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一连几个星期，伦琴突然失棕，课堂上、校园里都找不见他。他一起床就钻进实验室，每次吃饭都是夫人贝尔塔派工友去催了又催，才能将他请到饭桌上来。他的好朋友几天不见他，便来关心地问道：“伦琴先生，你最近在忙什么呢？”他总是讳莫如深地说：“在干一件事，还没有结果。”原来伦琴搞实验有两个习惯，一是喜欢单枪匹马地干，经常连助手也不要；二是没有到最后得出结论，决不轻易透露一点消息。他最讨厌无根据的假设，也从不作什么预言。
再说伦琴这样终日将自己关在实验室里，别人可以不管，夫人贝尔塔可不能不问。她见伦琴每次吃饭都心不在焉，甚至有一次叉了一块面包竟向鼻尖上送去。问他在想什么，他只是神秘地一笑。贝尔塔一是担心他的身体，二是出于好奇。这天估计伦琴已开始工作，她便偷偷地溜进实验室里。只见一片黑暗中一个荧光屏发出一片亮光，伦琴举起一本厚书，屏上就有一个模糊的书影，举起一枚硬币，就有一个圆圆的印记，贝尔塔看得入迷，便失声说道：“没有光，那来的影子呢。”正好这时伦琴高兴，他并没有责备贝尔塔私闯实验室，只是摸黑拉住贝尔塔的手说：“亲爱的，来得正好，请帮个忙。你双手捧着这个小荧光屏向后慢慢退去，我来观察，看随着距离的远近荧光的亮度有甚么变化。”
贝尔塔能进实验室本就机会不多，难得丈夫高兴，今天还破例邀她协助实验，而且这又是一个多么有趣的游戏。她小心翼翼地捧起荧光屏，伦琴说：“退”，她就向后退一步；说“停”，她就停下来等待他观察。这样越退越远，贝尔塔已完全被黑暗所吞没，伦琴眼里只留下一方荧屏的闪亮。
却说伦琴正看得入神，忽听暗处贝尔塔“呀”地一声尖叫，接着便是眶当一声，荧屏跌落在地。伦琴忙喊：“贝尔塔！”却无应声。他忙将电灯打开，只见贝尔塔，双手前伸，两目痴睁睁的，却不说话。伦琴一时也六神无主，不知出了什么祸事，三步两步冲上前去搂住她的肩膀喊道：“亲爱的，你怎么啦，刚才出了什么事？”
“妖魔，妖魔，你这实验室里出了妖魔。”贝尔塔说着，肩膀还在索索发抖。
“亲爱的，你冷静点，我在你身旁，不要怕，你刚才到底看见了甚么？”
“手，刚才我看见了我的手。”
“你这手不是好好的吗？”
“不，它又变回来了，刚才太可怕了，我这两只手只剩下几根光骨头。”
伦琴一听，突然一拍额头，说道：“亲爱的，我们是发现了一种‘妖魔’，这家伙能穿过人的血肉，也许这正是它的用途呢。你不要慌，我扶你坐下，我们再来看一遍，但愿这‘妖魔’能够再现。”
伦琴熄灭灯，又重新立起一块荧光屏，这次他将自己的手伸在屏上，果然显出五根手骨的影子。然后他又取出一个装有照相底板的暗盒，请贝尔塔将一只手平放在上面，再用放电管对准，这样照射了十五分钟。底片在显影液里捞出来了，手部的骨骼清晰可见，连无名指上那颗结婚戒指都清清楚楚，这是因为戒指完全挡住了射线。贝尔塔一见这张照片不由全身一阵战栗，她连忙用双手捂住自己的眼睛，泪水顺着指缝渗了出来，她想到了死亡，想到了自己的骷髅，抽抽泣泣地说：“亲爱的，这是多么可怕的事！我这双红润润的手掌一下就变成白森森的骨头，教我们亲眼来看自己死后的情景，这实在太残酷了，太可怕了！”
伦琴现在却非常高兴，他像一个下围棋的胜者落下了最后一子，轻松、兴奋、自豪。他将房间里的灯打开，一边收拾着仪器，一边说道：“亲爱的，不必伤心，你看眼前不是又大放光明了吗？你的手掌不是还这样红润柔软吗？我们还幸福地生活在世界上，虽说我们已年近半百，可是死亡还很遥远。人能透过表面看到内在，立于现在预知将来，这正是科学追求的目标啊。科学就是要实在，就是要彻底。维萨留斯第一次画出人体解剖图，哈维第一次揭示出人体的血液循环路线，人，在科学面前，一点一点地露出了他的实实在在的血肉，现在这种新射线又要清清楚楚地显示人们一根根的骨头了。科学帮助我们认识世界，也认识自己。亲爱的，我们应该高兴啊，这不是悲剧，这是人类的福音，可以预料，医学将因此会有一场革命，会大大地前进一步。”
在1895年的最后几天，伦琴将这项研究成果整理成一篇论文《一种新的射线，初步报告》，遂给了维尔茨堡物理学医学学会。同时又把报告的副本和几张X射线照片邮寄给他的几位物理学家朋友。可是他还没有想到，当他把信件投入校园里那个大邮筒后，等待他的是一场多大的麻烦。
本来，伦琴是一个十分小心谨慎的人，治学态度极严，遇有新成果不经自己再三验证和专家评定决不发表。可是他投送的那些邮件有一份是给维也纳的物理学家艾克斯奈尔的。这艾克斯奈尔与伦琴相交笃深，他一眼就看出这是一项伟大的发现，其欢悦之情不能自禁。一天他正举行家庭宴会，便将伦琴夫人那只左手的X射线照片拿出来给朋友们夸耀，这自然使满座赞叹，家宴生辉。而席间又有一位好事者叫雷谢尔，立即提出要将照片借回去好让家人也一饱眼福。碍着面子艾克斯奈尔便借给了他。不想雷谢尔的父亲是维也纳《新闻报》的出版人，这老雷谢尔真不愧为新闻老手，一眼就看出这是一条将震动世界的消息，接到照片的第二天 ——1896年1月5日，就在头版以《耸人听闻的发现》为题，在全世界第一次发表了这条独家新闻。这个德国科学家的伟大成果竟首先在奥地利发表，然后伦敦《每日记事》驻维也纳记者又立即将《新闻报》的消息发回总社，1896年1月6日伦敦便向全世界发出这样一条新闻：
战争警报的喧嚷不应当把人们的注意力分散而没有看到维也纳传来的令人惊异的科学胜利。据宣布，维尔次堡大学教授伦琴发现了一种射线。用在摄影方面，它可以穿透木头、肌肉、布以及大部分有机物质。这位教授拍成一张装在密闭木匣中的砝码的照片，还拍了一张只有骨骼，不见肌肉的人手的照片。
真是没有想到，这位教授虽然十二分地小心，他慎重从事，严加保密，X射线的消息却从外国报纸上钻出来，并立即漫及全球。他只好公开出面做一次报告了。
1896年1月23日，伦琴在自己的研究所里举行关于新射线的报告会。
会议还没有开始，小礼堂里已经座无虚席，窗台上、走廊里，凡能下脚的地方都挤满了听众。这是些什么样的听众呀，有贵族、大学教授、高档官员、军官还有学生和一些设法挤进来的市民。一个高等院校的研究所，一个高深的物理课题，还从来没有这样众多的听众来光顾呢。伦琴还没有出场，人们急得就如等待皇帝的召见，又像盼着一个大明星的出现，个个都引颈踮脚，直视台口，一面窃窃议论着这个能穿透人的血肉的可怕怪物。这种紧张的准备气氛大约持续了半个小时，伦琴才出现在台前。他高高的个子，留着一把漂亮的鬈曲的大胡子，还是穿着平常的实验服，目光平静和蔼，彷佛不是来宣布一项震惊世界的发现，倒像是踏着铃声走进课堂。礼堂里立即响起如潮的掌声。年轻人把帽子抛向空中，人们高喊着“伦琴”，“X射线”，屋子里立即如一锅开水沸沸扬扬。伦琴示意大家静下来，向大家表示真诚的谢意。但是他每致谢一次；这欢呼就掀起一个新的浪头，这样一连三次，人们激动的情绪才稍稍平息。这时伦琴才开始演讲：
“尊敬的先生们，谢谢大家今天的光临。关于新射线的实验，现在还只在一个初级阶段，但是社会各界对此事都抱极大的兴趣，而且外面又有各种各样的传闻，所以找今天有责任向大家说明一下我的工作情况。
关于放电研究，赫兹，雷纳特，克鲁克斯等科学家都做了许多有益的工作。1879年克鲁克斯先生在做真空放电实验时就发现放电管附近的照相底片变黑，1880年美国两名同行也遇到这种情况，1892年我国的物理学家也注意到了放电管附近的萤光，但是大家的注意力都在阴极射线上面，觉得这些怪异是偶然的失误所致。我自己不过是重复了前人的工作，我的成功只不过是比他们稍微细心一点罢了。我抓住了X这个未知数去努力求解，当然，现在我们对它也远知道甚少。不过已经确切地知道它能穿过大部分物体，可以用来照特殊的相片。至少这一点对外科医生会帮大忙。他可以使我们在未开刀前就能观察到人体的内部结构，特别是骨骼结构。为了能使各位更明瞭这种射线的性质，现在请允许我为今天到会的，著名的解剖学家克利克尔先生当场拍一张他的右手X光照片。”
按照预先的布置，小礼堂立即一片漆黑。二十分钟之后，拍好的底片已展示在众人面前。年近八十高龄，德高望重的克利克尔举起这张片子激动地说：“我一生不知解剖了多少只手。今天伦琴先生的射线却在我的手不痛不痒，未受一点损伤的情况下，这样清楚地解剖出我的手骨，而且还用照片固定下来，这真是伟大的创造。在我作为维尔茨堡物理学医学学会会员的四十八年中，这是我参加的最有纪念意义的一次学术活动