本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
來自大多數聯合國成員國的代表下個月將在紐約聚會,談判一項核武器禁令,30 位諾貝爾獎獲得者、一位美國前國防部長以及來自 84 個國家的 3,000 多名其他科學家簽署了一封公開信以示支援。為什麼?
我們科學家喜歡研究機率、百萬噸級和影響計算,因此我們對核形勢的看法與許多政治家和評論員不同。從公眾辯論來看,人們可能認為冷戰威脅已經結束,最有可能被核武器殺死的方式是被伊朗、朝鮮或恐怖分子襲擊,但這並非書呆子式的數字運算所揭示的。那些佔據媒體主導地位的情景可能會導致數百萬人喪生——除非伊朗沒有核武器,而朝鮮缺乏可靠運載其十幾枚廣島規模炸彈的導彈。
但科學研究表明,超級大國之間的核戰爭可能會導致數百甚至數千倍的人死亡,而且由於它發生的可能性並非降低一百倍,統計規律告訴我們,這是最有可能殺死你的核情景。
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為什麼超級大國核戰爭如此危險?首先,巨大的火力:今天有超過 14,000 件核武器,其中一些比朝鮮和在日本投下的核武器威力大數百倍。其中 90% 以上屬於俄羅斯和美國,它們有數千件處於高度戒備狀態,準備在幾分鐘內發射。一份 1979 年美國政府的報告 估計,全面戰爭將導致 28-88% 的美國人和 22-50% 的蘇聯人喪生(以今天的人口計算為 1.5 億至 4.5 億人)。
但這還是在 20 世紀 80 年代發現核冬天風險之前。研究人員意識到,無論哪個城市的城市被燒燬,大量的煙霧都可能在全球範圍內蔓延,阻擋陽光並將夏季變成冬季,就像過去小行星或超級火山導致大規模滅絕一樣。Robock 等人 (2007) 發表的一項同行評議分析 顯示,美國、歐洲、俄羅斯和中國大部分核心農業區在頭兩個夏季降溫約 20°C(36°F)(俄羅斯部分地區降溫 35°C),即使在十年後也降溫約一半。多年的接近冰點的夏季氣溫將消除我們的大部分糧食生產。很難準確預測如果地球上數千個最大的城市淪為廢墟且全球基礎設施崩潰會發生什麼,但無論有多少極少數人沒有死於飢餓、體溫過低或流行病,他們可能都需要應對為了食物而四處遊蕩的武裝團伙。
世界首次核爆炸的三位一體遺址火球。圖片來源:Berlyn Brixner/洛斯阿拉莫斯國家實驗室維基共享資源
核冬天預測存在很大的不確定性。例如,產生的煙霧量以及煙霧上升的高度將決定其嚴重程度和永續性。鑑於這種不確定性,無法保證大多數人能夠倖存下來。因此,有人認為,傳統的相互確保摧毀(MAD)核原則應被自我確保摧毀(SAD)所取代:即使兩個超級大國中的一個能夠對其對手發動全部核武庫而沒有任何報復,核冬天可能仍然會確保攻擊國的自我毀滅。最近的研究表明,即使是印度和巴基斯坦之間有限的核交換也可能導致足夠的降溫和農業破壞,從而危及多達 20 億人,其中大部分在交戰國之外。
核大國在沒有徵求其他所有人許可的情況下,擅自將所有人置於危險之中的事實,已在世界上的無核國家中引起了日益增長的驚恐。一系列看似無休止的 差點事件 加劇了這種情況,在這些事件中,核戰爭幾乎因意外而爆發,許多無核國家的領導人對因一個他們沒有威脅的國家的早期預警系統故障等平庸的事情而被摧毀的想法感到不悅。
這些擔憂促使 185 個無核國家簽署了 1970 年的《不擴散核武器條約》(NPT),承諾保持無核狀態,以換取核國家根據《不擴散核武器條約》第六條逐步淘汰核武器,其中每一方“承諾就及早停止核軍備競賽和核裁軍的有效措施,以及在嚴格有效的國際管制下締結一項關於全面徹底裁軍的條約,真誠地進行談判”。近 50 年後,許多“無核國家”得出結論,他們被欺騙了,“有核國家”無意遵守他們的承諾。美國和俄羅斯最近沒有解除武裝,反而宣佈對新型核武器進行大規模投資。俄羅斯最近吹捧了一種鈷包殼的末日炸彈,讓人想起黑色喜劇《奇愛博士》,而美國計劃花費一萬億美元更換其大部分核武器,使其更有效地進行首次打擊。
更糟糕的是,印度、巴基斯坦和以色列被允許加入核俱樂部,而沒有受到重大影響。“我相信,今天發生核災難的可能性比冷戰時期更高,”美國前國防部長威廉·J·佩裡說,他也簽署了公開信。
來自“無核國家”的這種幻滅感促使 123 個國家在聯合國大會上發起了一項倡議,核國家在聯合國大會上缺乏否決權。在 2016 年底,他們投票啟動了上述聯合國談判,這些談判可能會在今年夏天產生一項核武器禁令條約。但禁令顯然不會說服核“有核國家”在第二天早上消除其核武器,那麼它的意義何在呢?
在我看來,大多數政府感到沮喪的是,少數人口占世界少數人口的國家堅持保留使用核武器摧毀地球上所有其他人生存的權利。這種“強權即公理”的政策是有先例的。例如,在南非,控制不道德的種族隔離制度的少數民族並沒有自發放棄它,而是因為他們受到大多數人的壓力而被迫這樣做。同樣,控制不道德核武器的少數民族不會自願主動放棄它們,而只有在世界大多數國家和公民的壓力下才會這樣做。禁令的關鍵點是透過汙名化核武器來提供這種壓力。
核禁令支持者從 1997 年的渥太華禁止地雷條約中汲取靈感。儘管超級大國仍然拒絕簽署該條約,但它產生了足夠的汙名,以至於現在許多人將地雷與國家安全聯絡起來,而是與在和平時期玩耍時被炸掉肢體的兒童的形象聯絡起來。這種汙名導致主要的武器製造商迫於投資者壓力和需求減少而將產量減半。2014 年,五角大樓宣佈停止在朝鮮半島以外地區使用地雷。今天,全球地雷市場幾乎崩潰,僅剩一家制造商(韓國韓華)。
“無核國家”談判代表希望核禁令條約也能類似地汙名化核武器,說服我們所有人,核武器越多,我們就越不安全——即使它們是我們自己的。如果這種情況發生,它將增加“有核國家”將其核武庫削減至有效威懾所需的最小規模的可能性,從 SAD 迴歸到 MAD,並使我們所有人更安全。
以下是這封信的文字。以下是一些著名的簽署者名單。
科學家支援聯合國核武器談判的公開信
核武器是唯一尚未被國際公約禁止的大規模殺傷性武器,即使它們是有史以來最具破壞性和濫殺濫傷性的武器。我們科學家對核武器負有特殊的責任,因為是科學家發明了核武器,並發現其影響比最初想象的還要可怕。單次爆炸可以摧毀城市,放射性塵埃可以汙染區域,高空電磁脈衝可能會透過炸燬整個大陸的電網和電子裝置而造成混亂。最可怕的危害是核誘導的冬天,其中少至一千次爆炸的火災和煙霧可能會使大氣層變暗到足以引發全球小冰河時期,全年都像冬天一樣。這可能會導致全球糧食系統完全崩潰和災難性的動亂,可能導致地球上大多數人喪生——即使核戰爭只涉及當今九個核大國控制的約 14,000 件核武器中的一小部分。正如羅納德·里根所說:“核戰爭打不贏,也永遠不應該打。”
不幸的是,這種戰爭比人們希望的更可能發生,因為它可能因錯誤、誤判或恐怖分子挑釁而開始。不斷發生的事故和誤報可能會引發全面戰爭,依靠永無止境的運氣不是一種可持續的策略。許多核大國擁有比威懾所需的更大的核武庫,但優先考慮使其更具殺傷力,而不是減少核武庫及其被使用的風險。
但也值得樂觀。2017 年 3 月 27 日,聯合國啟動了一個前所未有的程序:世界上大多數國家召開會議,談判禁止核武器,像生物武器和化學武器一樣對其進行汙名化,最終目標是建立一個沒有這些大規模殺傷性武器的世界。我們支援這一點,並敦促我們的國家政府也這樣做,因為核武器不僅威脅到擁有核武器的國家,而且威脅到地球上的所有人。
威廉·J·佩裡,數學家,美國國防部長 1994-97 年,美國科學促進會會士
彼得·韋爾·希格斯,愛丁堡大學,理論物理學榮譽退休教授,2013 年諾貝爾物理學獎獲得者
萊昂·N·庫珀,布朗大學,科學教授,1972 年諾貝爾物理學獎獲得者
謝爾頓·格拉肖,波士頓大學,物理學與數學教授,1979 年諾貝爾物理學獎獲得者
沃爾夫岡·克特勒,麻省理工學院,物理學教授,2001 年諾貝爾物理學獎獲得者
愛德華·I·莫澤,挪威科技大學,神經科學教授,2014 年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者
梅-布里特·莫澤,挪威科技大學,神經科學教授,2014 年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者
戴維·格羅斯,卡維理理論物理研究所,理論物理學教授,2004 年諾貝爾物理學獎獲得者
利蘭·哈特韋爾,亞利桑那州立大學,教授,2001 年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者
傑羅姆·I·弗裡德曼,麻省理工學院,物理學榮譽退休教授,1990 年諾貝爾物理學獎獲得者
保羅·格林加德,洛克菲勒大學,神經科學教授,2000 年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者,國家科學院院士
羅伊·J·格勞伯,哈佛大學,物理學榮譽退休教授,2005 年諾貝爾物理學獎獲得者
理查德·J·羅伯茨,新英格蘭生物實驗室,首席科學官,1993 年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者
戴維·波利策,加州理工學院,物理學教授,2004 年諾貝爾物理學獎獲得者
弗蘭克·維爾切克,麻省理工學院,物理學教授,2004 年諾貝爾物理學獎獲得者
傑克·斯坦伯格,歐洲核子研究中心,物理學家,1988 年諾貝爾物理學獎獲得者
J·邁克爾·畢曉普,加州大學舊金山分校,微生物學和免疫學榮譽退休教授,1989 年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者
埃裡克·坎德爾,哥倫比亞大學,大學教授,2000 年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者
馬丁·查爾菲,哥倫比亞大學,大學教授,2008 年諾貝爾化學獎獲得者
喬治·F·斯穆特,加州大學伯克利分校,物理學教授,主任,2006 年諾貝爾物理學獎獲得者
戴維·J·魏因蘭,2012 年諾貝爾物理學獎獲得者
達德利·赫施巴赫,哈佛大學,1986 年諾貝爾化學獎獲得者,化學榮譽退休教授,1986 年諾貝爾化學獎獲得者
小約瑟夫·胡頓·泰勒,普林斯頓大學,詹姆斯·S·麥克唐納傑出大學物理學榮譽退休教授,1993 年諾貝爾物理學獎獲得者
H·羅伯特·霍維茨,麻省理工學院,生物學教授,2002 年諾貝爾醫學獎,2002 年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者
塞爾日·阿羅什,法蘭西學院,巴黎,榮譽退休教授,2012 年諾貝爾物理學獎,2012 年諾貝爾物理學獎獲得者
克洛德·科昂-唐努德吉,1997 年諾貝爾物理學獎獲得者,物理學教授
約翰·C·馬瑟,美國國家航空航天局高階天體物理學家,2006 年諾貝爾物理學獎獲得者
約翰·L·霍爾,美國科羅拉多大學博爾德分校,教授,2005 年諾貝爾物理學獎獲得者,法蘭西共和國榮譽軍團勳章 (2004)
羅伯特·W·威爾遜,哈佛-史密森天體物理學中心,高階科學家,1978 年諾貝爾物理學獎獲得者
克勞斯·馮·克利欽,德國斯圖加特馬克斯·普朗克固體研究所所長,物理學教授,1985 年諾貝爾物理學獎
約翰·波蘭尼,多倫多大學,化學教授,1986 年諾貝爾化學獎獲得者
斯蒂芬·霍金,劍橋大學應用數學和理論物理系研究主任,2012 年基礎物理學獎獲得者,因其在量子引力方面的工作而獲獎
愛德華·威滕,普林斯頓高等研究院,物理學教授,1990 年菲爾茲獎獲得者,美國國家科學獎章獲得者,京都獎獲得者,突破獎獲得者,美國國家科學院院士
邁克爾·阿蒂亞爵士,愛丁堡大學和劍橋大學三一學院,數學教授,1966 年菲爾茲獎獲得者
柯蒂斯·T·麥克馬倫,哈佛大學,卡博特數學教授,1998 年菲爾茲獎獲得者,美國國家科學院院士