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国的专利权。从那时直到今天，碳化物的制法在本质上没有什么改变。
什么光能够穿透黑纸
从19世纪中叶开始，对气体放电的研究非常盛行。在长玻璃管的两端封
入阴、阳两个电极，然后施以高电压，同时用真空把管中的空气抽掉，当空
气变得非常稀薄时，管内便闪出淡红色的光，如果进一步把空气抽出，使之
几乎变成真空时，淡红色的光消失，而阳极附近的玻璃管壁上则开始闪现出
淡绿色的光。
1859年，德国的尤利乌斯·普吕克发现，某种射线从阴极射向阳极，碰
到玻璃管壁便发出淡绿色的荧光。这种射线被取名为阴极射线。许多人积极
地进行研究，但总把握不住它的本质。德国的物理学家一般都把阴极射线看
成是同光一样的电磁波。英国的物理学家坚持认为这是粒子流（1897年，证
明后者是正确的。J·J·汤姆生证明它是电子流）。
1894年，德国的菲利普·赖纳特，在玻璃上开一个洞，蒙上铝箔，便发
现阴极射线穿透铝箔射向外面。透出的阴极射线碰到涂有铂氰化钡的荧光屏
时，就会发出亮光，因此，很容易知道了它的存在。
1895年，德国的维尔茨堡大学教授威廉·康拉德·伦琴 （1845～1923
年）曾采用这种赖纳特的装置研究阴极射线。由于阴极射线碰到玻璃管壁发
出的绿光非常妨碍研究，他就用黑色的厚纸把灯管完全包起来；并把实验室
的百叶窗放下，使室内变得漆黑。但是，当他无意中环视室内时，离他一米
远的桌子上放着的荧光屏却闪着亮光。他揉揉眼，百思不得其解。因为玻璃
管完全被黑纸包着，按说灯管不会透出光线，阴极射线也不能在空气中射出
一米远。
他最终只好认为，可能是玻璃灯管射出的一种眼睛看不见的射线碰到荧
光屏后发出的光。伦琴试着在灯管和荧光屏之间放入木板或布，但荧光屏仍
然在发光。在其间放入一块金属板，影子便照在上边。这种射线虽然能够穿
透木板和布，但并不能穿透金属板。
伦琴让妻子把手放在照相感光板上，用这种光线照射，得到了一张清晰
的戴有戒指的手的骨骼的照片。证明这种光线能够穿透除骨骼以外的人体。
并在底片上感光。因为在数学上，未知数习惯于用X表示，所以，伦琴给这
种偶然发现的未知的射线取名为X射线。
阴天使人发现了放射能吗
X射线的发现使世界上的人们感到惊奇，成了人们谈论的一个重要话
题。许多科学家致力于X射线的研究，法国物理学家安东尼·贝克勒尔（1852～
1908年）就是其中的一个。
1896年1月，贝克勒尔挤在人群中，在巴黎参观首次展出的X射线照片
展览，他完全被这次展览迷住了。当时，X射线是怎样产生出来的问题，还
没有一个明确的结论。有的科学家认为，X射线是产生荧光的玻璃管的管产
生的。贝尔勒尔从他父亲那一代起就开始研究荧光，他特别详细地研究了发
出荧光的铀的化合物。如果玻璃在发出荧光时放出X射线，那么，其他的荧
光物质不是也能放出X射线吗？贝克勒尔这样想，并利用手头的铀化合物致
力于发现新的X射线源的研究。恐怕可以说，这是一种自然发展趋势。
他在用黑纸严密包好的感光板上，放上一块铀化合物的结晶体，在旁边
放上一枚银币，再在银币上放上另一块结晶体。铀化合物一旦见到阳光就会
发出荧光。贝克勒尔把这种准备好的感光板放在有太阳的地方，让阳光长时
间照射。之后，再将感光板显影。他发现，如他所料，放第一个结晶体的地
方明显地感了光，而在放第二个结晶体的地方，清晰地映出了银币的轮廓。
的确，铀化合物在放出荧光时也放出了X射线。不用说，贝克勒尔是非常高
兴的。
就在这年的2月26日，他重复做了同一个实验。但是，那一天整天都是
阴天。第二天，他又把感光板拿到室外，但仍然是阴沉沉的天。显然，两天
里放出的荧光还不及晴天十分钟放出的多。他为了等待晴天的到来，把感光
板收进了壁橱。但是，其后又过了两天仍然没出太阳。无奈，他把感光板显
了影。他想，铀化合物几乎没有发出荧光，当然，发出的X射线也不会多，
因此，在感光板上，根本不会出现图像，即使能映出也很淡。然而，显影后
的感光板上，图像清晰可见，图像和银币的影子同上次实验时照得一样清楚。
贝克勒尔大为吃惊。这次实验的结果证明，铀化合物即使不用太阳照射
使它发出荧光，也仍然放出X射线。为了慎重起见，他和上次一样，准备了
放有结晶体和银币的感光板，完全不用阳光照射，把它放入黑黑的壁橱中过
了几天。然后将感光板显影，仍然出现了清晰的图象和影子。
他进一步研究后发现，铀化合物放出的并不是X射线，完全是另一种射
线。这种射线的发现揭示出了原子的秘密，甚至可以说，它成了生产原子弹
和利用原子能的起点。
原子弹的原理
1934年，意大利物理学家昂利可·费米（1910～1954年）宣布，他用人
工方法造出了自然界不存在的原子序数在93以上的元素（超铀元素）引起了
很大的轰动。费米用中子轰击自然界存在的元素中原子量最高的第92号元素
铀，使它分裂得到了四种物质，它们的半衰期分别为10秒、40秒、13分和
90分，并放出了β射线，费米和他的伙伴，在这以前用中子依次轰击周期元
素表上的各个元素，无一例外，吸收了中子的原子核都发生分裂，并放出β
射线，产生的元素的原子序数都增加一。因此，他相信发现了93号元素的想
法是不奇怪的。
不少物理学家进行实验，以求证费米的结论。德国的奥托·哈恩（1879～
1968年）也同莉泽·迈特纳小姐（1878～1968年）、弗里茨·施特拉斯曼一
起，从1935年开始从事超铀元素的研究，然而，在用中子轰击铀后进行分析
时，陆续发现了十种以上的物质。这是无论如何也无法解释的。
1938年，从法国约里奥·居里（1897～1956年）处得知，用中子轰击铀
后，发现了同57号元素镧极为相似的物质。哈恩感到吃惊，决定用有别于过
去的那种分析方法重新开始实验。开始，他应用提取镭的方法，在用中子轰
击后的铀中掺入钡，再用一般分析的方法让钡沉淀。由于镭同钡的性质很相
似，自然会同钡一起沉淀。这时，具有放射性的物质也同钡一起沉淀下来了。
哈恩自然相信这种物质是镭。
但是，其后，不管使用什么办法也没能把钡从这种“镭”中分离出来。
最后，他只好得出结论，认为这种“镭”就是钡。为什么从受中子轰击的铀
中会出现第56号元素钡呢？哈恩完全不知道其中原因。他于 1939年初发表
了实验结果。
但是，这个谜很快为迈特纳解开了。迈特纳是犹太人，由于害怕纳粹分
子的迫害而流亡到了瑞典。她认为，这是因为，吸收了中子的铀几乎都分裂
成完全相等的两部分 （原子核发生分裂），生成原子序数居中的多种元素。
钡也好，镧也好，哈恩前面发现的那十几种物质也好，都是属于这种情况。
这是物理学家的常识中少有的现象。她还弄清了原子核分裂时会放出巨大能
量的事实，原子弹的制造就是从这里开始的。