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史珺博士:谁能保证明天太阳一定会升起?

   2014-09-02 世纪新能源网史珺博士28330
核心提示:古代有一个人担忧天是否会塌下来,被后人讥为杞人忧天,认为他的担忧毫无道理。但是,其实他提出了一个非常科学、合理的质疑。明天你是
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古代有一个人担忧天是否会塌下来,被后人讥为“杞人忧天”,认为他的担忧毫无道理。但是,其实他提出了一个非常科学、合理的质疑。

“明天你是否依然爱我”,这是一首歌,但也是无数女人对老公的担忧。这一点,大多数人同意这种担忧的合理性。

上面两种担忧,都是对于不确定性的担忧,只不过,一种发生的可能性很小,而另一种,发生的可能性很大。

现在官场有一种新的担忧,中纪委会不会查到我的问题?自己曾经得罪过的人是否会举报?小三不高兴了会不会录下视频上网?这些个事件发生的确定性的大小,对不同的官员,是不同的。

科学,无论是自然科学还是社会科学,都是为了解决人类对于确定性的需求才得以发展的。太阳会每天从东方升起吗?这个看来很确定的事情,但是由于自己无法掌控,所以才诞生了天文学和经典物理的基础;同样,祈祷、祭祀、牺牲等宗教迷信也是为了解决太阳明天还能否正常从东方升起这个确定性而形成的。

人类对于粮食是否能够满足国民的需求的不确定性担忧,导致了转基因作物的诞生,对于转基因是否会有害健康的担忧,导致了崔永元开始了漫长的唐吉坷德式的抗争。他的对手,方舟子,是个生物学博士,这方面的知识当然比他强。但崔永元依然挺枪跃马,冲向那个他甚至都不清楚是否存在的风车。

在科学家们发现引力的存在后,人们对于地球绕太阳公转的确定性不再怀疑。但牛顿发现,现在天体的平衡其实很脆弱,比如,地球如果稍微靠近一些太阳,公转半径会越来越小,地球就会向太阳越来越近而使地球变成焦土,甚至最终飞到太阳里面去;而如果地球公转稍微远离一些太阳,那么公转半径就会越来越大,地球就会越来越冷,而成为冥王星那样的死寂星球,人类也将很快无法生存。那么,为什么地球恰好在现在的轨道上呢?这样一个如此不稳定的平衡是如何形成的?对于这种深层次确定性的担忧,导致牛顿开始寻找宇宙形成的“第一推动力”。这导致科学开始研究宇宙的起源问题,而此前,经典物理曾经认为宇宙是无始无终的。

而《时间简史》的作者史蒂芬-霍金从数学上证实了黑洞辐射,这是首次对于宇宙大爆炸的理论证实,而不再是对于“红移”现象的观察得出的间接推断。这被教皇认为科学与宗教终于走到了一起,因为,过去,只有宗教才认为宇宙是有起源的。为此,他不惜当着全球红衣主教的面,跪在史蒂芬-霍金的轮椅前,以亲耳听见他的喉咙里发出的“原声”,而不是电脑发出的模拟声音。

但是,为了解决确定性的需求而诞生的科学,本身却开始出现了不确定性。测不准原理,是海森堡发现的。现在的理论物理的基础课,量子力学,则开始用概率论来解决问题。尽管爱因斯坦很不开心,但上帝似乎确实会掷色子。近年对基本粒子的探索发现,最基本的粒子可能是非常不稳定的,介于存在于不存在之间,即瞬间是物质,瞬间是能量,在不停地来回转换之中,转换周期只有十的负二十二次方秒。我们整个世界,就是由这样的极端不确定的基本粒子组成的。

普利高津在早期的《从无序到有序》一书中,阐述了自然界是趋于混乱的,如果没有外力的话,最终将达到一种混沌状态,那是最终的平衡的状态。而我们现在的有序的世界,是远离平衡态的状态。而这种有序的状态的数量,与混沌的状态量相比,只有沧海一粟。如果把有序的世界比作鱼的话,不确定的世界就是海洋。而鱼,只占海洋中极小的一部分。所以,普利高津又写了一本书,叫做《确定性的终结》。在这本书中,他认为,时间并非如爱因斯坦所说只是一种错觉,而是客观实在,甚至先于存在。在真实的历史中生存的人必处于不可逆的时间之中,每个人都会衰老。同时,在不可逆的世界里,绝对的确定性也是不可能的。普利高津认为:宇宙大爆炸可以认为是我们这个宇宙从远离平衡态的“元宇宙”中创生出来的不可逆过程,因而“时间先于存在”。从青年时期,普利高津就有一个梦想:“献身于解决时间之谜来求得科学与哲学的统一。”这个梦想结果也许就是“确定性的终结”。

人到了一定的年纪,生老病死,是个自然法则。明天会不会生病?会不会有意外?会不会继续活着?对每个人来说,这里的每个问题都有不确定性。但死亡越来越接近每个人,这是确定的。这个确定性,是由时间决定的,而不是我们的主观意志。

梦的不确定性是最大的。每个人在醒着的时候,无法决定自己入睡后做什么梦。因此,美国电影《盗梦空间》才因为能够控制梦境,而取得了那么好的票房。而对梦的不确定性的最大担忧者,是庄子。他梦见自己变成了蝴蝶,但醒来后,他开始怀疑,自己是不是在梦境中,是那只蝴蝶做的梦,在蝴蝶的梦中,自己才成为庄子。庄子的这个说法,可以说是对不确定性的最为极致表达。严格地说来,《盗梦空间》似乎侵犯了庄子的知识产权。

以前遇到大雾,觉得除了能见度低些导致交通不便外,没有觉得什么可怕。现在知道了PM2.5的危害,才觉得大雾原来这么恐怖,于是起了个名字叫“雾霾”。其实,雾归雾,霾是霾,雾和霾本来不是一样东西,如果硬要放在一起组成雾霾这个词,应该是好坏参半的。这里不讨论语文问题,错词就错用吧。为了减少北京城里发生雾霾的可能性,河北一年砍掉了8000万吨的钢铁产能。这样大幅削减产能的动作,一定会减少北京的雾霾,这是确定的。但是,如果经济复苏了,钢铁产能再增加怎么办?在湛江上钢铁项目吗?那里靠海,而且,官员很喜欢这个项目。不知道如果再给湛江一个1000万吨的钢铁项目,湛江那个发改委官员还会不会亲吻批文?我想,连那个官员自己可能都不确定了。

除了钢铁行业,火力发电厂的排放也是雾霾的源头之一。于是,大家开始用风力,用光伏。光伏发电能够减少排放,从而减少雾霾,这是确定的。尤其是光伏,主要的原材料是多晶硅,硅是从山上的硅石中冶炼出来的,而硅石,在地壳中的储量占地壳总质量的57%,比其它所有矿藏的综合还要多得多。SO,为什么不用光伏?因此,诞生了光伏产业,这个第二产业,而且是个发展很快的第二产业,现在已经达到万亿元的规模。

随着光伏的应用规模越来越大,光伏的应用中发现的问题会越来越多,这是自然的。问题并不可怕,人类就是为了要解决问题才存在的。在这里,最大的问题首先是能源短缺的问题,其次是环境污染的问题。这两个都是可能危及人类生存的大问题。

只要能解决这两个大问题,其它的问题都是小儿科了。光伏产业的好处,就是能够解决大问题。那么,随着光伏产业里待解决和被解决的问题越来越多,解决问题的人和机构也越来越多,那么,光伏产业的重心就会逐渐从第二产业向第三产业转变,这就会导致光伏现代服务业的逐渐形成。

现在,让我们来看看光伏发电曾经出现过的问题:

硅基光伏电池的转换效率开始的时候只有5%;现在的大规模生产的转换效率已经达到了23%;

光伏发电的装机成本一度很高,在不远之前的2008年,装机成本还是60元人民币/瓦,而现在,降到了7元/瓦;

光伏发电的每度电的成本在2008年是3元,现在大约是0.8元。当然,与地域有关。

多晶硅的生产曾经很污染,现在常去的水池可以养鱼。

多晶硅的能耗,曾经有人说,光伏发电20年也发不出来,现在经过测算,只要2.5年,而如果采用冶金法多晶硅的话,只要1.5年,光伏电池就不仅把多晶硅的能耗发出来,而且可以把整个组件甚至电站的能耗全部发出来。

…….

还有很多。出现过的问题数不胜数。但这些问题一个一个都解决了,或者说,很大程度解决了。而且,还在不断地解决之中。现在,光伏发电已经能够进入实际应用阶段,而且已经进入了实用阶段。

但是,光伏发电还会出现新的问题,这里,也举出一些可能发生的问题:

1)光伏发电的不稳定性问题。因为要受天气的影响,阴雨夜晚都影响发电,不像火力发电那么稳定;

2)光伏发电的能量密度低的问题。如果一个厂房的能耗较大,即便这个工厂的屋顶铺满太阳能电池组件,可能也不够用;

3)光伏发电抢了现有发电集团和电网集团的利益,可能会受到他们的抵制和打压;

4)光伏产业的产能似乎还过剩,还会带来不少企业倒闭;

…….

还会有许多。这些问题确实将出现,这是确定的,但是,这些问题也必定会被解决,或者说,被很大程度上解决。这也是确定的。

可能有人觉得我的说法有不确定性。

我承认。

毕竟,谁能保证明天太阳一定升起?
 
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