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2. 天然放射性的发现

  天然放射性现象的发现同X 射线的发现一样, 都带有一定的偶然性, 只不过X 射线的发现来自对阴极射线的研究, 而天然放射线现象的发现则是来自对X 射线的研究。

  X 射线的发现引起了众多物理学家的兴趣。法国科学家彭加勒素以富有想象力而著名, 他提出X 射线可能同真空玻璃管的荧光有关。彭加勒的这个想法后来被证明是不对的, 可是在当时却激起了他的同胞贝克勒尔的极大兴趣。

  贝克勒尔的父亲是一位专门从事荧光物质研究的化学家, 他的祖父也以研究磷光和荧光现象而闻名于世, 这个家族从事这方面的研究已有六七十年的历史了, 他们的实验室里有各种各样的荧光物质。贝克勒尔从他父亲的实验室里选了一种荧光最强的物质―――铀盐, 开始着手实验X 射线到底与荧光有没有关系。他用黑纸包住照相底片, 黑纸包上放一层铀盐, 然后再让它们受太阳光的照射。他的设想是, 太阳光不能穿透黑纸, 因此照相底片不会受太阳光照射本身而感光; 但是如果由太阳光照射而激发的荧光中含有X 射线, 这X 射线就会穿透黑纸使照相底片感光。实验结果如他设想那样, 照相底片冲洗后显现了铀盐在照相底片上的黑色轮廓。后来, 贝克勒尔在铀盐和黑纸之间放上其它材料, 比如铝箔、铜箔, 结果照相纸片也都感光了。这更加“证明”了X 射线的存在, 因为当时人们除了知道X 射线能穿过这些东西之外, 还不知道有别的射线也具有这种功能。

  戏剧性的结果产生在贝克勒尔继续进行的实验中。1896 年2 月底, 贝克勒尔在准备进行一次新的实验时, 碰巧遇上了巴黎一连几个阴天, 太阳始终没有露面。他只好把铀盐连同用黑纸包好的照相底片一起放进实验室的抽屉里。3 月1 日, 贝克勒尔想事先检查一下照相底片是否完好, 以便再进行实验, 他就冲洗了其中一张底片。但冲洗后却发现了奇怪的现象: 照相底片已经感光了, 上面有一个很黑的铀盐的影子。这是怎么一回事呢? 铀盐是和黑纸包好的照相底片一起放在抽屉里的, 可以说是隔绝了外来光线; 而铀盐不经太阳光照射是不会发出荧光的。那么照相底片又是如何感光的呢? 贝克勒尔推断, 既然照相底片感光与太阳照射和荧光都没有关系, 那么很可能是铀盐本身能发出一种神秘的射线, 就是这种神秘射线使照相底片被感光了。但他还不知道是铀盐中的哪种物质放出的射线, 是硫酸? 是钾? 还是铀? 贝克勒尔又埋头作了进一步的实验。他用纯硫酸钾做实验, 照相底片没有感光, 说明硫酸和钾都不会放出不可见的射线。他用各种铀化合物进行实验, 照相底都同样感光了。在物理学研究中, 实验的结果具有极高的权威。贝克勒尔得到结论: 只要有铀元素存在, 就有这种射线产生。

  X 射线的产生需要气体放电管和高压电源, 而铀盐无需任何外界作用, 就自动地放射出一种射线。后来, 科学家们就把一些物质所特有的这种能自发放出射线的性质称为天然放射性, 也简称放射性; 把具有这种性质的物质叫做放射性物质。

  天然放射性现象的发现在科学发展的历史上具有重要的意义。它表明, 自然界中有些元素能自发地放出射线来。这些元素又都是由某种原子构成的, 这就表明原子本身可能会发生某种变化。这种变化意味着原子存在着内部结构, 隐藏着某种秘密。因此, 可以说天然放射性现象的发现开始动摇那种认为原子是不可分割的陈旧观念。

  贝克勒尔关于天然放射性的发现, 打开了一个新的研究领域, 吸引了许多物理学家投身于这一方向的研究。下面将谈到的著名科学家居里夫妇, 就是在这一领域做出重要贡献的。

  贝克勒尔的发现, 不仅具有丰富科学认识的作用, 而且它还再一次向我们展示了“机遇”在物理学研究中的价值。也许有人会想, 贝克勒尔能发现天然放射性是因为他的运气好。要不是准备实验的那几天赶上连阴天, 他就不会把铀盐连同用黑纸包好的照相底片一起放进抽屉; 而恰巧放进抽屉这一条件又排除了其它光线使照相底片感光的可能。所以, 贝尔勒尔轻而易举地发现了天然放射性现象。这种想法似乎表明, 只要碰上这种机会, 谁都同样会做出发现, 取得辉煌的成就。物理学发展的历史, 以至整个科学发展的历史都表明, “机遇”( 即好的境遇) 确实在科学发现中起一定的作用。但是, 它也仅仅是一部分作用, 或者说它只是提供了一种成功的机会。然而, 也并不是所有的人在机会面前都能取得成功, 如同X 射线的发现使一些科学家终生懊悔一样天然放射性现象的发现也使一些科学家抱恨终生。在贝克勒尔之前, 也有一位研究人员把沥青铀矿石和用黑纸包好的照相底片搁在了一起, 而使照相底片感光作废。可惜的是, 这位研究人员只得出了一个常识性的结论: 不能把照相底片同沥青铀矿石放在一起。这个结论是对的, 也有一定的实用价值。但是, 他就没有多问一个为什么, 为什么沥青铀矿石与照相底片放在一起会使照相底片感光, 因而白白放过了能作出一项重大发现的机会。对此, 还是法国科学家巴斯德的名言道出了真谛: “机遇只偏爱有准备的头脑。”就是说, 机遇仅仅起提供机会的作用。要做出发现, 还需要由热爱学习、善于观察、勤于思考的有心人去认出机会, 抓住机会, 深入钻研, 才会获得成功。

  
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