不管我们的眼睛多么犀利，它依然只能看见物质的表面。人们希望自己可以看得更深更远，所以，在神话或者科幻作品里，屡屡出现透视眼与千里眼这样的情节。在医学领域，无法看到身体内部的情况为医生诊疗疾病带来了巨大的障碍，直到伦琴发现了x射线，帮助人们解决了难题，拯救了无数人的生命。
1895年一个深秋的夜晚，一天的喧嚣渐渐消退，人们都沉沉地睡去，德国慕尼黑伍尔茨堡大学也陷入一片宁静，有一个人影却在暗黄的灯光下一动不动地伫立着，他就是伦琴。他凝视着实验器具，思绪随着实验结果蔓延开去……
是什么让他无法入眠呢？原来，伦琴做了一个关于阴极射线的实验。阴极射线是由一束电子流组成的。当位于几乎完全真空的封闭玻璃管两端的电极之间有高电压时，就有电子流产生。阴极射线并没有特别强的穿透力，连几厘米厚的空气都难以穿过。这一次伦琴用厚黑纸完全覆盖住阴极射线，这样即使有电流通过，也不会看到来自玻璃管的光。可是当伦琴接通阴极射线管的电路时，他惊奇地发现在附近一条长凳上的一个荧光屏（镀有一种荧光物质氰亚铂酸钡）上开始发光，像受一盏灯的感应激发出来似的。他断开阴极射线管的电流，荧光屏即停止发光。由于阴极射线管完全被覆盖，伦琴很快就认识到当电流接通时，一定有某种不可见的辐射线自阴极发出。由于这种辐射线的神秘性质，他将其称之为“x射线”。
于是，这位学者开始了对这种神秘的x射线的研究。他先把一个涂有磷光物质的屏幕放在放电管附近，结果发现屏幕马上发出了亮光。接着，他尝试着拿一些平时不透光的较轻物质比如一、橡皮板和木板放到放电管和屏幕之间去挡那束看不见的神秘射线，可是谁也不能把它挡住，在屏幕上几乎看不到任何阴影，它甚至能够轻而易举地穿透15毫米厚的铝板。直到他把一块厚厚的金属板放在放电管与屏幕之间，屏幕上才出现了金属板的阴影。看来这种射线还是没有能力穿透太厚的物质。实验还发现，只有铅板和铂板才能使屏不发光，当阴极管被接通时，放在旁边的照相底片也将被感光，即使用厚厚的黑纸将底片包起来也无济于事。
这一发现对于医学的价值可是十分重要的，它就像给了人们一副可以看穿肌肤的“眼镜”，能够使医生的“目光”穿透人的皮肉，透视人的骨骼，清楚地观察到活体内的各种生理和病理现象。根据这一原理，后来人们发明了x光机，x射线也成为现代医学中一个不可缺少的武器。当人们不慎摔伤之后，为了检查是不是骨折，总要先到医院去“照一个片子”，这就是在用x射线照相。
伦琴虽然发现了x射线，但当时的人们——包括他本人在内，都不知道这种射线究竟是什么东西。直到20世纪初，人们才知道x射线实质上是一种比光波更短的电磁波，它不仅在医学中用途广泛，成为人类战胜许多疾病的有力武器，还为今后物理学的重大变革提供了重要的证据。正因为这些原因，在1901年诺贝尔奖的颁奖仪式上，伦琴成为了世界上第一个荣获诺贝尔奖物理奖的人。人们为了纪念伦琴，将x射线命名为伦琴射线。
x射线具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，如墨纸、木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光，使照相底片感光以及发生空气电离等效应。
我的发现是属于全人类的
x射线发现才四天，美国医生就用它找出了病人腿上的子弹。得知这一消息的企业家们蜂拥而至，争相抢购x光射线技术，出价也越来越高。可是伦琴只是淡淡地一笑：“哪怕是1000万，我的发现是属于全人类的。但愿这一发现能被全世界科学家所利用，这样，就会更好地服务于人类……”他知道，如果这项技术被一家大公司独占，穷人就出不起钱去照x光照片。爱迪生得知这个消息后深受感动，为更好地配合接收x光，他发明了一种极好的荧光屏。同伦琴一样，他也没有申请专利权。
