一瓣太陽：可控核聚變的尋夢之旅 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

編輯推薦

作者以生動的筆觸、簡潔的語言展現瞭從20世紀40年代到本世紀初70多年裏，世界各國的科學傢、研究機構在可控核聚變方麵進行的艱苦探索曆程。書中解釋瞭可控核聚變的的原理以及各種聚變裝置發明的曆史過程，用大量翔實的文獻和檔案闡述瞭科學、技術、工程、政治、經濟、軍事和外交等因素之間復雜的互動關係。在能源已成為全球問題時，核聚變仍是較具吸引力的應對方式，在地球上復製一丁點太陽的能量，就可以滿足人類所需的所有能量

內容簡介

本書是“科學的力量”科普譯叢中的一本。作者以生動的筆觸、簡潔的語言，展現瞭從20世紀40年代到本世紀初10多年中，全世界的科學傢、研究結構和政府在可控核聚變方麵進行的艱苦麯摺的探索曆程。書中解釋瞭可控核聚變的的原理以及各種聚變裝置發明的曆史過程，用大量翔實的文獻和檔案闡述瞭科學、技術、工程、政治、經濟、軍事和外交等因素之間復雜的互動關係。在能源已經成為全人類共同麵臨的重大挑戰時，作者指齣：核聚變仍是一種教具吸引力的應對方式，在地球上復製一丁點太陽的能量，就可以滿足人類所需的所有能量。本書可以為讀者瞭解可控核聚變的發展曆史提供一個非常好的起點。

作者簡介

原作者: 丹尼爾·剋利裏，約剋大學（York University）獲得理論物理學位。20多年來他一直在為全世界科學雜誌進行編輯和寫作，包括《物理世界》《新科學傢》以及《科學》等。

譯者: 石雲裏，現任中國科學技術大學科技史與科技考古係教授兼係執行主任，博士生導師。

精彩書評

“剋利裏記錄瞭聚變研究的徵途和其中銳意創新的物理學傢們……以及一個箍縮等離子體、仿星器和托卡馬剋的奇特王國。”

——《自然》

“一場長達數十年的失望與希望交織的過山車之旅”——NBCnews.com

“通過對前沿科學非常清晰地解說……剋利裏闡明瞭對聚變進行大規模投資的原因，因為這是全世界迫切需要的一種可替代能源。”——Booklist

“對有興趣瞭解聚變曆史的人來說，這是一本沒有廢話、隻有乾貨之作。”——Science News

目錄

第一章 為什麼是聚變？

第二章 英國：托曼與箍縮裝置

第三章 美國：斯皮策與仿星器

第四章 俄國：阿基莫維奇和托卡馬剋

第五章 托卡馬剋異軍突起

第六章 激光聚變

第七章 一個大裝置

第八章 若非此時，更待何時？

精彩書摘

仍有許多人對此持懷疑態度，他們認為，聚變永遠不會為電網提供哪怕一韆瓦的電，因為在科學和技術上還存在太多的不確定性。但是，他們的觀點不會動搖那些已經為聚變能源之夢奉獻瞭一生的確信者，這些人經受瞭大起大落、死鬍同、錯誤路綫以及小突破的考驗。聚變並不是一個科學傢們在實驗室中閉門苦乾的故事，軍事上的權衡、政治以及曆史中的機緣都持續推動瞭聚變研究的進程。為日益昂貴的聚變裝置提供的資金支持也經曆瞭潮起潮落，這主要取決於政府對尋找新能源的渴求度：20世紀70年代，中東石油禁運導緻瞭聚變經費投入的一次激增；然而，到瞭20世紀80年代，當油價迴落時，研究經費就難以籌集。原子間諜活動、超級大國峰會、恐怖分子的劫機以及伊拉剋戰爭都曾對聚變的命運産生過影響。使聚變研究得以繼續的是一些科學傢的堅定信念，他們接納瞭這樣一個領域，相信它總有一天將會成功。聚變科學不是為知識而知識，它沒有宇宙大爆炸、黑洞、人類基因組或是獵獲希格斯玻色子那樣引人入勝，而更像是在一顆堅硬無比的堅果上猛砸，相信終有一天它會裂開。可能不會齣現一個“尤裏卡”時刻，但是總有一天國際熱核聚變實驗堆或其他反應堆的操作者會製造齣正確的裝置，等離子會變熱，保持高溫，並像一瓣太陽那樣燃燒。

有些技術的夢想確實需要時間去開花結果。請看看航空的曆史。1903年萊特兄弟（Wright brothers）的飛行並不是這一進程的開始，在那之前的幾十年中，航空先驅們一直在為升空而努力。在基蒂霍剋（Kitty Hawk）首次的12秒飛行也許隻是對可行性的證明——類似於聚變中的能量收支平衡，也許？奧維爾（Orville）和威爾伯（Wilbur）還不知道，他們的發明接下來會如何發展。他們不可能想象到今天巨大的噴氣式客機，更不用說維珍銀河（Virgin Galactic）太空巡航的快樂。但是，這些進展並不是一蹴而就的：在噴氣發動機和增壓艙成為常規技術之前，人們用瞭40多年的時間，其中還包括兩次世界大戰期間的加速發展。聚變現在仍然處於木杆、綫繩和帆布的發展階段。未來的聚變電站看起來可能一點也不會像是一座升級版的國際熱核聚變實驗堆。

我們不得不把讓聚變成為現實的成本和時間同它將帶來的巨大好處進行權衡。假定李德斯基那類人描述的所有工程障礙是可以剋服的，一個全部由核聚變驅動的世界會是什麼樣子？國際熱核聚變實驗堆當前的閤作夥伴代錶瞭一半以上的世界人口，所以建造核聚變反應堆的技術訣竅將廣泛流傳——壟斷將不會存在。也沒有任何一個國傢會對燃料供給形成絕對控製。每個國傢都能獲得水。將不再會有煤礦的開采，或者油砂的挖掘；不再會有石油鑽井平颱，無論是在海上，還是在脆弱的陸上棲息地；不再會有管道切過草地，穿過荒野；不再會有油輪或石油泄漏。能源的地緣政治——以及與之伴生的所有腐敗、政變和戰爭——都將會消失。經濟蓬勃增長的國傢，例如中國、印度、南非和巴西，將不再需要依賴於倉促建成的火電站和核電站。聚變能也非常不可能像美國原子能委員會主任劉易斯·斯特勞斯在1954年所斷言的那樣，會“便宜得無須計量”；但是，它卻不會破壞氣候，它不會汙染環境，它不會耗竭。我們怎麼能不試試呢？

到達那裏並不容易並且也不會完成，除非整個社會和政府以及聚變科學傢們都想要它。作為領導本國努力20多年的蘇聯核聚變先驅，列夫·阿爾齊莫維奇有一次曾被問道：聚變能何時纔能得到。他迴答說：“當社會需要它時，聚變就會準備好。”

前言/序言

科學是技術進步和社會發展的源泉，科學改變瞭我們的思維意識和生活方式；同時這些變化也彰顯瞭科學的力量。科學技術飛速發展，知識內容迅速膨脹，新興學科不斷湧現。每一項科學發現或技術發明的後麵，都深深地烙下瞭時代的特徵，蘊藏著鮮為人知的故事。

近代，科學給全世界的發展帶來瞭巨大的進步。哥白尼的“日心說”改變瞭韆百年來人們對地球的認識，原來地球並非宇宙的中心，人類對宇宙的認識因此而發生瞭第一次飛躍；牛頓的經典力學讓我們意識到，原來天地兩個世界遵循著相同的運動規律，促進瞭自然科學的革命；麥剋斯韋的電磁理論，和諧地統一瞭電和磁兩大傢族；戴維的尿素閤成實驗，成功地連接瞭看似毫無關聯的有機和無機兩個領域……當前，科學又處在一個無比激動人心的時代。暗物質、暗能量的研究將搞清楚宇宙究竟由什麼東西組成，進而改變我們對宇宙的根本理解；乾細胞的研究將為我們提供前所未有的戰勝疾病的方法，給我們提供新的健康細胞以代替病變的細胞；核聚變的研究可以從根本上解決人類能源短缺的問題，而且它是最清潔、最廉價和可再生的……以上這些前沿研究工作正是上海教育齣版社推齣的《“科學的力量”科普譯叢》（第二輯）所收入的部分作品要呈現給讀者的。這些佳作將展現空間科學、生命科學、物質科學等領域的最新進展，以通俗易懂的語言、生動形象的例子，展示前沿科學對社會産生的巨大影響。

這些佳作以獨特的視角深入展現科學進步在各個方麵的巨大力量，帶領讀者展開一次愉快的探索之旅。它將從紛繁復雜的科學技術發展史中，精心篩選有代錶性的焦點或熱點問題，以此為突破口，由點及麵來展現科學技術對人、自然、社會的巨大作用和重要影響，讓人們對科學有一個客觀而公正的認識。相信書中講述的科學傢在探秘道路上的悲喜故事，一定會振奮人們的精神；書中闡述的科學道理，一定會啓示人們的思想；書中描繪的科學成就，一定會鼓舞讀者的奮進；書中的點點滴滴，更會給人們一把把對口的鑰匙，去打開一個個閃光的寶庫。科學已經改變、並將繼續改變我們人類及我們賴以生存的這個世界。當然，擺在人類麵前的仍有很多的不解之謎，富有好奇精神的人們，也一直沒有停止探索的步伐。每一個新理論的提齣、每一項新技術的應用，都使得我們離謎底更近瞭一步。本叢書將嚮讀者展示，科學和技術已經産生、正在産生及將要産生的乃至有待於我們去努力探索的這些巨大變化。感謝中科院紫金山天文颱的常進研究員在這套叢書的齣版過程中給予的大力支持。同時感謝上海教育齣版社組織瞭這套精彩的叢書的齣版工作。也感謝本套叢書的各位譯者對原著相得益彰的翻譯。是為序。

南京大學天文與空間科學學院教授 中國科學院院士發展中國傢科學院院士法國巴黎天文颱名譽博士 方成