说隋-出自《集外集》

  说隋〔1〕

  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,破旧学者之迷梦。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,不可终日。由是而思想界大革命之风潮,得日益磅薄,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,德人林达根〔4〕所发明者也。其性质之奇异:若(一)贯通不透明体,(二)感写真干板〔5〕,(三)与气体以导电性等。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。翌年而法人勃克雷〔6〕复有一大发见。

  或曰,勃氏以厚黑纸二重,包写真干板,暴之日光,越一二日,略无感应,乃上置磷光体铀盐〔7〕,欲再行实验,而天适晦,不得已姑纳机兜〔8〕中,数日后检之,则不待日光,已感干板。勃氏大骇异,细测其理,知其力非借磷光,而铀之盐类,实自具一种类似X线之辐射线,爰名之曰铀线,生此种线之体曰剌伽刻耙夫体〔9〕。此种物体所放射之线,则例以发见者之名名之曰勃克雷线。犹X线之亦名林达根线也。然铀线则无待器械电气之助,而自能放射,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,亦发见林达根线。

  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线之放射线,闪闪然光甚烈。亟告其夫古篱,研究之末,知含有铋化合物,其放射性凡四千倍于铀盐。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,日事研究,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〕。然其辐射性不及恂。

  坡罗尼恩与铋,爱客地恩与钍,恂与钡,均有相似之性质。而其纯质,皆不可得。惟恂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。

  恂盐类之水溶液,加以铔,或轻二硫,或铔二硫〔20〕,不生沉淀。恂硫养四或恂炭养三〔21〕,不溶解于水,其恂绿二〔22〕,则易溶于水,而不溶解于强盐酸及酒精中。利用此性,可于制铀之别及不兰残滓中,分析恂质。然因性殊类钡,故钡恒羼杂其间,去钡之法,须先令成盐化物,溶于水中,再注酒精,即生沉淀,然终不免有钡少许,存留溶液内,反复至再,始得略纯之恂盐。至于纯质,则迄今未能得也。且其量极稀,制铀残滓五千吨,所得恂盐不及一启罗格兰〔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,其放射力则强于铀盐百万倍云。

  此最纯品,即恂绿二也。昨年古篱夫人化分其绿,令成银绿二〔26〕,计其量,然后算得恂之分剂为二百二十五。

  多漠尔班〔27〕氏曾照以分光器,恂之特有光图外,不复有他光图,亦为新原质之一证。恂线虽多与X线同,而此外复有与玻璃陶器以褐色或革色,令银绿二复原,岩盐带色,染白纸,一昼夜间变黄磷为赤磷,及灭亡种子发芽力之种种性。

  又以色儿路多〔28〕皿贮恂盐(放射性强于铀线五千倍者),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:“若有人入置纯恂一密里格兰〔29〕之室中,则当丧明焚身,甚或致死。”而加奈大之卢索夫〔30〕氏,则谓纯恂一格兰,足起一磅之重高及一嫡。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,而放射力之强,亦可想见矣。尤奇者,其放射力,毫不假于外物,而自发于微小之本体中,与太阳无异。

  恂线亦若X线然,有贯通金属力,此外若纸木皮肉等,俱无所沮。然放射后,每为被贯通之物质所吸收,而力变弱,设以恂线通过○○○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。由是知恂线决非单纯,有易被他物所吸收者,有强于贯通力者,其贯物而过也若滤分然。各放射线,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。

  恂之奇性,犹不止是。有拔尔敦者,曾于暗室中,解包出恂,忽闪闪然发青白色光,室中骤明,其纸裹亦受微光,良久不灭。是即副放射线〔34〕,感写真干板之作用,亦与主放射同。盖恂能本体发光,及与光于接近物体之二性质,宛如太阳与光于周围游星然。其能力之根源,竟不可测。

  或曰勃克雷氏贮比较的纯恂于管中,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。计算所生电流之强率,知置铜盐处之温度,高一度半。又以篷然测热器〔36〕,测定○·○八格兰之纯恂盐所生温度,一小时凡十四加罗厘〔37〕;即一格兰所放射之热,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,以何为根?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,则恂必当有利用外围能力之性,而此能力之本性,又为吾人所未及知者也。

  恂线亦有与空气以导电性之性质,设有钢板及锌板各一,联以铜丝,两板间之空气,令恂线通过之,则铜丝即生电流,与两板各浸于稀硫酸液中无稍异。盖恂线能令气体为衣盎(集于两极间之电解质之总名),分出荷阴阳电气之部分,故气体之作用,遂与液体电解质同。恂线中之易被他物吸收者,此性尤著。

  从克尔格司管阴极发生之恺多图线〔38〕,及林达根线,及恂线,若受强磁力之作用,则进行必偏,设与恂线成直角之方向,有磁力作用,则恂线即越与磁力相对之左而行;然因恂线非单纯者,故析出屈于磁力及不屈于磁力之种种线,进路各不相同,与日光过三棱玻璃而成七色无异。恂线中之强于贯通力者,此性尤著,且因对于磁力之作用,故恂线之大部分,遂含有荷阴电气而飞运极迅之微粒云。

  被磁力而偏之恂线中,既含有荷阴电之微粒,则以之投射于或物体,亦当得阴电。古篱夫妇曾用封蜡绝缘之导电体,投以恂线,而确得阴电;又以同法绝缘之铜盐,因带阴电之微粒飞去,而荷阳电。此电气之集积量,每一平方密厘每一秒时凡得4×1910安培云。恂线中带阴电之微粒,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,此勃克雷氏所实证者也。

  自恂所发射微粒之速度,每秒凡1.6×1010密厘,约当光速度之半,因此微粒之飞散,故恂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。又从恂之表面一平方密厘所放射之微粒,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,恂之电子,乃极速者,以过速故,有一部分,飞出体外,而光与热,自然发生,为辐射线。”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,而得恂线;由恂线之研究,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,新葩欲吐,虽曰古篱夫人之伟功,而终当脱冠以谢十九世末之X线发见者林达根氏。

  【注解】

  〔1〕 本篇最初发表于一九○三年十月十日《浙江潮》月刊第八期,署名自树。恂,现定名镭。

  〔2〕 原质 即元素。

  〔3〕 能力保存说 即能量守恒原理。

  〔4〕 林达根(W.K.RoCntgen,1845—1923) 通译伦琴,德国物理学家。一八九五年,他在研究真空放电管时发现X射线

  〔5〕 写真干板 用玻璃板制作的照相底片。

  〔6〕 勃克雷(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,次年发现铀射线,是科学实验中认识放射性的开端。

  〔7〕 磷光体铀盐 即放射Y麪光的铀盐。磷同Y麪。磷光体,放射麪光的物质。

  〔8〕机兜抽OE稀

  〔9〕 剌伽刻耙夫体(Radioactive Substance) 即放射性物质。

  〔10〕 休密德(E.Schmidt,1845—1921) 通译施米特,德国物理学家。发现放射性元素钍。

  〔11〕 古篱夫人(Mme Curie,1867—1934) 通译居里夫人,物理学家、化学家。原名Marie Sktodowska,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,共同研究放射性物质,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射性元素钋和镭。

  〔13〕 坡兰德(Poland) 通译波兰。

  〔14〕 坡罗尼恩 Polonium的音译,即钋,它的放射性较铀强四百倍。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日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射性元素锕,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 原子量和原子发射光谱线图。

  〔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〕 色儿路多(Celluloid) 即赛璐珞,由硝酸纤维素和樟脑制成的一种易燃性塑料。

  〔29〕 密里格兰 Milligram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射性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 Millimeter的音译,即毫米。

  〔34〕 副放射线 即次级射线。

  〔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吸收热量的仪器,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,即阴极射线管。恺多图线(Cathoderay),即阴极射线。

  〔39〕 波的 Volt的音译,即伏特,电压单位。

  〔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。