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N射线

王朝百科·作者佚名  2009-11-24  
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1903年,法国南锡大学的物理学教授布朗德洛特在研究X射线的时候,发现有一种能够像X射线一样透过纸、木头和金属并影响电火花的新射线,他把这种新射线命名为“N射线”[1]。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如钢锉等都能产生“N射线”。法国其他科学家,包括相当著名的物理学家,也都加入了“N射线”发现者的行列。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%。“N射线”的发现造成巨大声势,法国科学院当年就决定授予布朗德洛特2万法郎的勒贡特奖和一枚金质奖章。

这样一个激动人心的新发现,自然在科学界引起巨大轰动。各国物理学家们全力地投入对“N射线”的寻找试验中,但英国、美国或德国的科学家无法获得令人满意的结果。最初各国科学家只是不相信布朗德洛特本人,认为布朗德洛特发现的效应只是一种光学上的幻觉,因为要在暗室中弄清一个昏暗的火花或一个小光点中的小变化这样一种易受影响的任何东西是非常困难的。然而,后来很多法国科学家都成功地做出了这一效应,并且布朗德洛特后来能够对电火花亮度的变化进行成功拍摄以对付争论。这使更多法国以外的科学家投入了这项试验,但他们越来越相信法国物理界存在某种非常不健全的东西。于是,曾经揭穿过无数巫师欺骗行为和其他犯罪行为的最杰出光学试验家之一、美国霍普金斯大学物理系的伍德教授自愿去法国弄清事情的真相。

伍德教授到达法国南锡去观看布朗德洛特本人做的一个展示“N射线”的公开实验报告会。报告会高潮的一个试验是,表演由铝棱镜和透镜组成的“N射线”分光镜如何把“N射线”转换成一个光谱,以便对它们的波长和其他光学性质加以分析。在进行这个试验时,助手们开始怀疑伍德不是一个单纯的旁观者,而是干扰了试验仪器。他们重复试验,并小心地注视着伍德的行动,伍德在黑暗中走到仪器跟前然后离开时,他们突然打开了灯。但是一切正常,表演结束后,这位来访的美国人友好地走了。

第二天早晨,伍德给《自然》杂志去了一封信,把这场公开试验和整个“N射线”的秘密完整真实地披露了出来。《自然》杂志在1904年9月29日出版的第70期即时刊登了这封信。这封信合理地说明了所有那些主观的效应都是源于痴心妄想,以及源于用眼睛估量微弱发光物体亮度的难以克服的困难。他还证明,布朗德洛特对火花亮度的变化进行拍摄的实物照片完全依靠观察者在移动屏栅和掌握闪烁火花持续时间时简单的扰乱技巧。这对于轰动一时的“N射线”具有极强的毁灭性效果。从那天起,“N射线”不复存在。

“N射线”是科学史上引人注目的重大病态事例。首先,它不同于日心说或燃素说。在日心说无限制地增加本轮和均轮和燃素的性质被一再引申以致变成渗透一切并具有一切特性的气体以前,日心说和燃素说是与观察结果相当一致的较为合理的解释。其次,它也不同于纯粹欺骗和纯粹幻觉产物。它是从一个完全合理的开端发展而来的,不能把它混同于欺骗或奇异妄想。它是个真正的错误。

19世纪末的人们以为科学已经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。民族主义政治的过多介入科学也起了加剧事态的作用。当时的情形是,克鲁克斯等英国物理学家都赞同关于阴极射线是固、液、气三态之外的新的“第四种物质态”的观点,而德国的物理学家都支持赫兹关于阴极射线是一种辐射而不是一种具体物质的相反观点。“N射线”出现时,德国科学家鲁本斯便接到德皇的命令去做表演以证明德国的科学绝不能被法国所超越。

当然,科学还是依靠自身的力量纠正了“N射线”这个错误,而且是靠自身的力量来完成的。这是科学的基本特性之一,是科学精神最好的体现。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够经受住这些影响的考验。

集体的自我欺骗

在1899年英国科学家伦琴发现X射线后,1903年,法国著名物理学家布朗洛宣布他发现了一种新射线——N射线。它引起了法国物理学界的狂热追捧,包括诺贝尔奖得主贝克勒尔在内的众多学者纷纷跟进。1904年上半年,仅法国科学院院刊就发表了54篇有关N射线的论文。但在法国之外,竟然没有一个人能发现这种射线。后来,英国物理学家伍德证明,N射线纯属子虚乌有。布朗洛出于急于做出重大成就与英国人一较高下的心理,把自己的主观判断当作了客观事实。而其他法国科学家则出于一种民族自豪感而团结在布朗洛周围,从而制造了这幕集体自我欺骗的闹剧。

 
 
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