讀者回應“尋找多元宇宙中的生命”

《大眾科學》2010年1月刊的讀者來信

生命、多元宇宙和萬物
在“尋找多元宇宙中的生命”一文中,亞歷杭德羅·詹金斯和吉拉德·佩雷斯認為,即使在沒有弱核力的宇宙中,生命也是有可能存在的。但他們沒有注意到,弱力在不對稱地對待物質和反物質方面是獨一無二的。正是由於這種不對稱性,在大爆炸後的最初幾秒內,在幾乎所有反物質與等量的物質湮滅之前,物質才略微超過反物質。我們看到的一切——包括對生命至關重要的恆星——都是由略微過量的物質組成的。一個沒有不對稱弱力的宇宙幾乎不會有正常的物質,因此也不會有任何我們可能認識的生命形式。
羅伯特·L·皮奇奧尼
作者是《每個人都適用的原子、愛因斯坦和宇宙指南》的作者

作者回復:就其本身而言,弱核力無法區分物質和反物質,因為它保留了物理學家所稱的電荷宇稱(CP)對稱性,這意味著它以與對應反粒子的映象相同的方式對待粒子。正如皮奇奧尼指出的那樣,然而,有可能將弱力與其他相互作用結合起來,從而打破這種CP對稱性。

今天我們知道,CP不對稱性太小,無法解釋為什麼我們的宇宙包含如此多的物質,但沒有反物質。一些新的高能物理相互作用,尚未被探測到,需要解決這個引人入勝的難題。這些其他的相互作用也可能在一個沒有弱力的宇宙中產生過量的物質而不是反物質。由於篇幅限制,我們沒有在《大眾科學》的文章中涵蓋這個有趣的觀點。


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關於“生命、宇宙和萬物”的資訊竟然可以在本期雜誌的第42頁找到,這真是諷刺,因為早在1979年,道格拉斯·亞當斯在他的經典著作《銀河系漫遊指南》中就將這個數字指定為“終極問題的答案”。對於我們這些勉強在我們所居住的單宇宙中活動的人來說,令人欣慰的是,《大眾科學》提供了額外的證據,證明正如亞當斯預測的那樣,多元宇宙的匯聚源於這個數字42。
威廉·D·布朗
西孔克,馬薩諸塞州

謹慎行事
在“[視角]”欄目“小規模測試的巨大需求”一文中,編輯寫道,“許多公司不願投資奈米技術研發,因為擔心如果有一天某項技術被認為具有危險性,可能會面臨法律訴訟。例如,寶潔公司由於長期的訴訟風險,因此沒有從事奈米技術的研究。”

與所述相反,寶潔公司對奈米技術感興趣,我們正在積極追求它可能帶來的好處。我們相信它具有巨大的潛力,可以為人們日常使用的產品帶來令人興奮的新效能水平。奈米技術為提高效能、減少環境影響和提高几乎所有消費品類別的可持續性開闢了許多可能性。然而,與任何新技術一樣,必須瞭解潛在的 adverse 影響,並且技術的進步速度應僅與我們徹底評估它的能力一樣快。我們正在對奈米技術採取適當謹慎的態度。除了我們自己的研究計劃外,我們還與行業內的其他公司、大學實驗室和政府科學家合作,以確保為這項有前途的技術的負責任發展提供正確的工具。
馬克·拉夫拉科尼
中央產品安全部門主管
寶潔公司

核地獄
在“區域性核戰爭,全球苦難”一文中,艾倫·羅伯克和歐文·布賴恩·圖恩聲稱,印度和巴基斯坦之間交換100枚廣島大小的核武器將導致全球災難,原因是煙塵顆粒被送入平流層。作者如何解釋二戰期間大量煙霧被排入地球大氣層的情況?

在戰爭後期,超過60個日本城市遭到燃燒彈轟炸。當然,其他需要考慮的地區還有戰爭期間被燒燬和摧毀的英國、德國和俄羅斯城市,以及特別“骯髒”的轟炸,如羅馬尼亞普洛耶什蒂的煉油廠和許多重大戰役。在我看來,作者誇大了他們所描述的那種核戰爭造成的全球損害,也許他們沒有充分考慮二戰期間造成的環境影響。
凱文·A·卡普斯
科羅納德爾馬,加利福尼亞州

作者回復:二戰期間日本和歐洲確實發生過多次火災,其中幾次發生在戰爭末期。

二戰的觀測資料庫不足以判斷這些火災產生的煙霧是否到達了平流層。對於卡普斯討論的情景,在日本城市燃燒的四個星期內,面積為155平方公里(60平方英里)。除非每場火災的強度足以產生火風暴,否則煙霧不會被抽入平流層,而是會像1991年海灣戰爭期間油井火災產生的煙霧一樣,留在對流層中。這意味著煙霧在大氣中的壽命只有大約一週,只有小的、短期的區域性影響。即使所有煙霧都進入了平流層,其光學深度也遠小於我們研究的區域性核衝突:我們考慮的燃燒面積為1300平方公里2。與我們研究中的100次火風暴相比,二戰期間的大型火風暴數量很少。

我們的模型表明,二戰中少量事件不會產生氣候影響,這些影響可以在自然天氣和氣候變率的背景下被檢測到。我們不知道二戰產生的煙霧是否對氣候產生了微小的影響,因為沒有人研究過它。因此,二戰並沒有提供任何證據表明我們的結果是不正確的。事實上,城市燃燒的不幸例子支援了我們的理論,即原子彈轟炸後會發生大型火風暴。最近對大型森林和灌木火災的研究,例如2003年1月澳大利亞的火災,確實表明煙霧可以被注入到較低的平流層,並可能被陽光提升到更高的高度。

大眾科學雜誌 第302卷 第5期這篇文章最初以“反物質奈米技術安全火風暴”為標題發表於《大眾科學》雜誌 第302卷 第5期(),第8頁
doi:10.1038/scientificamerican052010-5Pip79PO6yU09VUOj0Iyv9
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