特约专稿
Invited Manuscripts
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N 射线是什么?大家都知道并熟悉X 射线,也听说过α射线、β射线和γ射线。至于N 射线,不仅教科书没有片言只语,就是大多数正统科学史著作和科普读物也根本不提。然而在20世纪初,一位杰出的物理学家发现了他称之为“N 射线”的一种新辐射,并曾名噪一时,后来又被科学界认为这种辐射完全是虚幻的而被抛弃。这就酿成了科学史上的“N 射线事件”。
19世纪末年,伦琴发现的X 射线和贝克勒耳发现的放射性现象引起了普遍的轰动,物理学家们热切希望发现更多类似的不可见射线,纷纷投入到这方面的实验研究来。例如,彭加勒在1897年发表的文章里提到伦琴和贝克勒耳的发现时说,无疑还会看到其他一些现象,“并且将会完成这样一幅图画,现在我们仅仅开始看出它的大概。”
1903年,法国南锡大学的物理学教授布伦德洛(Rene Blondlot,1849~1930)在研究X 射线的偏振现象时,发现似乎有某种射线放射到火花隙检测器上,它能够让火花变得更亮,而且还能让荧光屏变得更亮。他认定发现了一种未知的新射线,遂取名“N 射线”,以纪念他任职的南锡大学。布伦德洛在《法国科学院院刊》上发表他对N 射线的发现。接着他发表了一系列论文,宣称任何照明物质、热的物体、某些靠近热体或太阳光下的物质、受到压缩或硬化的物体比如石英、大多数的金属等,都能产生“N 射线”。不仅如此,布伦德洛在1904年还为此出版了一本专著。
法国的其他科学家,包括相当著名的物理学家,也都
加入了“N 射线”研究者的行列。法国官方杂志《情况报告》在1904年几乎有上百篇关于“N 射线”的文章发表,占它在这段时间发表的全部物理学论文的15%。而根据科洛兹在1980的统计,在那三四年里,有120多位科学家在正式的科学期刊上发表了大约300多篇关于N 射线的论文。鉴于“N 射线”的发现造成的巨大声势,法国科学院于1904年决定授予布伦德洛5万法郎的拉兰德奖。
当发现新射线的消息公布之后,一些国外的科学家如英国的开尔文、克鲁克斯,德国的卢梅尔、鲁本斯等世界著名的物理学家,都对发生在法国的N 射线极感兴趣,并且对布伦德洛的发现进行了实验验证。但无论怎样仔细和努力,他们没能再现布伦德洛的实验结果。任何一个真正的科学发现,例如电磁波、X 射线等,总可以在世界任何地方的实验室和在任何时候重复产生,可是N 射线为什么无法满足这一最起码的要求呢?这使他们感到迷惑不解。许多研究人员都希望美国霍普金斯大学物理系的伍德教授到南锡去看一看布伦德洛的实验过程。伍德自己也有这样的打算,因为他觉得应当去法国弄清事情的真相。
1904年夏天,伍德拜访了布伦德洛实验室。布伦德洛热情地向伍德演示N 射线实验。这些实验都是在暗室中进行的,这就让伍德有了恶作剧的机会。在第一个实验中,布伦德洛用N 射线源对准电火花,声称这使火光变亮,然后用手遮挡N 射线源,声称火光又变暗了。但是伍德都看不出亮度有变化,提议由他用手来遮挡N 射线源让布朗洛观察火光亮度变化。伍德后来向英国《自然》杂志报告说,他的手根本没有动弹,布朗洛却一会说亮了,一会说暗了。第二个实验是布伦德洛把一把锉刀放在眼睛旁,声称锉刀发出的N 射线使得他的视力增强,能够看清远处夜光钟的指针。伍德提出替他握锉刀,实际上偷偷地换成木头尺子,按布伦德洛的说法,木头不能发出N 射线,但是布伦德洛同样声称看清了指针。第三个实验是N 射线的折射实验,布伦德洛准确地从屏幕上一条条读出了N 射线的频谱,他不知道的是,伍德早已偷偷地把铝质棱镜拿走藏到兜里,
这时N 射线根本不应该发生折射!
N 射线事件
N-Ray Events
撰文 / 裘伟廷
布伦德洛用来演示N 射线折射效应的装置示意图
文章标题:《2014年青少年科学营心得体会》  作者 / 牛丽雪  作者单位:云南省丽江市古城区第一中学(云南省)【《营员眼中的科学营》ྜྷኡ෗࡝】
特约专稿Invited Manuscripts
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伍德观察布伦德洛实验室里的各项N射线实验大约花
了3个小时。经过这些考察,伍德在离开南锡时已否定了
布伦德洛的“新发现”,并坚定地认为,“几位已得到肯
定结果的实验者是在某方面受到了迷惑。”伍德在1904年
9月29日一期的英国《自然》杂志上,发表了他的报告。
虽然伍德在文中没有指名,但明眼人都清楚,这篇文章中
所述的全部事件都是在南锡他对布伦德洛实验室访问中发
生的。伍德关于他在南锡N射线研究中心的经历所作的报
告发表之后,法国以外对N射线的支持就此结束了。
但是法国的N射线支持者仍然在起劲地为它辩护。到
1905年时,这场争论已开始蒙上了沙文主义的彩。N射
线的一些支持者认为,只有拉丁人种才具备检测到N射线
现象所必需的智力以及感觉的灵敏性。据说,盎格鲁撒克
逊人的感觉能力由于长期受浓雾的影响而降低了,条顿人
的感觉能力则因为长期饮用啤酒而变迟钝了。当然,这些
观点并不代表法国的整个科学界。终于,法国杂志《科学
评论》提出一个关于N射线的“判决实验”:交给布伦德
洛两个小木盒,一个盒内装有一块回火钢片(所谓的N射
线源),另一盒内装有一块铅片(未被列入N射线源),
两盒除了一个识别的号码之外,外界无法加以区别;然后
要求布伦德洛用实验来确定,哪个盒子在发射N射线。在
拖了很长时间后,布伦德洛于1906年拒绝了这个建议,声
称“N射线现象极为精微,不适于做这种实验”。于是N
射线事件,至此应当说是结束了。
后人对发生在20世纪初“N射线事件”的性质众说纷纭,
对布伦德洛评价也不尽一致。有人说N射线是布伦德洛有
意为之的伪实验,也有人认为布伦德洛对N射线的发现是
一个失误,并不是一场——科学家们也会因主观印象、
不切实际的妄想或知觉阈的相互影响而误入迷途。19世纪
末的人们,本以为科学已得到了对整个世界的近于完美的
认识,但X射线等一连串新发现使整个物理学世界四分五
裂,突然间产生了放射性科学、原子物理学、粒子物理学
等各个方面的大规模科学革命。这使人们已习惯于革命性
新发现的出现,并渴望更多的各种不可能的新奇事物。“N
射线”正好出现在对新奇事物的渴望、冲淡了科学所要求
的怀疑和批判态度的这个时候。美国著名科学家、1932年
诺贝尔化学奖得主朗缪尔在1953年发明“病态科学”一词,
指科学家一厢情愿地研究一种不存在的自然现象,由于过
分强烈的主观愿望而相信虚假结果。“N射线事件”就是引
人注目的重大病态科学事例。
民族主义政治过多地介入科学也起了加剧事态的作用。
当时的情形是,对于法国来说,在19世纪下半叶,法国已
丧失了世界科学中心的地位,落后于德国和英国。1870年
法国在普法战争中大败,向德国割地赔款,更是沉重打击
blond了法国人的民族自尊心。也许,正是在赶英超德、振兴法
国科学事业的爱国激情的驱使下,法国科学家浮躁地抛弃
了一些基本的科学原则,结果却沦为国际笑柄。
当然,在“N射线事件”中,科学还是依靠自身的力
量纠正了“N射线”产生的错误。靠自身的力量来完成纠错,
这是科学的基本特性之一,是科学精神最好的体现。在传
统科学史中,人们习惯于牢记科学中那些辉煌的成功。其
实,从科学不光彩失败的病态事例中,人们更能了解和认
识科学发展过程中可能受到的各种影响,并认识到科学精
神能经受住这些影响的考验。因此,“N射线”是一个教训,
但更是一种启示。(作者单位:宁波广播电视大学)
参考文献:
[1]关洪:《是病态科学,还是受伤的科学?N射线事件百年检讨》.载
《科学文化评论》,2005年第2期
[2] 杨建邺,张家干:《失败案例研究——N射线事件的启示》.载《自
然杂志》,1992年第1期
[3] 布劳德,韦德:《背叛真理的人们——科学界的弄虚作假》.朱进
宁、方玉珍译. 1988年科学出版社.
[4] Klotz:《N射线事件》.载《科学》,1980年第9
期穿着法国科学院院士服的布伦德洛
伍德站在自己制作的光学仪器前
文章标题:《2014高校科学营-中南大学感想》  作者 / 张 卓  作者单位:文山州第一中学(云南省)【《营员眼中的科学营》ྜྷኡ෗࡝】
责任编辑:郑英姿

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