中外科学家传记丛书-工开万物:实验物理学家

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1901年12月10日，伦琴 因发现X射线而获得第一届 诺贝尔物理学奖。从那时起 到今天，100多年过去了， 又有很多科学家获得了诺贝 尔奖。但回顾历史，会发现 伦琴确实有其卓尔不凡的地 方，他不但是一位精湛的实 验大师，同时还是一位卓越 的教育家，在实验研究方面 有很多创新理念，对培养学 生的个性发展和管理大学也 有其超前观点，值得树碑立 传。 一、蹒跚的求学历程 1845年3月27日，威廉· 康拉德·伦琴出生在德国下 莱茵省鲁尔河流域边缘的一 座小城伦内普，现在已并入 附近的雷姆沙伊德市。伦琴 的祖父是当地福音教会的会 长，父亲弗里德里希·康拉 德·伦琴是一个殷实的商人 和呢绒厂主，母亲叫夏洛特 ·弗洛温，出生于荷兰的阿 姆斯特丹，她家与伦琴家有 表亲关系。她是一位聪明、 深明事理的女人，其一言一 行在伦琴童年幼小的心灵都 留下了深刻的印记。成年后 ，当伦琴遇到困难时总是会 情不自禁地想到： 在这样的困境下我母亲 会怎样做或怎样说呢？ 沿着这一问题的思考经 常引导他摆脱艰难的处境。 当时的德意志有350多个邦 ，普鲁士企图用武力把分散 割据的德意志统一起来。伦 内普虽属普鲁士，但由于战 争危机潜伏，1848年，当 伦琴3岁时，父亲把自己的 企业搬到了荷兰的阿佩尔多 恩，伦琴进入了当地的一家 私立学校学习，他在学校里 没有表现出任何特殊的才能 。父母起初希望他成为商人 ，然后作为独生子继承父亲 的呢绒事业，但命运并没有 按照父母的意愿去安排。 1862年底，伦琴进入现 属于荷兰的乌得勒支市一所 技术学校学习，伦琴在该校 的学习情况并不怎么顺利， 他在这里因被诬告画了一位 教师的漫画而被不公正地开 除了学籍，事实上漫画是别 人画的。但被开除的事情使 他最终失去参加取得中学毕 业证书考试的机会，对他顺 利进入大学设立了一道障碍 。1865年初，在舅舅的帮 助下，伦琴以旁听生的身份 进入乌得勒支大学，选修了 哲学和几门自然科学课程， 其中有巴洛特讲授的数学分 析、里斯讲授的物理学。但 他没法获得正式的大学学籍 。为了能进入大学深造，他 去了瑞士的苏黎世，那里不 需要中学毕业证书，但对那 些没有中学毕业证书的人， 学校规定要进行一次专门的 入学考试。伦琴因面试表现 出色，免去了入学考试，于 1865年11月进入苏黎世工 业大学学习机械工程。 苏黎世工业大学位于苏 黎世湖旁边的山坡上，依山 傍水，景色宜人。校园内， 工学部、博物馆、图书馆的 大楼都很有高等学府的气派 。伦琴在苏黎世工业大学的 3年中，埋头攻读数学、物 理学、机械制图、机械工艺 、水文学、热力学和冶金学 等专业课程，他的刻苦精神 得到了同学们的敬佩。这所 大学当时有许多著名教授， 例如对广义相对论的成形起 了很大作用的克利斯托维尔 和在热力学方面做出了卓越 贡献的克劳修斯等都在这里 任教，伦琴跟随克劳修斯学 习热力学课程。 1868年，克劳修斯因受 聘为维尔茨堡大学教授而离 开了苏黎世工业大学，接任 者是孔特。孔特是当时柏林 大学著名教授马格努斯的学 生，担任教授职位时才29岁 ，1866年因发明用粉尘图 形测量声速的方法而名声大 震。他有敏锐的洞察力和非 凡超群的实验才能，是19世 纪德国一流的实验物理学家 。孔特教授一方面在课堂上 总是板着面孔，令人畏惧， 在学生中以毫不留情、要求 严格而著称；另一方面在讲 课中则条理十分清晰、深入 浅出，富有吸引力。特别是 他的实验课，讲究程序，注 重方法，追求精确性。伦琴 开始听孔特主讲的光学理论 课，并在孔特的实验室里做 关于气体的种种不同属性的 实验。伦琴对孔特老师特别 尊重，把他奉为自己的人生 楷模。1868年8月，伦琴由 于毕业成绩优异，破格提前 获得了机械工程师的资格证 书，并成为孔特主持的实验 物理研究所的助手。孔特在 研究工作中的态度是事必躬 亲、言传身教，尤其对伦琴 特别信任和厚爱。在实验物 理研究所协助孔特工作半年 后，伦琴开始独立选定了他 一直关注的“空气比热”问题 作为自己的研究课题，这个 问题实际上克劳修斯曾经探 讨过。1857年克劳修斯在 他的著名论文《论热运动形 式》中，初步讨论了比热理 论，但是还没有精确地测出 定容比热和定压比热的实验 比值，伦琴决心完善克劳修 斯的热力学理论，补上这个 空缺。他在孔特的支持下， 经过一年的努力，于1869 年6月以一篇有关气体理论 的杰出论文获得了哲学博士 学位，随即被聘为苏黎世工 业大学的助教。在他的学位 论文评语中，有评审者这样 评价了伦琴： 在数学物理学方面具有 丰富的知识和表现出独立的 创造才能。 P2－5