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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

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

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內容簡介

  請問總統先生:
  如果有恐怖份子威脅我國國安,您該優先把心力放在哪裡?
  我們應該不計代價發展替代能源,減少對石油的依賴嗎?
  未來的能源是什麼?在哪裡?我們真有可能為了能源跟別國開戰嗎?
  您要如何化解民眾對核電廠的疑慮?我們該擔心到何種程度?

  這些問題,物理都能幫助您找到最正確的解答!

  想要制定重大國策,解讀新聞真相,都要多懂一點物理:

  這是史上第一次,由加州大學柏克萊分校享譽盛名的物理教授,
  替歐巴馬總統量身撰寫的一堂物理課。
  包括如何防範恐怖主義,如何找出新能源,解決能源危機?
  核電廠若發生災變該怎麼應變?全球暖化要如何遏止?
  這種種的議題,如果沒有多懂一點物理,將絕對無法做出正確的判斷。
  本書不只美國總統必讀,世界級領袖必讀,
  更是每個世界公民必修的科學常識!

  報告總統先生,
  這是您就任時最重要的一份「科學提要報告」:
  總統先生,如今的重要決策,許多都帶有高科技成分,甚至可說多半都有。

  如果您只嫻熟政治議題,卻不懂科技,那麼您又該如何下達決策,裁定有關研究資助、限武協定、來自北韓或伊朗的威脅、間諜刺探和偵監的重要事項?

  如果您不了解太陽能,或者不懂該怎樣把煤炭轉換成汽油,那麼您該如何領導您的國家,邁向使用潔淨能源的未來?

  身為世界公民,你需要培養更多智性上的好奇心與深厚的科學知識,
  不只現任總統要看,想要教育優秀下一代,想要選出好總統的人更應該看!
  這是你從未有過的總統級待遇!由世界最頂尖的物理科學家,
  替你簡報一堂未來世界級領袖一定要知道的物理課。

  你將跟總統一起聽到,一個總統若要在最短時間學到最有用的物理科學知識,那會是什麼?而原來有這麼多的國策施政與重大危機,竟都與物理息息相關!

  在這些頭條新聞背後,真相都跟物理有關:

  在九一一倒塌的紐約雙子星大廈,其實不是被飛機撞倒的,而是被兩枚超大型飛行「汽油彈」造成的火災造成的。

  製造核彈到底有多困難?如果報紙上說,有高中生用網路搜尋來的資料就能夠設計出核彈,那國家安全還有保障嗎?

  炭疽熱病毒真能輕易裝在一個信封裡,寄到世界各個角落,殺死一大堆無辜者嗎?

  核電廠如果因為意外爆炸了,威力等於投下一顆原子彈嗎?應該立即疏散民眾嗎?疏散範圍該多大?

作者簡介 

理查.繆勒 Richard A. Muller

  ★柏克萊加州大學享譽盛名的物理學教授,以及隸屬美國能源部的「勞倫斯伯克利國家實驗室」(Lawrence Berkeley National Laboratory)高級研究員。

  ★他得過俗稱「天才獎」的麥克阿瑟獎(MacArthur Fellowship,得獎人本身需要具有特別的原創性、過去有顯著的成就且未來具有更大的前瞻性。)

  ★這本書衍生自他為非科學領域學生開設的著名獲獎課程。

譯者簡介

蔡承志

  全職科普書譯者。譯著包括《食物與廚藝II:蔬、果、香料、穀物》、、《食物與廚藝Ⅲ:麵食、醬料、甜點、飲料》、《創作大師的不傳之祕》、《大腦比天空更遼闊》、《大氣:萬物的起源》、《知識的365堂課》、《無限大的祕密》、《如何幫地球量體重》、《療癒場:探索意識和宇宙的共振能量場》、《飛行的奧祕》等。

 

目錄

緒論

第一篇:恐怖行動
第一章  九一一
第二章  核子恐怖攻擊
第三章  下一輪恐怖攻擊
第四章  生物恐怖行動
恐怖行動:總統提要報告

第二篇:能源
第五章  能源重大奇聞
第六章  太陽能
第七章  石油的結局
能源:總統提要報告

第三篇:核子裝置
第八章  放射性和死亡
第九章  放射性衰變
第十章  核子武器
第十一章  核瘋症
第十二章  核能動力
第十三章  核廢料
第十四章  受控核融合
核子裝置:總統提要報告

第四篇:太空
第十五章  太空和衛星
第十六章  重力的用途
第十七章  人類上太空
第十八章  以不可見光來偵監
太空:總統提要報告

第五篇:全球暖化
第十九章  氣候歷史簡述
第二十章  溫室效應
第二十一章  一項非常可能的起因
第二十二章  有證為憑
第二十三章  不是辦法的辦法
第二十四章  垂到地上的果實
第二十五章  新科技
全球暖化:總統提要報告─責無旁貸

 

詳細資料

  • ISBN:9789866272868
  • 叢書系列:verso
  • 規格:平裝 / 336頁 / 15 x 21 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣
 

內容連載

車諾比核災的真相

車諾比究竟是怎麼一回事?不是已經證實一個高中生就有辦法設計出一枚核彈嗎?核廢料的真正危險有多高?我們真的必須儲存廢料好幾萬年嗎?恐怖分子集團或「流氓國家」要有哪些條件,才能發展出核子裝置?

一九八六年,烏克蘭車諾比城附近的一座核能電廠爆發一起極重大事故。反應爐深處的連鎖反應失控,釋出巨大能量,反應器爐心爆炸。那是次小規模爆炸;核能反應爐不可能像原子彈那樣爆炸,理由我們後面再來討論。不論如何,爆炸規模已經足夠損壞反應爐,還引燃一場嚴重火警。龐大數量的放射能釋入大氣,說不定佔了爐中放射性總量的三成或更多。撲滅那場烈燄的消防隊員,有幾十人死於輻射病症。

這是一九八○年代最重大新聞報導之一;當時已經成年的人,全都記得那起事件。那座發電廠的放射性,隨風飄往人煙稠密地帶。甚至還有部分飄到美國。

接著我會分從多方面詳細探討這起事故,因為想要影響政策的人士,經常會提到這件事情。這種事情很容易誇大其詞或避重就輕,所以了解真相會很有幫助。

那起事故造成的損害,多半出現在事發頭幾個星期。每顆原子核只能爆炸一次,所以放射性會耗光。十五分鐘過後,放射性已經下降到原始數值的四分之一;一天之後,降到十五分之一;過了三個月,只剩不到百分之一。【注8】不過仍有些殘留下來,連今天都有。大半輻射名符其實如過眼雲煙飄散,只有靠近地表的輻射,才影響到災區居民。要想估計照射人類的總輻射量相當困難。據信反應爐附近的三萬人,每人平均接受劑量約為四十五侖目,和廣島生還者接受的平均劑量雷同。請注意,這個平均水平很低,不足以誘發輻射病,不過輻射暴露民眾的額外致癌機遇為45/2500=1.8%。除了自然因素誘發常態癌症致死的六千人之外,那種風險造成的癌症死亡人數,應該達到五百名左右。政府決定疏散,凡是民眾終身接受劑量達到三十五侖目或更高的地區,全部都要徹空。那片地區的放射性逐漸消散,時至今日(二○○八年)大半已經降到遠低於每年一侖目。所以,原則上民眾已經可以搬回去了。

這就構成一道棘手問題,而這也正是當總統的人,有可能必須應付的那種難題:當初疏散車諾比區的措施明智嗎?思索這道問題之前,先設想你並不是未來的美國總統,而是個車諾比居民,而且事故才剛發生。想像除非你離開,否則就要遭受四十五侖目的輻射劑量照射。前面我已經說明,那個劑量會把你的致癌風險從20%提高到21.8%。倘若你有選擇餘地,你願不願意放棄住家,以免風險這樣提高?有些人會說願意,而且就算沒有奉命疏散,他們也會撤離。另有些人則會留下來。按照他們的判斷,額外風險很輕微,放棄住家損失卻相當慘重。

假使你是總統,強迫民眾撤離會不會讓你覺得不對勁,或者你會不會讓他們自行決定?風險似乎很小,不過以一群三萬民眾,這多出的1.8%就會釀出五百起過量癌症病例。這道難題我不回答,因為我沒有答案。這不是物理學問題。物理學能陳述不同選項帶來的後果,明智領袖卻必須下達艱難的決定。民眾面對風險認為值得一搏,你卻強迫他們退避,這樣對嗎?你有辦法挽救五百個人,卻放手看他們喪命,這樣對嗎?你該怎樣排解這類衝突議題?

倘若你把世界遠方遭受小劑量輻射影響的地區也納入計算,預期死亡人數就會明顯更多。若有兩萬五千人分別接受0.1侖目,合計依然要多出一個罹癌死者,況且數字還遠不止於此。圖8.2的地圖顯示早期一項針對歐洲各地民眾接受劑量所作評估。

請注意,最深色地帶是居民暴露劑量達到一侖目或更高的範圍。車諾比事故的預期過量癌症病例總數是多少?要計算這個數值,我們必須取得高低劑量區的居民人數,然後把這所有人的暴露侖目值累加起來。我們(依線性效應)假定,每兩千五百侖目就會出現一起癌症。由於這個數值深受國際社會重視,如今業已投入大量心力來測定輻射分佈情況。二○○六年,國際原子能總署(和聯合國協同)提出總劑量最佳估計值:約一千萬侖目。這就意味著,車諾比事故致癌死亡總數應為一千萬除以兩千五百,計算得過量癌症死者總計四千人。誠如我前面所說,這比預期鄰近地區死亡五百人要多出許多。

圖8.2. 歐洲受車諾比災變波及地區的輻射水平

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