給美國總統(tǒng)上五堂物理課

巴雅爾

第一課 恐怖主義

在許多人甚至國家領(lǐng)導(dǎo)人的觀念中,恐怖分子對(duì)國家和社會(huì)最大的威脅是他們掌握核武器的時(shí)候。所以,反恐的工作很大的精力花費(fèi)在控制恐怖分子擁有核武器。但是從物理學(xué)講,制造一枚原子彈絕非輕而易舉的事情,單是裂變原料,比如鈾就十分難以獲得,更不用說龐大的制造工廠了。任何一個(gè)恐怖分子膽敢自己制造核武器,都要冒著被發(fā)現(xiàn)的巨大風(fēng)險(xiǎn)。

于是人們又轉(zhuǎn)而認(rèn)為,也許恐怖分子可以制造小型的、含放射性元素的臟彈,即爆炸后能夠產(chǎn)生一定放射性的炸彈,其威力可以接近原子彈的效果。但這一次人們又想錯(cuò)了,雖然臟彈的結(jié)構(gòu)與普通爆炸裝置一樣簡單,很容易制造,體積小攜帶方便,但是臟彈一旦爆炸,其含有的放射性物質(zhì)會(huì)迅速擴(kuò)散,于是放射劑量大大降低。根據(jù)物理學(xué)家的計(jì)算,臟彈爆炸后甚至無法讓人們的癌癥發(fā)病率增加。這也許就是為什么美國的特工發(fā)現(xiàn)基地組織放棄了制造臟彈襲擊美國的原因,因?yàn)榛亟M織實(shí)踐后才知道,那些關(guān)于臟彈威力的傳說不過是忽悠人而已。

總統(tǒng)先生得明白,恐怖分子對(duì)公眾的最大威脅其實(shí)是燃燒彈之類的武器,因?yàn)檫@些炸彈要制造和獲得太容易了,效果也比臟彈強(qiáng)。

第二課 能源

我們的教科書和媒體不厭其煩地宣稱,人們對(duì)石油的依賴太大了,必須擺脫這種情況,必須用其他形式的能源,比如用氫能、高科技電池替代石油來驅(qū)動(dòng)汽車行駛。

其實(shí)在物理學(xué)家眼中,氫能都不算是一種能源,因?yàn)槲覀兛刹皇菑膸r石中把氫氣直接開采出來的。我們是通過電解水或者從天然氣中分離而得到的,所以從物理原理上說,氫能只是能量轉(zhuǎn)換的結(jié)果,是我們把其他能源轉(zhuǎn)換成了氫氣,而轉(zhuǎn)換過程是要損耗能量的,也就是說,使用氫能從能量角度來說是得不償失的。

許多小巧的電池讓人們很青睞,我們的手機(jī)和筆記本電腦就使用電池供電,但是同廣泛使用的汽油相比,世界上全部電池的能量也只有每年消耗的汽油產(chǎn)生的能量的1%。更為關(guān)鍵的是,目前的電池充電上千次之后就報(bào)廢了,因此使用電池的成本比使用汽油昂貴多了。

總統(tǒng)先生應(yīng)該知道:石油不是罪人,尋找替代能源固然有意義,但節(jié)約能源更為重要,也更為現(xiàn)實(shí)。告訴人們將空調(diào)設(shè)置成他們喜歡的任意溫度,但只要保證房間隔熱性能良好,人們就能節(jié)約很多能源。

第三課 核能利用

人們知道核能的巨大威力,但卻害怕核電廠產(chǎn)生的核廢料。自從多年前蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站發(fā)生核泄漏以來,人們對(duì)核廢料的處理達(dá)到了登峰造極的地步。比如美國政府規(guī)定,在核廢料處理地區(qū),居民因核泄漏而接觸的輻射量不能超過15毫雷姆。其實(shí),一個(gè)人每年從自然界和在醫(yī)院做透視所接觸的輻射量都能達(dá)到350毫雷姆。人們對(duì)核廢料的恐懼已經(jīng)達(dá)到了荒唐的程度。

甚至有人說:核廢料在300年后的輻射性比作為原料的鈾還要強(qiáng)100倍。從物理原理上講,這的確是事實(shí),畢竟核廢料中含有的放射性元素比鈾礦要高。但是真的有這么可怕嗎?事實(shí)上,所有的核廢料都被存儲(chǔ)在地下深處,并在周圍安放了保護(hù)裝置,即使略有泄露,它的危險(xiǎn)程度也只相當(dāng)于自然界中尚未開采的鈾礦。

總統(tǒng)這樣的政治家往往以為,核廢料的處理需要在技術(shù)上更進(jìn)一步,但實(shí)際上技術(shù)早已足夠,總統(tǒng)先生要用物理學(xué)數(shù)據(jù)給民眾解釋清楚,核廢料保存問題已經(jīng)解決了。

第四課 太空探索

在許多人心中,把人送往太空是科學(xué)進(jìn)步的體現(xiàn),在太空中所做的任何工作都將是值得的。

還是理智一點(diǎn)思考太空探索吧!當(dāng)美國宇航局大談要把宇航員再次送上月球時(shí),許多物理學(xué)家對(duì)此嗤之以鼻。從成本上講,無人運(yùn)載火箭要比載人航天飛機(jī)便宜許多許多,但完成任務(wù)的能力絲毫不差。迄今為止,人類在太空探索領(lǐng)域里取得的最偉大的科學(xué)成就是,向太陽系的重要行星派遣了無人飛行探測器,以及應(yīng)用了許多遙控設(shè)備探測宇宙。我們物理課本上最重要的太空科學(xué)知識(shí)并不是來自宇航員,而是來自太空或地面望遠(yuǎn)鏡,還有太空機(jī)器設(shè)備。

所以,不要自欺欺人地認(rèn)為,把人類送到太空中,就能幫助科學(xué)進(jìn)步。實(shí)際上,作為國家領(lǐng)導(dǎo)人的總統(tǒng)必須清楚,把人送往太空不但是非常危險(xiǎn)的事,而且通常情況下由于耗資巨大,甚至?xí)尶茖W(xué)前進(jìn)的腳步減速!對(duì)于美國宇航局來說,他們把人送往太空的真正目的,也許只是為了騙取更多的國家財(cái)政經(jīng)費(fèi)。

第五課 全球變暖

在普通公眾頭腦中,誰排放了最多的二氧化碳,誰就該對(duì)地球氣候的溫室效應(yīng)承擔(dān)最大的責(zé)任。由于美國排放了占世界總排放量1/4的二氧化碳,因此解決全球變暖的關(guān)鍵是讓美國變得更環(huán)保。

美國的確該為全球變暖負(fù)責(zé),不過事實(shí)是,如今美國二氧化碳排放量的增長率相對(duì)比較低。而發(fā)展中國家,比如印度和中國,二氧化碳排放量正在迅速增加,它們對(duì)全球變暖的“貢獻(xiàn)率”也不容忽視。

許多人認(rèn)為,美國應(yīng)該帶頭降低自己的二氧化碳排放量,給發(fā)展中國家做個(gè)表率。美國確實(shí)在朝這個(gè)方向努力,但是我們也要知道,一個(gè)富裕的國家才有能力去減少自己的二氧化碳排放量。不幸的是,發(fā)展中國家在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí),也排放了更多的二氧化碳,但它們目前還不富裕,無力支付減少二氧化碳排放的費(fèi)用?？堪l(fā)展中國家自己努力,根本達(dá)不到榜樣(美國)的境界。

如果總統(tǒng)先生想要制止全球變暖,他的關(guān)注點(diǎn)應(yīng)該在發(fā)展中國家。富裕的國家現(xiàn)在就應(yīng)該資助印度、中國這樣的發(fā)展中國家,讓它們發(fā)展清潔能源,這樣才能有效地減少全球的二氧化碳排放量。如果坐等印度、中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展到可以支付減少二氧化碳排放的費(fèi)用的時(shí)候,再讓它們自己去解決問題,地球已經(jīng)熱得發(fā)燙了。

以上就是馬勒要教給美國總統(tǒng)的物理課內(nèi)容。這些課程也許不只對(duì)新任美國總統(tǒng)奧巴馬有啟發(fā),也會(huì)對(duì)美國公眾和其他國家的人們有所啟迪吧。

(摘自《科學(xué)之謎》)