Physicists Pinpoint the Quantum Origin of the Greenhouse Effect
2025/1/15
Quanta Science Podcast
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David Romps
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Joanna Haig
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Nader Jivangi
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Raymond Pierre Humbert
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Robin Wordsworth
Robin Wordsworth: 我和我的团队的研究表明,通过分析推导,我们可以解释温室效应的物理机制,而不需要依赖复杂的计算机模型。我们发现,二氧化碳分子的量子结构中存在一个奇特的特性:费米共振,这解释了为什么二氧化碳如此擅长捕获热量,以及为什么向大气中排放更多碳会导致气候变化。这项研究并非要取代气候模型,而是为了更深入地理解其背后的物理原理,并向其他领域的人们解释清楚。
我们发现,CO2分子的‘呼啦圈’运动和氧原子振动运动的能量非常接近,两者相互混合,产生了需要略多或略少能量的特殊组合,从而导致了对数标度的温室效应。这个发现让我们对气候变化的理解比任何计算机模型都更深入,因为它直接展示了量子力学与大局之间的联系。
Raymond Pierre Humbert: 这篇论文非常出色,它很好地回应了那些认为全球变暖只是计算机模型结果的人。研究结果表明,全球变暖与二氧化碳分子两种不同振动方式的数值巧合有关。如果这个巧合不存在,很多事情都会不一样。
David Romps: Engstrom的观点部分正确,在CO2强烈吸收的波长范围内,增加CO2浓度对气候影响很小。然而,他忽略了CO2可以吸收略短于或长于15微米的波长,虽然吸收率较低,但随着浓度增加,这些波长的吸收率也会增加。CO2吸收接近15微米波长的光线增强是造成气候变化的原因。CO2光谱的形状至关重要,改变形状就会改变对数标度,而这种形状是非同寻常的。
Nader Jivangi: 许多怀疑论者质疑气候模型的可靠性,认为其结果如同‘黑箱’计算。如果我们能够在黑板上重现计算机模型的结果,就能增强人们对气候模型的信任,并帮助我们理解哪些是关键变量。
Joanna Haig: 这项研究增强了气候变化论据的说服力。它基于量子力学和已确立的物理学原理,反驳了气候变化怀疑论者的说法,即二氧化碳浓度太低,无法影响气候。这项研究证明了二氧化碳会导致全球变暖,其结论是可靠的。
Deep Dive
This chapter includes the podcast introduction and outro segments.
- Podcast introduction: Quanta Science Podcast, episode about the quantum origin of the greenhouse effect.
- Podcast outro: Mentions related resources and the hosts.
Shownotes Transcript