本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
第 62 届林道诺贝尔奖获得者大会的第一个上午讲座系列以宇宙开篇,追溯了宇宙的起源和演化,然后急转直下,回到地球,讨论了气候变化问题。今年的会议重点是物理学。(您可以阅读我们本周的所有报道,包括参加会议的年轻科学家“30 位 30 岁以下”人物系列,请参阅此深度报道。另请参阅林道诺贝尔社区博客。)
布莱恩·施密特因通过超新星观测发现宇宙加速膨胀而获得 2011 年诺贝尔奖,他对宇宙的增长进行了入门讲解,从美国天文学家维斯托·斯利弗在 1916 年首次测量附近星系开始,他注意到这些星系平均发生红移,或正在远离我们。施密特将他所说的 18 个讲座压缩成半小时,迅速概述了 1920 年代初期开发的 弗里德曼方程的输入:他补充说,爱因斯坦的所有方程都分解为“一个漂亮的简单微分方程”。例如,给定一个只有普通物质的宇宙,这些方程产生了 “gnaB giB”——“我想居住的宇宙”——最终以“大坍缩”结束,这是宇宙大爆炸的逆过程。但是,他告诫说,“人不应该先入为主地判断宇宙。宇宙随心所欲,而我们科学家的工作就是弄清楚它。” 后来发现暗物质和暗能量在宇宙塑造中起着重要作用。“这个模型非常有效,但它的确要求我们发明 95.5% 的宇宙,”他说。
约翰·C·马瑟因其与宇宙微波背景辐射相关的发现而与乔治·斯穆特分享了 2006 年诺贝尔奖,他将研究宇宙比作拍摄一场足球比赛的照片:“你看到小个子、大个子、年轻人、老年人。作为科学家,你必须弄清楚小个子是如何变成大个子的。” 他回顾了正在进行的许多项目,包括即将到来的 詹姆斯·韦伯太空望远镜,他说它的大小相当于网球明星塞雷娜·威廉姆斯打球的球场。“我们以前从未在太空中有过网球场,所以这是一个很棒的工程项目,”他补充道。
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斯穆特描述了包括斯隆数字巡天在内的天空探测,并用一些由模拟和实际图像制作的美丽电影可视化结束了宇宙演讲者的演讲。“我们的目标是测量我们周围的一系列球形壳层,每个球形壳层都提供了宇宙不同阶段的样本,”他说。
回到地球
回到这个蓝色星球的担忧,保罗·克鲁岑,因其在理解臭氧形成和破坏方面的工作而与马里奥·莫利纳和舍伍德·罗兰分享了 1995 年诺贝尔奖,他概述了人类在“人类世”期间造成的众多变化。他列举了大气中二氧化碳和甲烷的增加、来自肥料的过量氮等污染物以及饮用水使用量的增加等等。他将全球平均气温升高 0.7 摄氏度与雪盖减少等问题联系起来。“气候系统的变暖是明确无疑的,”他补充道。
莫利纳继续这个主题,用一张绿洲般的地球与太空背景的照片来说明他的演讲开场。他警告说,我们正在“给大气处理人类活动不必要的副产品的自然能力施加压力”。他指出,科学界越来越倾向于认为,极端天气事件(如洪水、火灾)可能与气候变化有关。“科学证据确实是压倒性的。大多数专家都同意;可能有百分之二或三的人不同意。” 他补充说,“我知道他们是谁,以及他们为什么是错的。” 在期待下一位演讲者,伊瓦尔·贾埃弗,他因在超导体隧道效应方面的工作而分享了 1973 年的奖项,但将对气候变化持怀疑态度,莫利纳说,批评家通常不是专家。他补充说,听取他们的意见就像当你有心脏问题时去看牙医。
当贾埃弗登上舞台轮到他发言时,他的第一句话是,“我很高兴我被允许为自己说话。” 他嘲笑了诺贝尔委员会将和平奖授予阿尔·戈尔和拉金德拉·帕乔里,并将对气候变化证据的认同称为“宗教”。 与克鲁岑和莫利纳相反,贾埃弗发现 150 多年全球平均气温上升 0.8 度非常不可能准确,因为这种测量的精度存在困难——而且无论如何都小到无关紧要:“温度升高 0.8 度意味着什么?可能什么都不是。” 他不同意二氧化碳与此有关,并展示了几张图表,这些图表除其他外声称气候甚至已经变冷。“我选择在我发表演讲时挑选和选择,就像之前的演讲者在他发表演讲时挑选和选择一样,”他补充道。 他最后宣布:“气候变化是伪科学吗?如果要我回答这个问题,答案是:绝对是。”
上午讲座的最后一位是 哈特穆特·米歇尔,他的演讲重点是避免使用化石燃料或减轻化石燃料使用的方法。在彻底证明了生物燃料在土地利用和生产所需能源方面效率低下之后,米歇尔提供了一些他称之为“愿景”的幻灯片。其中一张幻灯片中,他说科学家需要通过基因工程和选择技术来改进植物中的二氧化碳固定酶 Rubisco。 “有可能将二氧化碳固定效率和光合作用产量提高 50% 到 100%。” 阴暗面是字面意义上的:叶子会变成黑色。“你可以想象在黑色的森林中散步,那里的叶子会变成黑色。你喜欢那样吗?”
最后,他设想电动汽车由撒哈拉沙漠、中国戈壁沙漠以及澳大利亚和墨西哥的其他沙漠中的太阳能电池板供电,并用超导电缆为全球供电。“我们的汽车应该由电动引擎驱动,直接使用来自阳光的电能,”他说。 不需要能量存储:“太阳总是在某个地方照耀。”