2009年12月13日

太陽之子 繼往開來

作者/葉偉文(任職台灣電力公司)

人類所進行的一切活動,不論是運動肌肉、駕駛汽車、發射火箭或燒壺開水泡杯茶,都需要能量,而這些能量幾乎全部來自太陽。當陽光到達地球,被能夠進行光合作用的植物吸收,動物(包括人)食用這些植物以及那些草食性動物時,便能獲得能量。從這角度來看,我們地球上的人類可以說是不折不扣的太陽之子。本書就是在描述人類如何取得能量,用以「作功」並逐漸改善生活。

首先容我簡單介紹一下這個能量的總源頭:太陽。太陽是以核融合的方式來產生能量,由於它的質量幾乎占了整個太陽系的全部,因此有著非常巨大的重力場,能夠產生極高的壓力與溫度。在這裡物質只處於電漿狀態,有些原子核彼此激烈地互相碰撞,融合成一個原子核,而多餘的質量差額,就變成能量釋放出來。根據愛因斯坦的相對論,質能互換的公式為E= mc^2 ,其中c是光速,在經過平方後,即使是很小的質量也能變為巨大能量。

本書共分為三部曲、九個章節。第一章是火與烹飪,說明控制了火,是人類演化上最重要的成就。藉著火的使用,人類成為有效率的狩獵者,擴展了生存的領域。第二章是農耕生活,人類利用馴化植物與動物的過程,大量取得生質能量,造成大規模人口的集中,使得複雜的社會結構得以誕生。第三章的標題是風力,借助風力帶起的航海技術,使世界各地開始交流,不同的動、植物及生活方式得到進一步的融合,人類得以進一步地發展成長。

在第二部曲,第四章主要介紹煤炭與蒸汽,第五章是石油與內燃機,第六章是電力。說明人類在發現儲存在石化燃料裡的太陽能量後,由於電力的發明,可以將能量輸送到非常遙遠的地方,使用能量也變得非常方便,因此讓人類的文明發展到一個輝煌的新境界。

第三部曲是所謂的新能源。第七章是核分裂,說明這種能源的優劣利弊,把核能在取捨之間矛盾的狀態表達得很完整。第八章以人造的太陽為名介紹核融合,以通俗化的方式介紹這門新科技的相關知識,像是「聲光效應」、「慣性約束」以及「磁性約束」。最後一章定名為人類世,說明人類目前所面臨到的一些難題,例如石化燃料逐漸枯竭,新能源又遲遲不見蹤跡,地球暖化迫在眉睫,世界人口則持續增加,這些都將是急待我們努力解決的問題。

本書將人類使用能源的過程,做了完整而詳細的介紹。文筆流暢,敘述生動。讀起來像是看小說一樣,停不下手。是本很好的通俗性科學書籍。

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