11月當期精彩目錄
10世上最致命的花園工作紀實
這可能是世界上最凶險的植物園了。但是對科學家與犯罪小說家來說,這裡有著致命的吸引力。
18透過蟲眼看見生命
昆蟲體型微小,卻充滿生命力與創造力。一位日本攝影師改造相機,在他的鏡頭下,昆蟲如萬花筒般的世界得以展現。
26世上最古老的刺青代表了什麼?
有一群特立獨行的考古學家正在研究古代的刺青,他們在自己的身上實驗古老的刺青術,並從這門在歷史上一直被壓抑的藝術中,探尋它的文化意義。
34追尋無限能源幕後的浩大故事
在法國南部的某個小鎮,正在進行一項規模空前、具有無比野心的計畫。各國政府通力合作,想在地球上製造出恆星般的能量來源:核融合。
64 ADHD何以成為大人的病
最新研究正在改變我們對注意力不足過動症的傳統認知,包括它可能影響哪些人,以及患者如何有機會發揮自身潛力、活出理想人生。
78尋找休眠模式
若能讓人類進入冬眠,將可為醫療帶來革命性的改變,也讓遙遠的太空旅行變得可行。而這種科幻小說裡的經典情節,成真的日子比你想的還要近。
98雪巴人最艱難的攀登路
雪巴人擁有驚人的登山才能,卻總是只能當無名推手,幫助來自世界各地的登山家創下各種紀錄。現在,一名雪巴青少年決定站出來,踏上成為專業登山家之路。
116如何拍攝燎原之火
隨著超大型野火改變加州內華達山脈的樣貌,一位攝影師透過獨特的攝影手法,展現了災後景觀不同以往的新視角。
《國家地理》雜誌中文版總編輯 李永適
等待核融合能源實現之前
如果有一種能源技術,能源轉換過程沒有碳排放,原料取之不盡,產生的放射性很低,也不會造成空氣汙染與酸雨,更不會發生如核分裂的連鎖反應造成失控,或被轉而用於製造大規模殺傷性武器,那是不是非常美好呢?
這種技術就是核融合。它確實有上述的種種好處,然而目前為止,離實際應用仍有一定距離。我們在本期雜誌裡報導了核融合技術的最新進展,以及圍繞著這種可能是未來最佳的能源解決方案的種種爭議。
隨著全球氣候變遷的挑戰愈來愈嚴峻,現代科技對能源的需求日益加劇,我們也就不得不加速對低碳能源的探索。發展低碳的再生能源是全球都應該鼓勵與重視的課題,然而就如臺灣近年在綠能道路上發生的各種跌跌撞撞,我們發現各種能源方案都有其局限性與副作用。
目前採用較普遍的綠能方案,包括風電與光電,不僅效率低、成本高,同時對環境也可能產生破壞與壓力。發展綠能本是為了降低碳排放,如果在過程中破壞了具備儲碳能力的碳匯如森林與綠地,則更是得不償失。
目前科學家已經能夠成功產生核融合,但是代價頗高而且無法持久,距離能夠成功產生能量,樂觀的估計仍需要十餘年。
在此同時,全球升溫益加嚴重,2024 年底全球均溫較工業化之前的溫度已升高攝氏1.62 度,超過了原本科學家設定的臨界值1.5度。氣候變遷所造成的影響有些已不可逆轉,例如科學家估計,即使現在完全停止溫室氣體排放,海平面的上升仍將持續至本世紀末之後;又如海水溫度一旦升高,造成氣候系統的變化,極端天氣頻率與強度的增加也將持續相當時間。
以目前全球的進度來看,2050 年淨零碳排的目標幾乎可確定難以達成,核融合技術雖然看來美好,但我們很難坐等這項技術的實現來解決或減緩現今已經發生的問題。眼前的難題需要所有人以冷靜客觀的態度來面對,如果流於情緒之爭,即使核融合技術在今日實現,我們也未必能將之用於化解危機。
內容簡介
追尋無限能源幕後的浩大故事
大約46億年前,太陽由一團雲霧形成。這團雲霧基本上只有一種成分,就是宇宙中最基本也最豐沛的元素:氫。重力把這團雲霧揉成一個旋轉的大球,並且不斷擠壓,使它的密度和溫度急遽升高,最後核心溫度到達攝氏1500萬度。
在這樣的溫度和壓力下,氫原子彼此撞擊後電子脫離,形成帶電與中性粒子混合的物質型態,稱為電漿。電漿是物質在固態、液態和氣態之外的第四種狀態。在地球上,除了閃電和霓虹燈之外,電漿相當罕見,但它在太陽系質量中占比超過99%,其中大部分在太陽裡劇烈翻騰。在太陽電漿中的各處,四個氫原子會經過一連串步驟結合起來,形成氦原子,每個瞬間都會發生好幾兆次。氦的融合點高得多,所以平靜地漂浮在翻攪的太陽中,像個堅固的救生艇,在攝氏1500萬度的高溫中輕鬆維持原狀,而且太陽中的氫綽綽有餘,能在接下來的50億年繼續生成氦。
每次核融合反應中都還會發生另一個過程。一個氦原子比四個氫原子略輕一點,因此會有少許剩餘物質以高能量的形式釋放出來,穿過電漿,逐漸到達太陽表面,最後進入太空。其中一小部分朝著地球而來,為我們帶來光和熱。
太陽的威力十分強大。它每秒鐘製造的總能量可充分供應整個地球數十萬年,而且一顆恆星能做到這一點似乎是輕而易舉,讓人也不禁躍躍欲試。我們有沒有可能在地球上製造小型太陽,運用它產生的能量?如果真的能如此,理論上我們就能擁有幾乎永不枯竭、而且潔淨又經濟的能源,它不排放二氧化碳,甚至可能遏止全球暖化和環境崩壞,這樣一來世界就真的得救了。聽起來似乎不大可能,但相關計畫早已經在法國南部一片廣闊的建築工地展開。在這裡,無論是嚴謹的科學研究,還是對人類合作的需求,都前所未有且難以預料,邁向美好未來的夢想也可望在眼前實現。
這個人造恆星稱為ITER,是「國際熱核實驗反應爐」的縮寫,也是拉丁文「道路」的意思。這片占地42公頃的工作園區地勢相當平坦,從地中海朝內陸方向車程約一小時,周圍有許多松樹林和葡萄園,往地平線看去都是些崎嶇的山丘。
每個工作日,都有超過2000人來到這個園區,有物理學家也有焊接工人,晚上也有較小的團隊挑燈夜戰。ITER的正式人員來自33個國家,這些國家的人數占全世界人口的一半,而參與建造ITER的工作人員涵蓋了90個國家。各種文化背景的人通力合作,建造這具獨特的機器。在園區中央,最顯眼的是一棟沒有窗戶的混凝土建築,像一座聳立的火山。(全文未完)