昔之学者曰:“太阳而外,宇宙间殆无所有。”历纪以来,翕然从之;怀疑之徒,竟不可得。乃不谓忽有一不可思议之原质(2),自发光热,煌煌焉出现于世界,辉新世纪之曙光,破旧学者之 梦。若能力保存说(3),若原子说,若物质不灭说,皆蒙极酷之袭击,跄踉倾欹,不可终 。由是而思想界大革命之风 ,得 益磅薄,未可知也!此新原质以何因缘,乃得发见?则不能不曰:“X线(旧译透物电光)之赐。”X线者,一八九五年顷,德人林达 (4)所发明者也。其 质之奇异:若(一)贯通不透明体,(二)感写真干板(5),(三)与气体以导电 等。大惹学者之注意,谓X线外,当更有Y线,若Z线等者。相率覃思,冀获新质。乃果也驰运涅伏,必获报酬。翌年而法人 克雷(6)复有一大发见。
或曰, 氏以厚黑纸二重,包写真干板,暴之 光,越一二 ,略无感应,乃上置磷光体铀盐(7), 再行实验,而天适晦,不得已姑纳机兜(8)中,数 后检之,则不待 光,已感干板。 氏大骇异,细测其理,知其力非借磷光,而铀之盐类,实自具一种类似X线之辐 线,爰名之曰铀线,生此种线之体曰剌伽刻耙夫体(9)。此种物体所放 之线,则例以发见者之名名之曰 克雷线。犹X线之亦名林达 线也。然铀线则无待器械电气之助,而自能放 ,故较X线已大进步。
尔后研究益盛,学者涅伏中,均结种种Y线Z线之影。至一八九八年,休密德(10)氏于钍之化合物中,亦发见林达 线。同时,法国巴黎工艺化学学校教授古篱夫人(11),于授业时,为空气传导之装置,偶于别及不兰(12)(奥大利产之复杂矿物)中,见有类似X线之放 线,闪闪然光甚烈。亟告其夫古篱,研究之末,知含有铋化合物,其放![](wwcc/she.jpg) 凡四千倍于铀盐。以夫人生于坡兰德(13)故,即以坡罗尼恩(14)名之。既发表于世,学者大感谢,法国学士会院复酬以四千法郎,古篱夫妇益奋励, 事研究,遂于别及不兰中,又得一新原质曰耙(15)(Ra-dium),符号为Ra。(按旧译Germanium(16)曰耙。然其音义于Radium尤惬,故篡取之,而Germanium则别立新名可耳。)
一八九九年,独比伦(17)氏亦于别及不兰中得他种剌伽刻耙夫体,名曰爱客地恩(18)。然其辐![](wwcc/she.jpg) 不及鈤。坡罗尼恩与铋,爱客地恩与钍,鈤与钡,均有相似之 质。而其纯质,皆不可得。惟鈤则经古篱夫人辛苦经营,始得略纯粹者少许,测定分剂及光图(19),已确认为一新原质,其他则尚在疑似之间,或谓仅得保存其能力而已。
鈤盐类之水溶 ,加以铔,或轻二硫,或铔二硫(20),不生沉淀。鈤硫养四或鈤炭养三(21),不溶解于水,其鈤绿二(22),则易溶于水,而不溶解于强盐酸及酒 中。利用此 ,可于制铀之别及不兰残滓中,分析鈤质。然因 殊类钡,故钡恒羼杂其间,去钡之法,须先令成盐化物,溶于水中,再注酒 ,即生沉淀,然终不免有钡少许,存留溶 内,反复至再,始得略纯之鈤盐。至于纯质,则迄今未能得也。且其量极稀,制铀残滓五千吨,所得鈤盐不及一启罗格兰(23),此三年间所取纯与不纯者合计仅五百格兰(24)耳。而有谓世界中全量恐已尽是者,其珍贵如此。故值亦綦昂,虽含钡甚多者,每一格兰,非三十五弗(25)不能得。至古篱氏之最纯品,以世界惟一称者,亦仅如微尘大,积二万购之,犹不可得,其放 力则强于铀盐百万倍云。
此最纯品,即鈤绿二也。昨年古篱夫人化分其绿,令成银绿二(26),计其量,然后算得鈤之分剂为二百二十五。多漠尔班(27)氏曾照以分光器,鈤之特有光图外,不复有他光图,亦为新原质之一证。鈤线虽多与X线同,而此外复有与玻璃陶器以褐色或革 ,令银绿二复原,岩盐带 ,染白纸,一昼夜间变黄磷为赤磷,及灭亡种子发芽力之种种 。又以 儿路多(28)皿贮鈤盐(放![](wwcc/she.jpg) 强于铀线五千倍者),握掌中二时间,则皮肤被灼,今古篱氏伤痕历历犹未灭也。古篱氏曰:“若有人入置纯鈤一密里格兰(29)之室中,则当丧明焚身,甚或致死。”而加奈大之卢索夫(30)氏,则谓纯鈤一格兰,足起一磅之重高及一呎。甚或有谓足击英国所有军舰,飞上英国第一高山辩那维(31)之巅者,则维廉可洛克(32)之言也。综观诸说,虽觉近夸,而放 力之强,亦可想见矣。尤奇者,其放 力,毫不假于外物,而自发于微小之本体中,与太阳无异。
鈤线亦若X线然,有贯通金属力,此外若纸木皮 等,俱无所沮。然放 后,每为被贯通之物质所 收,而力变弱,设以鈤线通过○○○二五密里(33)之铂箔,则强率变为其初之四十九%,再一次则又减为三十六%,二次以后,减率乃不如初之著矣。由是知鈤线决非单纯,有易被他物所 收者,有强于贯通力者,其贯物而过也若滤分然。各放 线,析为数种,感写真干板之力强者,即贯通线也,其中复有善感眼之组织者,故虽瞑目不视,而仍见其所在。
鈤之奇 ,犹不止是。有拔尔敦者,曾于暗室中,解包出鈤,忽闪闪然发青白色光,室中骤明,其纸裹亦受微光,良久不灭。是即副放 线(34),感写真干板之作用,亦与主放 同。盖鈤能本体发光,及与光于接近物体之二 质,宛如太阳与光于周围游星然。其能力之 源,竟不可测。
或曰 克雷氏贮比较的纯鈤于管中,藏之衣底,六小时后,体上忽现焦灼痕,未几忽隐现于头腕间,不能指其定处。后古篱氏乃设法测其热度,法用热电柱(35),其一方接合点,置纯铜盐,他方接合点,置含铜盐六分一之锡盐。计算所生电 之强率,知置铜盐处之温度,高一度半。又以篷然测热器(36),测定○·○八格兰之纯鈤盐所生温度,一小时凡十四加罗厘(37);即一格兰所放 之热,每一小时凡百加罗厘以上也。其光与热,既非出于燃烧,亦无化学的变化,不知此多量能力,以何为 ?如曰本体所自发欤,则昔所谓能力之原则者,不得不破。如曰由外围能力而发软,则鈤必当有利用外围能力之 ,而此能力之本 ,又为吾人所未及知者也。
鈤线亦有与空气以导电 之 质,设有钢板及锌板各一,联以铜丝,两板间之空气,令鈤线通过之,则铜丝即生电 ,与两板各浸于稀硫酸 中无稍异。盖鈤线能令气体为衣盎(集于两极间之电解质之总名),分出荷![](wwcc/yin.jpg) 电气之部分,故气体之作用,遂与 体电解质同。鈤线中之易被他物 收者,此 尤著。
从克尔格司管 极发生之恺多图线(38),及林达 线,及鈤线,若受强磁力之作用,则进行必偏,设与鈤线成直角之方向,有磁力作用,则鈤线即越与磁力相对之左而行;然因鈤线非单纯者,故析出屈于磁力及不屈于磁力之种种线,进路各不相同,与 光过三棱玻璃而成七 无异。鈤线中之强于贯通力者,此 尤著,且因对于磁力之作用,故鈤线之大部分,遂含有荷 电气而飞运极迅之微粒云。
被磁力而偏之鈤线中,既含有荷 电之微粒,则以之投 于或物体,亦当得 电。古篱夫妇曾用封蜡绝缘之导电体,投以鈤线,而确得 电;又以同法绝缘之铜盐,因带 电之微粒飞去,而荷 电。此电气之集积量,每一平方密厘每一秒时凡得4×1910安培云。鈤线中带 电之微粒,在强电场时,必偏其进行方向,即在一密厘有一万波的(39)之强电场,则偏四生的(40)许,此 克雷氏所实证者也。
自鈤所发 微粒之速度,每秒凡1.6×1010密厘,约当光速度之半,因此微粒之飞散,故鈤于一小时所失之能力额凡4.4×10-6加罗厘,与前记之放出热量较,则觉甚微。又从鈤之表面一平方密厘所放 之微粒,其质量亦綦少,计每一格兰之飞散,约需十亿万年。准此,则其微粒之大,应为轻气原子三千分之一,是名电子。
电子说曰“凡物质中,皆含原子,而原子中,复含电子,电子之于原子,犹原子之于物质也。此电子受四围之电气与磁气之感化,循环飞运,无有已时,凡诸物体,罔不如是,虽吾人类,亦由是成。然飞运迟速,则因物而异,鈤之电子,乃极速者,以过速故,有一部分,飞出体外,而光与热,自然发生,为辐 线。”然是说也,必电子自具物质构成之能,乃得秩然成理。不然,则纵调和之曰飞散极微,悠久之曰须无量载,而于物质不灭之说,则仍无救也。且创原子说者,非以是为至微极小,分割物质之达于究极者乎。电子说兴,知飞动之微点,实小于原子千分之一,乃不得不褫原子宇宙间小达极点之嘉名,以归电子,而原子说亡。
自X线之研究,而得鈤线;由鈤线之研究,而生电子说。由是而关于物质之观念,倏一震动,生大变象。最人涅伏(41),吐故纳新,败果既落,新葩 吐,虽曰古篱夫人之伟功,而终当 冠以谢十九世末之X线发见者林达 氏。
(1)本篇最初发表于一九○三年十月十 《浙江 》月刊第八期,署名自树。鈤,现定名镭。
(2)原质即元素。
(3)能力保存说即能量守恒原理。
(4)林达 (W.K.RoCntgen,1845—1923)通译伦琴,*国物理学家。一八九五年,他在研究真空放电管时发现X 线。
(5)写真干板用玻璃板制作的照相底片。
(6) 克雷(A.H.Becquerel,1852—1908)通译柏克勒尔,法国物理学家。一八九五年起研究磷光现象,次年发现铀 线,是科学实验中认识放![](wwcc/she.jpg) 的开端。
(7)磷光体铀盐即放 Y獾挠搜巍A淄琘A坠馓澹派鋂獾奈镏省*
(8)机兜 OE稀(9)剌伽刻耙夫体(RadioactiveSubstance)即放![](wwcc/she.jpg) 物质。(10)休密德(E.Schmidt,1845—1921)通译施米特,德国物理学家。发现放![](wwcc/she.jpg) 元素钍。
(11)古篱夫人(MmeCurie,1867—1934)通译居里夫人,物理学家、化学家。原名MarieSktodowska,波兰华沙人,一八九五年与法国物理学家居里(P.Curie,1859—1906)结婚,共同研究放![](wwcc/she.jpg) 物质,先后发现新元素钋和镭。
(12)别及不兰Pitchblende的音译,即沥青铀矿。居里夫妇曾从中提炼出微量的放![](wwcc/she.jpg) 元素钋和镭。
(13)坡兰德(Poland)通译波兰。(14)坡罗尼恩Polonium的音译,即钋,它的放![](wwcc/she.jpg) 较铀强四百倍。居里夫人将它命名为坡罗尼恩,是为纪念她的祖国波兰;居里于一八九八年七月十八 在法国科学院理科博士学院报告新元素的发现时曾说:“假使这新元素的存在将来能够证实的话,我们想叫它钋,来纪念我俩中一人的祖国波兰。”
(15)按居里夫人于一九○七年始从几十吨的沥青铀矿中提得半克左右的纯粹氯化镭,测定镭的原子量为226。到一九一○年获得纯镭。
(16)Germanium现在译为锗。
(17)独比伦(A.L.Debierne,1874—1949)通译德比尔纳,法国化学家。一八九九年他在沥青铀矿中发现放![](wwcc/she.jpg) 元素锕,次年参加居里夫妇提炼纯镭的工作。
(18)爱客地恩Actinium的音译,即锕。
(19)分剂及光图原子量和原子发 光谱线图。(20)轻二硫即硫化氢(H2S)。铔二硫,即硫化铵((NH4)2S)。
(21)鈤硫养四即硫酸镭(RaSO4)。鈤炭养三,即碳酸镭(RaCO3)。
(22)鈤绿二即氯化镭(RaCl2)。
(23)启罗格兰Kilogram的音译,即公斤。(24)格兰Gram的音译,即克。
(25)弗Franc音译的简称,即法郎,法国货币单位。
(26)银绿二即二氯化银(AgCl2)。(27)多漠尔班(E.A.Demarcay,1852—1904)法国化学家。他于一九○一年发现化学元素铕,曾为居里夫妇发现的元素镭提出光谱学的证明。
(28) 儿路多(Celluloid)即赛璐珞,由硝酸纤维素和樟脑制成的一种易燃 塑料。
(29)密里格兰lligram的音译,即毫克。(30)卢索夫(S.E.Rutherford,1871—1937)通译卢瑟福,英国物理学家、化学家。原籍新西兰。他在研究原子结构和放![](wwcc/she.jpg) 现象方面有重要成就。
(31)辩那维(Pennires)通译奔宁山脉,在英国北部。(32)维廉可洛克(W.Crookes,1832—1919)通译威廉·克鲁克斯。英国物理学家、化学家。他在研究真空管内放电现象方面有重要成就。
(33)密里llimeter的音译,即毫米。(34)副放 线即次级 线。
(35)热电柱即温差电偶,一种探测和度量温度的器件。(36)篷然测热器即爆炸量热器,一种测量物体所释放或 收热量的仪器,用以测定燃料的热值。
(37)加罗厘(Calorie)通译卡路里,简称卡,热量单位。(38)克尔格司管(Crookestube)通译克鲁克斯管,即 极 线管。恺多图线(Cathoderay),即 极 线。
(39)波的Volt的音译,即伏特,电 单位。
(40)生的Centi的音译,百分之一的意思。(41)最人涅伏集中众人的智慧。
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