進入二十世紀(jì)之前，物理學(xué)發(fā)展的一件革命性的事件就是發(fā)現(xiàn)了X光。X光是德國一個烏茨堡物理學(xué)院的倫琴教授發(fā)現(xiàn)的，在1895年發(fā)現(xiàn)了。當(dāng)時看不見，但是它能使得照相底片感光。他發(fā)現(xiàn)的X光實驗室，這個實驗室按照現(xiàn)在的眼光來看，實在算不了什么，但是就在這兒做出了歷史性的、革命性的大發(fā)現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)它能夠有很大的穿透能力，這是他夫人的手，我們可以看到他夫人還戴著戒指。不能夠成像，而且正是因為X光的發(fā)現(xiàn)，使人們從看不見東西到可以看見，這是骨頭，而且使人們從宏觀世界走到微觀世界。因為發(fā)現(xiàn)X光，倫琴得到了有史以來第一次的諾貝爾物理學(xué)獎，在1901年。
　　X光是電磁波，但是X光的性質(zhì)都不能驗證，比如我們知道光在一個物體上，比如在鏡子上會反射、折射，可是都發(fā)現(xiàn)不了。而且可見光物體有一個衍射的現(xiàn)象。一個障礙物在它后面，光的強度會重新分布，有些地方強一點，有些地方弱一點。比如說有一個格子，可見光跑過來了，在后面放一塊感光片，就會發(fā)現(xiàn)不是均勻的格點，而是有強的、有弱的，有一個空間分布。這個現(xiàn)象叫衍射。
　　大家對光很不清楚，就提出來這到底是什么光。大家認(rèn)為它能夠使得底片感光，它一定是光，但是又看不見，沒有普通光的性質(zhì)，所以X光是未知數(shù)的意思，不知道它是什么東西。
　　德國南部的慕尼黑大學(xué)有一位理論物理學(xué)家叫做勞厄，他提出一個看法，要得到所謂衍射的現(xiàn)象，光的波長必須和阻擋的光兩個障礙物的尺度差不多，現(xiàn)在用比厘米還小，都看不見衍射的現(xiàn)象，說明一個事實，就是X光的波長比格子的尺度要小的多，所以他認(rèn)為X光的波長可能和原子的尺度相同，原子的尺度是埃的尺度，一個埃有多長，是一厘米的一億分之一，假如一個球是一埃長的話，要把一億個球排成一起，才有一厘米長。埃是很小很小的長度。勞厄在慕尼黑大學(xué)教書，他不做實驗，就動員一個研究員做事情，原子尺度的網(wǎng)格怎么做呢？最簡單，因為當(dāng)時知道礦物里的一種晶體，晶體是很多原子排成很規(guī)矩的空間的模型，好像三維的網(wǎng)格一樣。這個尺度當(dāng)然是埃原子的尺度了，他就提出來假如不用以前的三網(wǎng)來做衍射，而拿晶體來做衍射試驗，應(yīng)當(dāng)看得見。這兩個年輕人按照他的想法做了一個試驗，代替篩網(wǎng)，第一次用的硫酸銅礦物晶體，X光在這個地方射進來，經(jīng)過障礙物，發(fā)生了衍射，后面放一個感光片，果然在感光片上看到了衍射現(xiàn)象。第一張衍射的圖片，發(fā)現(xiàn)有很多很多所謂現(xiàn)在叫做衍射的斑點，這是一個了不起的發(fā)現(xiàn)。有了這個東西證明X光是電磁波，第二，證明了X光是波長很短的電磁波，波長的數(shù)量級是埃的數(shù)量級。還有這一點是科學(xué)家用幾十年的工夫，一直到現(xiàn)在，我們有希望從斑點的分布推回去，知道礦物的晶體結(jié)構(gòu)，就是格子是怎么樣的，這是從勞厄的時代一直到現(xiàn)在還沒做完的事情，這是一個非常有趣的事情。因為這個了不起的成就，1914年勞厄被授予諾貝爾物理學(xué)獎。
　　勞厄在1912年做的工作，他在德國。隔了一個海，在英國有兩父子馬上意識到勞厄工作的重要性，這兩父子也是非常有名的物理學(xué)家，父親叫威廉，那時是非常成名的物理學(xué)家，兒子也叫威廉。這兩父子馬上意識到勞厄工作的重要性，因為他給我們觀測、研究微觀世界提供了一個極強的手段，所以他們很系統(tǒng)地來做。勞厄是穿過晶體來看后面的斑點的衍射。布拉格發(fā)展了另外一種方法，證明了X光可以在晶體表面反射，而且反射在不同的角度有加強的現(xiàn)象，也就是衍射，通過反射來看它的衍射，在同一個方向來看衍射的現(xiàn)象。有了他們的方法以后，發(fā)展的極為迅速，特別是小布拉格一生的后期把全部精力放在這個研究上，很系統(tǒng)地來做衍射的辦法，研究微觀世界，做的極有成績，因為他本人是很好的實驗物理學(xué)家，又是一個很好的理論物理學(xué)家，所以他在這方面做出來的成績和勞厄一樣，也是開創(chuàng)性的。
　　從1913年他們一起做，小布拉格一直做到去世，不但從物理學(xué)里做研究，還把這個方法推廣到生物學(xué)里去，引起了生命科學(xué)的巨大飛躍。1915年兩父子因為成就，同時獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。