林道諾貝爾獎獲得者大會:從宇宙大爆炸到大爭議(又名氣候變化)

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第 62 屆林道諾貝爾獎獲得者大會的第一個上午講座系列以宇宙開篇,追溯了宇宙的起源和演化,然後急轉直下,回到地球,討論了氣候變化問題。今年的會議重點是物理學。(您可以閱讀我們本週的所有報道,包括參加會議的年輕科學家“30 位 30 歲以下”人物系列,請參閱此深度報道。另請參閱林道諾貝爾社群部落格。)

布萊恩·施密特因透過超新星觀測發現宇宙加速膨脹而獲得 2011 年諾貝爾獎,他對宇宙的增長進行了入門講解,從美國天文學家維斯托·斯利弗在 1916 年首次測量附近星系開始,他注意到這些星系平均發生紅移,或正在遠離我們。施密特將他所說的 18 個講座壓縮成半小時,迅速概述了 1920 年代初期開發的 弗裡德曼方程的輸入:他補充說,愛因斯坦的所有方程都分解為“一個漂亮的簡單微分方程”。例如,給定一個只有普通物質的宇宙,這些方程產生了 “gnaB giB”——“我想居住的宇宙”——最終以“大坍縮”結束,這是宇宙大爆炸的逆過程。但是,他告誡說,“人不應該先入為主地判斷宇宙。宇宙隨心所欲,而我們科學家的工作就是弄清楚它。” 後來發現暗物質和暗能量在宇宙塑造中起著重要作用。“這個模型非常有效,但它的確要求我們發明 95.5% 的宇宙,”他說。

約翰·C·馬瑟因其與宇宙微波背景輻射相關的發現而與喬治·斯穆特分享了 2006 年諾貝爾獎,他將研究宇宙比作拍攝一場足球比賽的照片:“你看到小個子、大個子、年輕人、老年人。作為科學家,你必須弄清楚小個子是如何變成大個子的。” 他回顧了正在進行的許多專案,包括即將到來的 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡,他說它的大小相當於網球明星塞雷娜·威廉姆斯打球的球場。“我們以前從未在太空中有過網球場,所以這是一個很棒的工程專案,”他補充道。


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斯穆特描述了包括斯隆數字巡天在內的天空探測,並用一些由模擬和實際影像製作的美麗電影視覺化結束了宇宙演講者的演講。“我們的目標是測量我們周圍的一系列球形殼層,每個球形殼層都提供了宇宙不同階段的樣本,”他說。

回到地球

回到這個藍色星球的擔憂,保羅·克魯岑,因其在理解臭氧形成和破壞方面的工作而與馬里奧·莫利納和舍伍德·羅蘭分享了 1995 年諾貝爾獎,他概述了人類在“人類世”期間造成的眾多變化。他列舉了大氣中二氧化碳和甲烷的增加、來自肥料的過量氮等汙染物以及飲用水使用量的增加等等。他將全球平均氣溫升高 0.7 攝氏度與雪蓋減少等問題聯絡起來。“氣候系統的變暖是明確無疑的,”他補充道。

莫利納繼續這個主題,用一張綠洲般的地球與太空背景的照片來說明他的演講開場。他警告說,我們正在“給大氣處理人類活動不必要的副產品的自然能力施加壓力”。他指出,科學界越來越傾向於認為,極端天氣事件(如洪水、火災)可能與氣候變化有關。“科學證據確實是壓倒性的。大多數專家都同意;可能有百分之二或三的人不同意。” 他補充說,“我知道他們是誰,以及他們為什麼是錯的。” 在期待下一位演講者,伊瓦爾·賈埃弗,他因在超導體隧道效應方面的工作而分享了 1973 年的獎項,但將對氣候變化持懷疑態度,莫利納說,批評家通常不是專家。他補充說,聽取他們的意見就像當你有心臟問題時去看牙醫。

當賈埃弗登上舞臺輪到他發言時,他的第一句話是,“我很高興我被允許為自己說話。” 他嘲笑了諾貝爾委員會將和平獎授予阿爾·戈爾和拉金德拉·帕喬裡,並將對氣候變化證據的認同稱為“宗教”。 與克魯岑和莫利納相反,賈埃弗發現 150 多年全球平均氣溫上升 0.8 度非常不可能準確,因為這種測量的精度存在困難——而且無論如何都小到無關緊要:“溫度升高 0.8 度意味著什麼?可能什麼都不是。” 他不同意二氧化碳與此有關,並展示了幾張圖表,這些圖表除其他外聲稱氣候甚至已經變冷。“我選擇在我發表演講時挑選和選擇,就像之前的演講者在他發表演講時挑選和選擇一樣,”他補充道。 他最後宣佈:“氣候變化是偽科學嗎?如果要我回答這個問題,答案是:絕對是。”

上午講座的最後一位是 哈特穆特·米歇爾,他的演講重點是避免使用化石燃料或減輕化石燃料使用的方法。在徹底證明了生物燃料在土地利用和生產所需能源方面效率低下之後,米歇爾提供了一些他稱之為“願景”的幻燈片。其中一張幻燈片中,他說科學家需要透過基因工程和選擇技術來改進植物中的二氧化碳固定酶 Rubisco。 “有可能將二氧化碳固定效率和光合作用產量提高 50% 到 100%。” 陰暗面是字面意義上的:葉子會變成黑色。“你可以想象在黑色的森林中散步,那裡的葉子會變成黑色。你喜歡那樣嗎?”

最後,他設想電動汽車由撒哈拉沙漠、中國戈壁沙漠以及澳大利亞和墨西哥的其他沙漠中的太陽能電池板供電,並用超導電纜為全球供電。“我們的汽車應該由電動引擎驅動,直接使用來自陽光的電能,”他說。 不需要能量儲存:“太陽總是在某個地方照耀。”

Mariette DiChristina, Steering Group chair, is dean and professor of the practice in journalism at the Boston University College of Communication. She was formerly editor in chief of 大眾科學 and executive vice president, Magazines, for Springer Nature.

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