也来到苏黎世,和他在同一所大学里读书。两个少年时代就很要好的朋友又聚在一起,他们和从前一样,结伴去登山、骑马、看戏、划船,尽情享受着苏黎世美好幸福的大学生活。游玩之余,伦琴也努力地钻研自己的课程和大学里珍藏的书籍,感到十分充实。
在学校里,伦琴常和同学们议论同时代科学技术上的伟大发现和发明。
“瑞典的阿尔富德·伯哈德·诺贝尔发明了威力很大的炸药,被人们称为‘炸药大王’呢。”
“同学们!德国的西门子公司研制出了强有力的发电机,电气时代就要到来了。想想吧,我们出生的时候,突突突冒着烟来回跑的蒸汽机火车刚刚诞生,而现在不过短短的20年,电动机车就又要问世了,这是多么伟大而神奇的工业时代啊!”
“我也想去搞发明,做一个像爱迪生那样的大发明家。”
19世纪后半叶,正是西方资本主义国家向工业时代迈进的最后时期。科学技术日新月异,许多重大的发明和发现给人们的生活带来了深远的影响,比如电灯、电报、电话等都出现于这一时期。年轻的、朝气蓬勃的大学生们受到时代的极大感染,跃跃欲试,想要加入到轰轰烈烈的工业变革潮流中去。
伦琴在自由的瑞士学习时,他的祖国德国的政治局势却很不稳定。早在1862年,伦琴尚在高中读书时,掌握着普鲁士政权的俾斯麦为了实现威廉一世统一德国的目的,大搞扩军备战。普鲁士王国还在1864年、1866年分别向丹麦、奥地利发动战争并取得了胜利。普鲁士即将完成整个德国的统一。
面对这种动乱。伦琴的父母暗自庆幸把儿子送到了安全的国家,他们频繁地写信嘱咐儿子要好好学习,争取早日拿到一张机械工程师的证书。
因为得到家里的大力支持,伦琴在瑞士的生活十分安逸、富裕。这个年轻人除了学习之外几乎没有什么烦恼。不久,在一次游玩中,他认识了一位姑娘——别鲁塔。别鲁塔虽然比他年长六岁,但她擅长唱歌、绘画、跳舞,对人温顺体贴,并且还曾上过三年家政学校,待人接物很有礼貌,这一切都深深打动了伦琴的心弦。于是,在瑞士灿烂晚霞的余晖中,苏黎世湖畔多了一对亲密的情侣。
与伦琴不同,别鲁塔是一个注重现实,善于观察事物本质的姑娘。所以,当伦琴总在幻想着美好、幸福的未来的时候,别鲁塔却认识到,虽然伦琴确实是个有前途、有希望的青年,可是目前他却什么成就都没有。在别鲁塔的影响和引导下,伦琴的想法也逐渐现实起来:“我明年就要毕业了,可是实际上掌握的东西并不多。”他开始加倍努力地学习,同时也开始思考毕业后自己该何去何从。
在大学里,教伦琴物理学的是一位年轻的新提升的教授奥格斯图·孔脱。
孔脱老师仅比伦琴年长六岁,但在物理界已经小有名气。他每次讲课和做实验,都受到学生们的热烈欢迎。他对自己学生的要求是非常严格的,不允许他们有一丝一毫的不精确。伦琴一直很佩服这位年轻、朝气蓬勃、精力充沛的物理老师,在考虑自己的前途时,他想听取一下孔脱老师的意见。
1869年初夏,伦琴快到毕业前夕的一个明媚的上午,他来到了孔脱老师的研究室门前,敲响了教室的门。
“是威廉海姆·伦琴啊,有什么事吗?”孔脱教授热情地请伦琴进入他那间满是书籍和实验器械的房间里来。
面对一贯严肃、认真的教授,伦琴一时竟不知如何表达自己的来意。
教授看到他吞吞吐吐的窘态,主动问道:“伦琴同学,马上就要毕业了,你今后打算研究什么专业呀?”
“我就是为这事来找您的,我还没有最后决定呢。”
“你愿意和我一起研究物理学吗?”
对这个青年,孔脱教授有一定的了解,他有一种不屈不挠的精神,并且做每件事情都很小心谨慎,尤其是他的手很巧,很适合做实验工作。在课堂上孔脱老师就不止一次地表扬过他,这大概也是伦琴来找孔脱教授的原因之一,师生彼此有好感。
呆立在一旁的伦琴惊讶地说:“您知道,我的专业是工学,对物理学方面我没有什么基础。”
“那么,你有向物理学进攻的理想吗?”
“我对物理学很感兴趣,愿意学习它。”
“这就好,你可以做我的助手。你很快就能学会的。”
“太好了,老师。我就学物理学吧!谢谢您!”
伦琴获此意外之喜,异常兴奋地走出了孔脱老师的研究室。
当时,师生两个谁也没有想到,35年后,伦琴竟能在物理学界取得那么辉煌的成就,发现了举世瞩目的X射线,这一切就开始于宁静而幽美的苏黎世湖畔、一个像往常一样静谧的夏日清晨。
这年的6月22日,威廉海姆·康拉德·伦琴从苏黎世工业大学毕业了,他获得了一个哲学博士的学位和一个机械制造工程师证书。这使父母感到特别的自豪。在拿到毕业证书后不久,伦琴还与心爱的别鲁塔订了婚约。
随后,伦琴作为孔脱教授的助手开始了物理学研究。
向物理王国奔去
当孔脱教授的助手