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科 幻 科 學 報
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本期內容 ▼〈No.175〉2003.07.08
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科技大趨勢 ■ 化腐朽為神奇
科學小視窗 ■ 地心任務將美夢成真
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▌編輯的話
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最近台灣最紅的戲劇莫過於《台灣霹靂火》了。這齣戲從臥底
警察的故事發展到商場鬥爭，直到近日引進了科幻片「變臉」的情
節，讓很多觀眾拍案叫絕。當然，也有更多的觀眾邊看邊罵，天馬
行空的劇情使得編劇被冠上「亂邊一通」的罪名。不過換個角度想，
把科幻劇情融入台語連續劇中，還能夠收視率越飆越高，也是前所
未有的情形吧。說不定以後，我們還會看到背景設定在遙遠銀河系
太空站的鄉土劇呢！
喔，這也只是我個人天馬行空的想法罷了。
嘉恩
星艦學院編輯小組
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▌科技大趨勢
▌化腐朽為神奇
▌葉李華˙著 http://mail.apol.com.tw/~scisci/author01.htm
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2002年諾貝爾物理獎輪到表彰天體物理學，其中一半獎金頒給
「微中子天文學」的兩位先驅──美國賓州大學的戴維斯(Raymond
Davis Jr.)與日本東京大學的小柴昌俊(Masatoshi Koshiba)。不過
本文並非討論微中子天文學的原理或發展，而只是想借題發揮，用
這門學問當作例證，來談談科技趨勢的某個面向。
話說在天文學諸多領域中，微中子天文學算是相當特立獨行。
天文學的其他分支，無論是光學天文學、電波天文學、紅外線天文
學、紫外線天文學、X光天文學(亦是今年諾貝爾物理獎的明星)，都
得盡可能讓觀測儀器穿透大氣層、盡可能接近太空，才能獲得較豐
富的數據或較清晰的影像。微中子天文學卻恰恰相反，它的偵測器
必須埋在地底深處，盡可能隔絕所有的物理訊號。這是因為微中子
的作用太過微弱，唯有充分隔絕其他的物理作用，才能準確偵測出
微中子事件。好在微中子幾乎無孔不入，能夠穿透任何的物理屏障，
輕輕鬆鬆便能抵達深埋地底的偵測器。
理論上，微中子偵測器當然埋得愈深愈好，可是實際上談何容
易？前面說過微中子的作用十分微弱，因此這種偵測器至少得像小
游泳池那麼大(而且裡面的確充滿液體)。然而要在地底深處建一座
游泳池，絕對是一件不切實際的事情。怎麼辦呢？窮則變、變則通，
科學家想到一個省錢、省時又省力的辦法，那就是「撿現成」。於
是全球各角落的微中子偵測器，一個個都埋在廢棄礦坑的深處。
這個故事帶給我們一個啟示：只要發揮巧思，只要利用得當，
舊科技所遺留下的廢墟或廢料，搖身一變就成了新科技的基礎設施
(infrastructure)。在這個例子裡，舊科技是採礦，新科技則是微
中子天文學。將廢棄的礦坑當作微中子的偵測場所，就是化腐朽為
神奇的最佳詮釋。
信手拈來，這類例子還真不少。例如冷戰時期，美國在境內建
造許多洲際彈道飛彈基地，而為了預防前蘇聯的核武攻擊，這些基
地深藏地底，儼然一座地下堡壘。冷戰結束後，大多數核彈頭飛彈
遭到拆除，這些基地也就成了歷史陳跡。不過有人腦筋動得快，他
們向美國軍方低價收購這些廢棄基地，改造成最前衛的地底豪宅。
除了發揚廢物利用的美德，這項舉動也頗符合《聖經》中「把刀劍
打成犁頭，把矛槍打成鐮刀」的教誨。
此外有個醞釀中的計畫，姑且不論最後能否實現，本身絕對符
合「化腐朽為神奇」的精神──在歐美與日本，已有許多人嗅到太
空中的商機，進而著手各種匪夷所思的企劃，以搶攻這個遙遠的商
業處女地。其中有位仁兄(Gene Meyers)很有趣，他計畫建造一座環
形的觀光太空站，而主要建材竟然是太空梭的外燃料筒(註一)。為
什麼呢？理由如下：
一、外燃料筒只能使用一次，用完就是標準的廢料(註二)。
二、每次太空梭升空後，NASA(美國國家航空暨太空總署)都讓
外燃料筒落到印度洋墜毀，從來不做廢料回收。
三、最重要的是，既然外燃料筒好不容易飛到半空，只要再加
把勁就能進入太空軌道，讓它平白落到地面就是絕大的浪費！平均
而言，每一磅物體飛上太空都要花費上萬美元，因此相較於地表的
任何燃料筒，半空中的空筒無形中身價N倍。
根據這位仁兄的說法，只要NASA願意與他簽約，他只需要六、
七年的時間，就能建好人類第一座太空旅館。想上太空度假的朋友，
請密切注意吧！
銘謝：感謝交通大學建築研究所施向誠教授提供的靈感，以及NASA
總部太空任務科學家李傑信博士提供的專業指導。
(註一)這絕非異想天開，早在一九七○年代，NASA就曾經做過類似
的事。當時前蘇聯在太空站的發展上領先美國，NASA為了急起直追，
便將農神五號(Saturn V)火箭匆匆改裝成「天空實驗室」(Skylab
1,2,3,4)。但是由於決策草率，過程倉卒，「天空實驗室」的表現
果然不理想。
(註二)外燃料筒旁邊的兩具助推(固態)火箭則可多次回收，因此每
次都藉著降落傘緩緩落到大西洋，再由海軍拖回美國本土。
參考資料
《追尋藍色星球》李傑信著，新新聞出版(1999年)
《奔月追緝令》希坎姆原著，吳鴻譯，天下文化出版(2000年)
原載《科學發展》2002年11月號
→→完←
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▌科學小視窗
▌地心任務將美夢成真
▌科學月刊˙提供 http://www.scimonth.com.tw/
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加州理工學院行星科學教授史蒂芬生在5.15出版的Science，發
表地心探測計畫的構想，計畫使用葡萄柚大小的探測儀，外頭覆上
鑽石隔熱層，利用反火山作用的技術，切開地表，送進地核邊緣。
探索地核最大的挑戰就在切開地殼與地函，利用反火山作用的
構想如下：先在地表挖掘長與深各300公尺，但寬度只有1公尺的壕
溝，然後注入數十萬噸的熔鐵，再引爆威力達數百萬噸黃色炸藥威
力的核彈，使熔鐵產生巨大壓力，像把巨大的鐵刀般切開地殼的岩
層，讓探測儀進入，同時「熔鐵刀」頂上的岩層將因冷卻而封合起
來。這個過程可比擬成火山作用，只是過程相反。地核在地表以下
6400公里處，史蒂芬生設計的探測儀預定可以深入地表之下3000公
里，約到赴地心之旅的半路，抵達地核邊緣，耗時一週。
利用現成的地表天然縫隙，有利於展開地心之旅，比如使用冰
島的火山通孔。而使用熔鐵來做「切刀」的優點是，鐵金屬便宜而
充裕，全球鋼廠只需要一小時就能造出10萬噸熔鐵；另外，熔鐵不
會與富含鐵礦的地殼、地函岩石化合，呈熔化狀態可減少摩擦阻力。
而探測儀需有鑽石外殼才能耐高熱，攜帶各類儀器，以測量溫度、
有無其他元素存在以及電磁活動等。
如果計畫進行順利，地心探測儀將以地震波的形式傳回第一手
資料，揭露地核溫度、化學成分及電磁活動。科學家相信，由地心
探測儀取得的資料，對研究由地心產生地球的電磁場，可謂珍貴的
透視；地球電磁場保護地球免遭太陽輻射危害，也讓現代的人造衛
星科技得以實現。此外，地心探測儀取得的資訊，對核融合研究可
能也將有所助益。
→→完←
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