给美国总统上五堂物理课

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摘要

总统是精英中的精英,但这并不意味着他们的物理学就过关了。物理学家分析了目前美国面临的几个关键议题,以帮助奥巴马总统走出思维误区。第一课 恐怖主义在许多人甚至国家领导人的观念中,恐怖分子对国家和社会最大的威胁

总统是精英中的精英,但这并不意味着他们的物理学就过关了。物理学家分析了目前美国面临的几个关键议题,以帮助奥巴马总统走出思维误区。

第一课 恐怖主义

在许多人甚至国家领导人的观念中,恐怖分子对国家和社会最大的威胁是他们掌握核武器的时候。所以,反恐的工作很大的精力花费在控制恐怖分子拥有核武器。但是从物理学讲,制造一枚原子弹绝非轻而易举的事情,单是裂变原料,比如铀,就十分难以获得,更不用说庞大的制造工厂了。

于是人们又转而认为,也许恐怖分子可以制造小型的、含放射性元素的脏弹。但这一次人们又想错了,虽然脏弹的结构与普通爆炸装置一样简单,很容易制造,体积小携带方便,但是脏弹一旦爆炸,其含有的放射性物质会迅速扩散,放射剂量大大降低。根据物理学家的计算,脏弹爆炸后甚至无法让人们的癌症发病率增加。这也许就是为什么美国的特工发现基地组织放弃了制造脏弹袭击美国的原因。

总统先生得明白,恐怖分子对公众的最大威胁其实是燃烧弹之类的武器,因为这些炸弹要制造和获得太容易了,效果也比脏弹强。

第二课 能源

我们的教科书和媒体不厌其烦地宣称,人们对石油的依赖太大了,必须摆脱这种情况,用其他形式的能源,比如用氢能、高科技电池替代石油来驱动汽车行驶。

其实在物理学家眼中,氢能都不算是一种能源。因为我们可不是从岩石中把氢气直接开采出来的,我们是通过电解水或者从天然气中分离而得到的。氢能只是能量转换的结果,而转换过程也是要损耗能量的,也就是说,使用氢能从能量角度来说是得不偿失的。

许多小巧的电池让人们很青睐,同广泛使用的汽油相比,世界上全部电池的能量也只有每年消耗的汽油产生的能量的1%。但目前的电池充电上千次之后就报废了,因此使用电池的成本比使用汽油昂贵多了。

总统先生应该知道:石油不是罪人,寻找替代能源固然有意义,但节约能源更为重要,也更为现实。

第三课 核能利用

人们知道核能的巨大威力,但却害怕核电厂产生的核废料。美国政府规定,在核废料处理地区,居民因核泄漏而接触的辐射量不能超过15毫雷姆。其实,一个人每年从自然界和在医院做透视所接触的辐射量都能达到350毫雷姆。

有人说:核废料在300年后的辐射性比作为原料的铀还要强100倍。从物理原理上讲,这的确是事实,毕竟核废料中含有的放射性元素比铀矿要高。但其实所有的核废料都被存储在地下深处,并在周围安放了保护装置,即使略有泄漏,它的危险程度也只相当于自然界中尚未开采的铀矿。

总统先生要用物理学数据给民众解释清楚,核废料保存问题已经解决了。

第四课 太空探索

在许多人心中,把人送往太空是科学进步的体现,在太空中所做的任何工作都将是值得的。事实上,从成本上讲,无人运载火箭要比载人航天飞机便宜许多许多,但完成任务的能力丝毫不差。迄今为止,人类在太空探索领域里取得的最伟大的科学成就是,向太阳系的重要行星派遣了无人飞行探测器,以及应用了许多遥控设备探测宇宙。我们物理课本上最重要的太空科学知识并不是来自宇航员,而是来自太空或地面望远镜,还有太空机器设备。

总统必须清楚,把人送往太空不但是非常危险的事,而且通常情况下由于耗资巨大,甚至会让科学前进的脚步减速!

第五课 全球变暖

在普通公众头脑中,谁排放了最多的二氧化碳,谁就该对地球气候的温室效应承担最大的责任。由于美国排放了占世界总排放量1/4的二氧化碳,美国的确该为全球变暖负责,不过事实是,如今美国二氧化碳排放量的增长率相对比较低。而发展中国家,比如印度和中国,二氧化碳排放量正在迅速增加。

许多人认为,美国应该带头降低自己的二氧化碳排放量,给发展中国家做个表率。但是我们也要知道,一个富裕的国家才有能力去减少自己的二氧化碳排放量。不幸的是,发展中国家在经济快速发展的同时,也排放了更多的二氧化碳,但它们目前还不富裕,无力支付减少二氧化碳排放的费用。

如果总统先生想要制止全球变暖,他的关注点应该在发展中国家。富裕的国家现在就应该资助印度、中国这样的发展中国家,帮助它们发展清洁能源,这样才能有效地减少全球的二氧化碳排放量。

(董前进摘自《大科技·科学之谜》

2009年第4期,高兴奇图)

(作者:巴雅尔 字数:1940)

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