石油危機

內(nèi)容概要

在20世紀，人類發(fā)展的文明，所根植的信念是廉價石油將無限供應。這種信念即將破滅，這種破滅比人們想象的來得快得多，也許就在這十年內(nèi)發(fā)生。任何一個還記得1973年發(fā)生的那場暫時性的、人為的石油短缺的人，都會猜測得到當石油真的開始耗竭時會有什么樣的事情發(fā)生?！　≡诒緯校绹又堇砉W院物理學教授戴維·古德斯坦解釋了我們面臨的不可抗拒的礦物燃料危機的基本科學原理以及與此相關的地球氣候的危險狀況。包括石油在內(nèi)的任何一種資源的發(fā)現(xiàn)，開初時都是快速增長，但這種發(fā)現(xiàn)速率最終都會達到一個再也不會被超越的峰值，之后就會一直減緩下去。20世紀50年代，當美國的軍事和經(jīng)濟勢力因它是全世界石油生產(chǎn)的領頭羊而興起時，一位名叫M·金·哈伯特的地球物理學家意識到石油發(fā)現(xiàn)的高峰期已經(jīng)過去，因而作出預測：美國本土的48個州的石油生產(chǎn)將在1970年前后達到它的最高點，然后就會快速下降。幾乎使每一個人都感到驚奇的是，他的預測結果原來是正確的。而今，許多石油地質學家已經(jīng)指出，全世界范圍內(nèi)的石油發(fā)現(xiàn)，早在數(shù)十年前就已經(jīng)達到了頂峰。當油田繼續(xù)枯竭下去，包括采用新的石油勘探和開采技術在內(nèi)的新發(fā)現(xiàn)不能再保持上升勢頭，全球范圍內(nèi)的“哈伯特峰值”的影子就會朦朧地出現(xiàn)在我們的眼前?！　∪欢斆客笆偷膬r格提高到足夠高時，是否可以用其他的礦物燃料來取代它呢？如果我們把大自然給我們創(chuàng)造的全部礦物燃料都燒光了，將會給我們的氣候造成什么樣的后果？是否有可能在礦物燃料都沒有了的情況下，我們的文明還能夠繼續(xù)存在下去？對這些問題作出的回答，將會決定我們的命運。雖然我們還不知道這些問題的全部答案，但我們已經(jīng)了解了這些答案建立在其上的相當簡單明了的科學原理?！　∥覀儾豢赡芨淖冏匀灰?guī)律。但是，如果我們能明智地面對未來，我們就必須知道哪些事情是這些自然規(guī)律所允許的。這本書寫的就是關于這些簡單明了的基本原理。

作者簡介

戴維·古德斯坦，美國加州理工學院副校長，當選為法蘭克·吉倫教學暨貢獻杰出教授。著作包括《費恩曼遺失的演講稿》等。

書籍目錄

引言第一章 預見未來第二章 能量“神話”和能量簡史第三章 便利生活的開端與效應第四章 文明的推動與后作力第五章 解除石油危機的當務之急后記 回到未來

章節(jié)摘錄

　　鑒于石油和天然氣對本書的主題十分重要，因此將它們作為例子。石油　　和天然氣都是由碳氫化合物構成的，也就是說，是具有不同的氫和碳的原子　　數(shù)的分子結合在一起構成的。如果將它們和氧——或者空氣（其中含有20％　　的氧）——混合在一起．形成結合得更緊密的化合物是可能的。氫原子可以　　從它們的分子中分離出來，并與氧緊密地結合在一起生成水，它是一種很穩(wěn)　　定的分子。余以類似，碳可以同氧化合形成二氧化碳，它也是很穩(wěn)定的。當　　一個分子很穩(wěn)定，換言之，非常緊密地結合在一起時，它就只有很少的或者　　沒有更多的勢能釋放出來。由于水和二氧化碳分子具有比燃料分子低得多的　　勢能，許多能量都以熱量形式被消耗掉。這就像燃料燃燒時發(fā)生的事情一樣　　。但是，如果僅僅是將它和空氣混合在一起，它是不會燃燒的。在原子沒有　　重新結合成更有利的化合物之前，燃料分子必須是不受約束的。使燃燒過程　　開始，必須有一定的熱量。這就是你的小汽車中的火花塞所需要的東西，也　　就是為什么要用一根火柴來點火的原因。一旦開始燃燒起來，過程就會產(chǎn)生　　出大量的熱量以使燃燒繼續(xù)進行下去?！　≡雍艘簿哂袆菽?。在元素周期表上，所有比鐵輕的元素。其原子核都　　可以和其他原子核重新結合在一起，而新原子核的數(shù)量會比其成分原子核的　　總數(shù)量少，也就是說，最后形成的原子核在靜止不動時，其質量數(shù)會比任何　　其成分原子核的質量數(shù)大，但比它的成分原子核的靜質量總和要小。失去的　　質量通常都變成熱能，這點符合愛因斯坦的著名公式。另一方面，比鐵重的　　原子核會發(fā)生分裂，也會留下其總靜質量較低的產(chǎn)物。按照愛因斯坦公式，　　一個原子核過剩的靜質量，是勢能的一種形式。鐵原子核具有的核勢能要比　　元素周期表上的任何一種元素都低。　　當輕核參與反應時，其過程叫聚變。聚變反應提供了太陽的能量和氫彈　　的能量。我們還不知道如何在地球上的反應堆中利用這種核反應。當重核發(fā)　　生分裂時，這種過程叫裂變。它是在最早的原子彈中發(fā)生的那種反應類型，　　同時也是目前使用的所有人工核反應堆中采用的那種類型?！　‰姷氖褂脤ξ覀兊纳钍侨绱酥匾绻挥懻撾娔軉栴}，那么關于　　能源問題的討論都是不完整的。最后，還有一種其他的能量形式，它對我們　　討論的能源問題來說是至關重要的，那就是輻射能。這種能量是從太陽上發(fā)　　射出的，在空虛的太空中經(jīng)過9300萬英里的路程到達地球上。我們將在第三　　章中轉而對這些問題和地球的氣候問題進行討論?！　055-P056

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