X光走进人类生活 ■郑渝川

看不见的光：从红外线到X光，电磁波发现趣史作者：【美】鲍勃·伯曼译者：雍寅出版社：天津科学技术出版社出版日期：2020年4月

我们虽然无法看到、听到、摸到电磁波，但它们却每一分钟都在横穿我们的身体。过量的电磁波辐射会给我们的身体带来致命伤害，但没有它们，我们将无法生存或无法获得更好的生活。

所有不可见光中，X射线在日常生活中被提起的次数应该是最多的。相比之下，红外线通常被称为热量，紫外线在一般人的观念中与阳光照射是密切相关的，而提到X光，人们会想到X光医学检查，科学迷会想到威廉·康拉德·伦琴。

威廉·康拉德·伦琴在乌兹堡大学物理系任职期间，反复钻研当时的一个未解之谜：为什么当高压电流经过近乎真空的管子时，会产生某种看不见的奇特能力？1895年11月8日的夜晚，伦琴给玻璃真空管外包上了厚厚的黑色硬纸板，用来遮挡光线，在1米以外的地方放置了涂有钡化合物的纸盘。在关掉房间里所有的灯后，纸盘发出了荧光。经过一个多月的不断改进后，伦琴接通了高压电流。他站在距离真空管几米处举出一张感光片，然后将妻子的手放在前面一动不动保持了几秒钟。冲洗出来的照片显示了妻子手部的骨骼和手指上的戒指，周围隐隐约约透出灰光。伦琴意识到，他发现了一种具有更强穿透性的新射线，不像其他光那么容易被反射。由于这种新射线神秘莫测，所以伦琴就用数学中表示未知数的字母X命名。伦琴在科学界和公众中都享有盛誉，不仅因为他是X射线的首个发现者，还因他直接提出了这种射线应用于医疗诊断的设想，并拒绝为此申请专利，让全世界免费使用。

20世纪初，科学家马克斯·冯·劳厄证明，X射线在遇到晶体时会发生衍射或者相互干扰，说明它和其他形式的光一样，本质上是一种电磁波。后来，人们还发现，X射线的频率相当惊人，大约每秒有100万兆个波经过，波长却最多只有1米的亿分之一。

美国著名天文学作家、优秀的科普图书作家鲍勃·伯曼在其所著的《看不见的光：从红外线到X光，电磁波发现趣史》一书中为读者解析了各式各样的电磁波及其应用，如手机信号、CT扫描、微波炉、医用X射线等。我们虽然无法看到、听到、闻到、摸到电磁波，但它们却每一分钟都在横穿我们的身体。过量的电磁波辐射会给我们的身体带来致命伤害，但没有它们，我们将无法生存或无法获得更好的生活。

鲍勃·伯曼在书中谈到，伦琴发现X射线，并由发明家爱迪生推出应用版的X射线机后，X射线很快成为了公众知晓度最高的电磁波，甚至在博览会上公开展示X射线机，参观者可以轮番通过X射线拍摄自己的骨头。书中描绘道，“人们争相拥向这台机器。暗房每次可以允许几百人进入，游客可以轮流将手放在屏幕后面。为了烘托气氛，爱迪生还增设了音色低沉的雾号声。每当操作人员启动机器，号角就会响起，屏幕上就会映出参与者如同幽灵一般的骨头。震耳欲聋的爆炸声增强了戏剧感。人们都看得入了迷。”

X射线的一些负面影响，在19世纪末开始逐渐被人们所洞察。当时，很少有医生会想到用铅衣保护自己并且遮挡患者不需要照射的部位。同时，没有聚焦的X射线经常穿透墙壁，对其他房间的人也会造成影响。尤其明显的是，需要频繁将手放在光束下测试设备的操作人员。所以，医学界人士发现，X射线设备的管理者和使用者，以及较频繁使用X射线检查的患者，身体出现了起水疱、脱发、皮肤变红、脱皮等不良症状。

书中提到了1896年证明X射线放射性的两次事件：一位美国医生用X射线为意外中枪的孩子寻找子弹之前，决定先拿自己做实验，将X射线管放在距离头部1厘米处照射了一小时，3周后，这位医生当初暴露在射线下的头发全部脱落，留下了一块直径5厘米的斑秃。另一起事件是，一位医生在一台新的强力X射线机上进行操作，4天后他就发现自己的皮肤变干了，然后右手肿了起来，看上去就像是受到了严重的烧伤。两周后，这位医生受伤的皮肤脱落，关节异常疼痛，指甲停止了生长，暴露在X射线下的毛发全部脱落，双眼充血，视力严重受损。尽管如此，X射线的负面影响被真正正视，并采取有效的防护措施，还是在20世纪初才得以实现。

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