2012年5月22日 星期二

給未來總統的物理課-必須面對的科學真相

給未來總統的物理課:從恐怖主義、能源危機、核能安全、太空競賽到全球暖化背後的科學真相

Physics for Future Presidents: The Science Behind the Headlines


這本書《給未來總統的物理課:從恐怖主義、能源危機、核能安全、太空競賽到全球暖化背後的科學真相》Physics for Future Presidents: The Science Behind the Headlines)真的非常有趣,而且原來「給未來總統的物理課」(Physics for Future Presidents)在加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)還真的是一門課呢!這本《給未來總統的物理課》就是依課程內容寫成的科普書,這門課事實上還有本教科書Physics and Technology for Future Presidents: An Introduction to the Essential Physics Every World Leader Needs to Know呢:

Physics and Technology for Future Presidents


《給未來總統的物理課》作者理查‧繆勒(Richard A. Muller)是
UC Berkeley的物理學教授,也是勞倫斯伯克萊國家實驗室(Lawrence Berkeley National Laboratory)的資深研究員。他的恩師是1968年諾貝爾物理學獎得主路易斯‧阿爾瓦雷茨(Luis W. Alvarez,1911-1988)。他自己雖然沒有榮獲諾貝爾獎,不過他指導過的研究生索羅‧珀爾穆特(Saul Perlmutter)在2011年因透過觀測遙遠超新星(supernova)而發現宇宙加速膨脹(accelerating universe)而榮獲諾貝爾物理獎。

Richard A. Muller



 
理查‧繆勒是麥克阿瑟獎金(MacArthur Fellowship)得主,那是由麥克阿瑟基金會(John D. and Catherine T. MacArthur Foundation)頒發的一個獎項,每年有代表性的獎勵20至40名美國人。該麥克阿瑟獎金是頒發給那些在各個領域、不同年齡「在持續進行創造性工作方面顯示出非凡能力和前途」的人。根據基金會主頁所述,該獎不是獎勵過去的成就,而是獎勵那些有創意、有膽識、有潛力的人。

UC Berkeley雖然是美國頂尖名校和公立大學龍頭,不過迄今仍未有美國總統的校友,所以上這門「給未來總統的物理課」(Physics for Future Presidents)的學生應該不是真的想當總統吧。這應該是基於公民參與對一個國家的未來實際地關注。在美國有大師自主開設這類公民參與的課程,是非常令人羡慕的,可是在一個強盛的國家,學術研究不完全是象牙塔裡的閉門造車,也是為了解決社會的實際問題,而且教育也會是同樣重要的工作。可惜五年五百億提供了解決之道嗎?相關的研究和討論也相當稀少,更甭奢望在重研究輕教育的大專環境下會鼓勵大師開設這類創新的課程。

《給未來總統的物理課》是以物理學家的角度,來探討和國家安全和未來發展息息相關的物理知識,書中的五大主題是恐怖主義、能源危機、核能安全、太空競賽和全球暖化,全書完全沒有數學,敏銳地道出頭條新聞背後的科學基礎。美國政治家絕大多數是文法商出身的,科學學識有限,於是這樣的課程和書籍不啻是一種惡補。不過《給未來總統的物理課》也討論了許多不僅是總統,而是一般公民都應該持續關心的議題。

在第一篇中,《給未來總統的物理課》先討論過去九一一恐怖攻擊的科學原理,再討論在九一一之後要執行一個大型恐怖攻擊有多難或多容易,用客觀的科學資料分析各種恐怖攻擊的可能性,最後給予總統中肯的建言。

《給未來總統的物理課》第二篇探討能源危機。這是很實用的一章,因為恐怖攻擊的目標主要是囂張的歐美國家,可是能源危機卻是全世界每一個國家都會面臨到的大問題。其實,不必理查‧繆勒來告訴我們,也會知道石油總會有用盡的一天。事實上,不必等到石油用盡,只要石油供不應求到價格飆升,就會讓很多國家的人民非常難過,尤其是能源幾乎百分之百需要靠進口的台灣。因此,現在便宜且方便的能源遙不可及之前,先未雨綢繆地研究該如何因應,是生死攸關的議題。

《給未來總統的物理課》提供了我過去許多不曉得的知識,例如化石燃料其實還夠用好幾個世紀,只是大多是更髒更增碳的煤炭,但是煤炭可以用化學合成法給液化。而太陽能不是不實際,只是還有許多有待解決的難題。

接著,《給未來總統的物理課》花了很大的篇幅詳細地討論了作者非常熟悉的各種核子裝置,從核彈到核能到放射性還有核廢料都有精彩的論述。《給未來總統的物理課》原文版出版時,還未發生日本福島第一核電廠核災(福島第一原子力発電所事故),《給未來總統的物理課》沒有探討到一個如日本那麼嚴謹先進的國家都有可能因為各種原因而釀出嚴重核災,所以沒有討論到在人口密度高的地區發生核災時,總統該怎麼辦。雖然可能還遙遙無期,《給未來總統的物理課》對受控核融合還抱有很大的希望。

《給未來總統的物理課》也討論了許多太空科技,不過那是美國那樣的大國才玩得起的,當作科普知識來學習也不錯。從中可以學到火箭發射、衛星和GPS等的有趣原理。《給未來總統的物理課》明確的勸美國總統不要再送人上太空,把太空任務交給無人裝置就好,也是因為人道關懷吧,雖然兩次太空梭意外失去的人命遠不及戰爭。

以物理學角度來討論國家大事,怎麼能夠避重就輕不探討全球暖化的問題呢?理查‧繆勒早就投身全球暖化的研究,合寫過一本談過去氣候的專書,也是科學院報告的審稿人。理查‧繆勒明確指出,氣候暖化很有可能是由人類造成的(約九成的可能性),不過《給未來總統的物理課》也反駁了不少高爾(Al Gore)《不願面對的真相》An Inconvenient Truth)中具誤導性的論述和證據,但也很中肯地澄清一些對《不願面對的真相》的誤解。理查‧繆勒大力反對誇大事實混淆視聽的作法,而且《給未來總統的物理課》也誠實地指出氣候暖化模型解釋不足之處。

由於氣候暖化鐵證如山,《給未來總統的物理課》支持二氣化碳封存,也鼓勵再生能源如太陽能和風力發電的技術發展。《給未來總統的物理課》讚揚各種節能措施和科技,例如節能電器、LED照明和省油車等。而且英雄所見略同,理查‧繆勒也提倡「白屋頂」(請參見〈台灣必須面對的真相-正負2度C〉),只是他指出有更先進,只會反射紅外線但不反射可見光的「涼爽屋頂」,讓建築維持一定的視覺效果,只是在「紅外線頻區是白的」。我想「涼爽屋頂」對一年有一半時間熱到半死的台灣和一年四季都熱得半死的馬來西亞等亞熱帶和熱帶國家尤其實用,特別是在電價調漲之後XD

 

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相關網站:

Physics for future Presidents - Physics @ Berkeley


 

2 則留言:

匿名 提到...

很想知這本書怎麼解說911事件, 那近乎free fall 的三座大廈到底發生了什麼事

*記得是三座, 不是兩座

Gene Ng 提到...

911事件哦,書中分析說雙子星不是被撞毀的,而是被大量的汽油燃燒的高溫給燒毀的,這一點我想媒體都有報導過了。

只是作者分析說,那些恐怖份子在911前可以因政策鼓勵飛機被劫時盡量不要反抗,所以才容易得逞。這在911事件之後就難以為之。

而引爆核子武器的難度和殺傷力不成正比;用髒彈的話,恐怖份子也有要先保護自己的重大難度而難以為之。可是汽油相對廉價又容易取得,殺傷力也大,所以警告說用農業用飛機等裝載大量汽車衝撞大型建築物或體育館的危機不可忽視。

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