2009年4月30日 星期四

山寨核武在北韓

北韓昨天又威脅會核試,以反擊聯合國安理會的制裁。借此機會,讓我對前文作些補充。

此刻為止,北韓進行了一次核子試爆和三次長程飛彈試射(最近的一次飛彈試射,北韓官方說是發射火箭,香港傳媒也大多跟隨這個說法,但我選擇相信西方的報導),總共四次,西方專家認為全都是失敗居多。(但不要忘記,一個「失敗」的核彈威力也可以很大。)我不想辯論誰是誰非,只是想突顯一個事實:當一個國家為了政治籌碼而製造一件武器,為了姿勢而不顧實際,那件武器的質量,大家心中有數。正如前文說過,造一個質量不高但求一爆的核彈,不難。

好的核彈設計對核原料的「使用率」(efficiency)十分講究;換句話說,要用最少的鈾造出最強力的爆炸。這個宗旨的優點,其一是能夠把核彈頭的體積縮小,使之適合裝在飛彈之上;其二是能夠用最少的材料造出最多的彈頭。對真正打算用核彈達到軍事阻嚇力的國家,質量高的核彈設計是重要的。質量高,難度也大。

大家也要分清楚,造到一個會爆炸的核彈,不代表可以把核彈裝在飛彈之上,因為飛彈內的空間有限,核裝置的體積必須夠細小,這又涉及更高的技術。不用飛彈,可用轟炸機投擲,但容易被擊落。

暫時,我仍看不到北韓有任何真正的核子攻擊力,它只不過是一個外強中乾、虛張聲勢的無賴。

2009年4月29日 星期三

「山寨核武」的可能性

小時候,新聞不時有說什麼氫彈、中子彈試爆的消息。自從1996年「全面禁止核試條約」(Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty)生效之後,類似新聞便鮮有所聞。其間除了98年印度和巴基斯坦一連串儼如「小型核競賽」和北韓於06年的核爆,這十數年來的「平靜」與上世紀七、八十年代美蘇兩國每年進行數以十計「地動山搖」的核試相比,仿如隔世。如今,防止核彈擴散已成共識,國際社會也以條約形式對此建立法理上的依據,主要條約包括以上提過的禁止核試條約,和對核原料訂立仔細監察守則的「核不擴散條約」(Nuclear Nonproliferation Treaty)。鑑於本人學識所限,不能對條約細則和執行進行獨到的分析,本文只能以滿足一己好奇的心態,探求一下製造核彈之難處,和條約對防止其擴散之效用。

美國拿來炸日本的叫原子彈,小時候新聞中聽過氫彈、中子彈,近年則只有聽說核子彈。或許本人孤陋寡聞,心中一直有個疑問,究竟各種「子彈」有何分別?為何現在只聞核彈而不見其他?讀者未必理科出身,讓我從最基本說起。物質由原子組成,原子再由質子、中子和電子組成;前兩者構成原子的核心,後者在外圍繞圈。原子的性質取決於其內在質子的數目,例如氧的原子有8顆質子,少一顆質子,便不再是氧,而是氮。又例如金的原子有79顆質子,少一顆變成白金,多一顆便成水銀。煉金術,說到底就是要操蹤原子核內質子的數目。

當然,古代的煉金術師並不知道這回事,他們把不同的東西混來混去,不能改變原子核的結構,只能改變原子與原子之間的排列,亦即所謂的化學反應。傳統的炸藥,就是利用一個極之迅速的化學反應,短時間內釋出大量能量。核子武器,顧名思義,是藉著改變原子核的結構從而釋放能量,這叫核子反應。由於原子核內粒子(質子和中子)之間的吸力遠遠大於原子之間的吸力,以相同質量計算,核子反應釋出的能量遠超過化學反應。這是核子武器擁有「超強」破壞力的底因。

投下廣島和長崎的原子彈,基本原理其實跟今日的核子彈無異,由於其能量來源實為原子核(nucleus),原子彈(atomic bomb)其實是一個誤稱,由始至終應該稱為核子彈(nuclear bomb)才對。

核子反應有兩種:核聚變核裂變。前者是太陽生產能量的方式,後者是核彈能量之來源。某些原子核受到中子撞擊,會分裂成兩半,同時釋出數顆(通常二至三顆)中子,這叫核裂變;釋出的中子會再令其他原子核分裂,從而釋出更多中子,令更多原子核分裂,如此類推,核裂變一發難收,這是核彈爆炸的原理。

世上只有三種物質適合製造核彈之用:233、鈾235、239。(除了可裂變之外,還有其他因素令其合適,篇幅所限,不贅。)下文所謂的核原料,伊朗千方百計想拿到手的,就是指這三種物質之一。元素名稱後面那個數字,例如鈾233和鈾235,讀者大可視為兩「種」的鈾,對其確切意義不用太在意。這三種核原料自然存在的份量很少,必須提煉至高濃度方能製造核武,提煉的技術縱是「公開秘密」,但過程耗費資源巨大,是第一道也最難跨越的一道障礙。

由取得高濃度的核原料至成功研製核武,中間也非一蹴而就,當中學問未能一一細表,這裡只介紹其中一環。每次裂變釋出的中子,其實不一定成功引致下一輪裂變,因為它可以從核原料的表面「溜走」,為確保裂變得以延續,滅少流失中子是關鍵。核彈之內包圍著核原料的外殼,其主要功能之一就是把溜出來的中子反射回去。籠統地說,溜走的中子越少,核原料的「使用率」越高,爆炸威力越大。

不說不知,中子彈其實是一顆故意讓中子溜走、人為地壓低破壞力的核彈,其釋放出大量中子會對一般生物(例如人類)造成傷害,唯總能量釋放較少,故對建築物的破壞較一般核彈為小(但仍然較傳統炸藥為大)。換句話說,中子彈的目的是「殺人不毁物」。上世紀六十至八十年代,美國和法國都曾經試爆中子彈,可是經過一輪擾嚷,最終從沒正式部署。

氫彈又是什麼?上面說過,核子反應有聚變和裂變兩種,後者是核彈能量的主要來源。某些核彈為了增加核原料的「使用率」,以核聚變作輔助,使其威力更上一層樓。核聚變需要氫,故名。氫彈,又是核子彈的另一種類。

由此可見,「核子彈」是一個統稱,泛指所有以核子反應為能量來源的武器。不同的設計,會有不同的別稱,「氫彈」和「中子彈」只是其中之二,其餘別稱眾多,只是未進入公眾詞彙。

製造核武器之難處,在於原料和技術兩方面。「核不擴散條約」對進出核設施的原料和跟核子有關的技術,都有嚴格的監控。與任何條例一樣,執行和條文細節同樣重要,幸好現今所有核大國(美、蘇、英、法、中)都認同「核不擴散」的原則,即使對未簽署(印度和巴基斯坦)或己退出條約(北韓)的國家,都會施加令其跟隨國際慣例的壓力。這不代表條約滴水不漏,畢竟主權國處心積慮作某事,外人甚難阻止(縱使有禁運為「武器」),唯條約無疑增加了製造核武的「門檻」。

五個核大國「以身作則」,自1996年起停止核試,無形中為核武的發展畫上大半個句號。沒有核試即不能做實驗,試想像,人家給你一幅機器的藍圖,但不准你實習,頂多只准你觀看一些示範片段,你會懂得修理機器嗎?可能會。要你改良那機器呢?天方夜譚罷。當然,不做核爆試驗也可以做些部件的試驗,故我只說「大半個句號」;在沒有核試的背景下,核武發展之途,雖不至「裹足不前」,卻也「寸步難行」吧。

不過說到底,做好核原料的監察工作才是最重要。有足夠核原料,把之引爆並不需要頂尖科技;要有某程度的技術,但不是頂尖。畢竟這門技術已是有超過半世紀歷史的「公開秘密」,讀者只要在網上搜尋一下便一目了然,當然不是中學生自製炸藥這麼簡單,但以一國之力,只要得到足夠核原料,餘下來的技術難關,其實只是時間問題。更何況,現今追求核彈的國家,為的是政治籌碼多於實際功用,為求一爆而粗製濫造,有何難度?既然潘朵拉的盒子已經打開,我們只有盡一盡人事,希望廣島和長崎的惡秏不會再在人間發生。

(刊登於2009年4月29日信報副刊「新知」欄)

相關連結:
Nuclear Weapons FAQ
十分詳盡也十分technical,如果你想自製核彈,這是必讀。

Nuclear Explosions Database
如果你的土製核彈試爆成功,這個database會有多一個entry。

The Effects of Nuclear Weapons
如果你不想自製核彈,不過想知道給核彈炸中的後果,讀這個。

2009年4月27日 星期一

一記悶棍

幾天前的太陽黑子文章才說過:「……近幾年鮮見黑子,來年疫症爆發的危險『應該』相應降低……」,話口未完,週末便傳來豬流感的消息。都說不要「預測」,好在我已經用引號把「應該」兩字括著。之所以我咁鍾意用引號,引號的內容怎樣解讀也可以。 =)

2009年4月25日 星期六

2009年4月24日 星期五

飛天企鵝

這是一間叫Festo的公司的推廣片段,不是替他們宣傳,但片中的technology的確好正。把大自然與現代電子科技結合,這門工程叫bionics。不過睇飛天企鵝要俾D耐性,1分08秒先至出現。



飛天企鵝怎樣浮起?用Helium,氦氣。

2009年4月23日 星期四

太陽黑子補充資料

前文分別提到1913和2008全年,及2009年首90天的黑子出現日數,用的數字與網上某些報導有些微出入,我不知道他們的資料來源,但我用的是「官方」的International Sunspot Number,來自比利時的Solar Influences Data Analysis Center。我相信其他報導也是用同一資料來源,只是數錯日數;也不要緊,相差只是一兩天。讀者可到這裡下載第一手數據。

最後,雖然黑子數目有一個恒常的11年週期,歷史上曾有幾段頗長時期黑子數目保持低企(即太陽活動微弱),這幾段時期分別稱為Spörer MinimumMaunder MinimumDalton Minimum。太陽不活躍,氣候當然偏冷,其他詳情和相關資料,網上可以找到,這裡不贅。

2009年4月22日 星期三

太陽黑子如股市

今年是五四運動90週年,中華人民共和國成立60週年,解放軍進入西藏50週年,六四20週年,和鎮壓法輪功10週年。2009,是政治敏感年。我沒有挑起爭端的勇氣,故本文避談政事,只談科學。原來2009也是科學界頗為熱鬧的一年,不單是達爾文物種始源」出版150週年,也同是伽利略首次以望遠鏡觀天的400週年。為紀念後者開風氣之先奠定近代科學革命之基礎,今年被定為國際天文年

太陽黑子是伽利略觀測的眾多天文現象之一(雖然他並非第一人)。去年,太陽表面出現黑子的日數只有101天(28%),創了1913年(54天,即15%)以來的新低。怎知低處未算低,以今年3月31日為止的首90天,只有14日(16%)見到黑子,以這樣的頻率繼續下去,有機會挑戰1913年。太陽黑子數目的低沉竟能媲美金融海嘯百年一遇的頹態;究竟,太陽那邊發生了什麼?兩者,究竟是巧合,還是有些不為人知的連繫?


太陽表面是一層厚厚的電漿(成分以氫和氦為主,與地球上的岩漿以較重元素構成不同)。太陽自轉會帶動電漿,但由於電漿是流體,故轉速並不一致:赤道轉得較快,兩極較慢。至於太陽黑子為何出現,科學家至今仍未有定論。一個較被廣泛接受的說法,是由於電漿轉速的差異,太陽內的磁場被扭曲,當這種扭曲發展至某個程度,磁場便會戳穿太陽的表面,並擾亂了正常電漿的流動。太陽內部的能量不能如常地跟隨電漿的對流而被帶上表面,故此磁場穿透之處的溫度較低,光度較暗,遠看便成黑點。

黑子的多寡顯示太陽活躍的程度,黑子多表示活動強和釋放的能量大,反之則弱。這好像與我們的直覺對著幹,太陽表面的黑點多,不是應該散發少一點能量嗎?事實不然,科學家發現黑子的周邊十分光亮,雖然黑子本身釋放的能量較少,但周邊溢出的額外能量足以抵消黑子釋放的不足,總的來說,愈多的黑子,表示太陽愈活躍,釋放的能量也愈多。

太陽黑子數目迭創新低,意味太陽活動保持微弱。這又與我們何干?

先談風月。高緯度才能見到的極光奇景,源於地球磁場和大氣層跟太陽幅射的互動,太陽活動減少,幅射變弱,極光出現頻率降低不言而喻。

再談實事。太陽活動對我們的影響,大致可分為健康和氣候兩方面。與人類健康的關係,科學家只有零碎的研究。一般人想像得到的,幅射少,基因變異因而減少,患癌機率相應下降。病毒的基因也會變異,便曾有學者把1918年的大流感歸咎於早一年的太陽黑子高潮使病毒變種,2003年的沙士也是發生於連續幾年黑子高峰期之後(雖然這高峰以過去50年的標準來說並不算高);反過來說,近幾年鮮見黑子,來年疫症爆發的危險「應該」相應降低。此外,還有研究顯示太陽活動跟心臟病和壽命有統計上的相關性。總之,科學家對太陽與健康的關係的猜想林林種種,不一而足,讀者也無須太過在意,一來影響小得無關痛癢,二來生活習慣也不可能跟隨黑子多寡而有重大改變,與其介意頭頂陽光的變化,不如立志活得健康。

太陽活動跟地球氣候的關係,百多年前已經有人提出,畢竟太陽是百物之母,其強弱必會影響農作物的收成,從而影響整體經濟。如今經濟多元化,太陽影響經濟(進而股市)之說已沒有多大市場。可是,跟氣候的關係,科學家仍然知道不多,有說影響雲量、降雨和氣溫。又是那一句,不用太在意,一來生活不會因而改變,二來不由我們控制。

不能控制,可能預測?根據多年觀察,黑子數目是有週期性的,平均11年一個循環。例如,最近一次黑子數目高潮為2000年,與前一次高潮1989年恰好相隔11年。但是,正如其他自然現象一樣,百分百準確的預測並不可能,11年只是一個平均數,歷史上見過9年,也見過12年的週期。上一次的黑子低潮為1996年,一般「預測」 2007年應為另一個低潮,怎知2008年更低。誰又會猜中今年首三個月更低呢?真係低處未算低,淡市莫估底。

說得對,「預測」說穿了,其實是「估」。股市如此,科學家對深奧的自然現象又何嘗不是。網上對今次太陽黑子低潮的報導,大多以股市比喻作開頭,說2008是黑子「熊市」,正當大家以為「見底」之際,今年第一季再創新低。這個比喻的恰當之處,除了時序上的巧合,還反映了我們渴求預知未來卻一次又一次被逼承認未來不可預知的無助。當我翻看網上過去數年對太陽黑子的報導,當中不乏預測、落空、再預測、再落空,不禁嗅到一陣股市味道。舉幾個例子。2006年下旬已經有人根據某些現象預測翌年黑子數目向上(以上提過2007年「應該」為另一低潮,但眾所周知,誤差一兩年不出奇),最終証明錯誤,2007年創了1955年以來的新低。2007年下旬,黑子數沒有起色,行內人「焦急之情」,與股民期待牛市重臨可比。2008年9月,仍在呆等。10月至11月上旬,黑子數目終有異動,雖然阻不了 2008年創下新低(文章開頭說過),但科學家興奮地預測今年將是黑子「復甦」的一年。今年首季的「苦況」,上面說過,不贅。也不要心灰,畢竟還有九個月,未來不可預知,因此未來永遠有希望。

無論研究科學還是股市,我們都很注重尋找「週期」,儘管知道後的預測能力仍然有限。隱約覺得,從歷史中尋找週期是人類的天性,研究過去為的是能預知未來,若果我們不能從渾沌中分辨週期,領悟規律,那我們也沒有窺探未來的權利。這與人類喜歡紀念某大事某「週年」的道理如出一徹,骨子裡就是要記著過去作過的事,鑑古知今,從而更好地掌握未來。

可是,鑑古知今必須建基於對往事有全面的認知之上,在一個言論封閉不能自由表達思想的地方,人民對過去的認知被執政集團所壟斷,這無異於企圖以片面的數據了解自然現象,結果只會瞎子摸象,以偏蓋全。如此環境,「週年紀念」除了替執政集團鞏固權力,於普羅百姓又有何意義?

身為中國人,其實今年值得紀念的不單是以上眾多政治事件,2009年是京張鐵路建成100週年。這是我國首次不用外國資金和人才,用詹天佑和眾多中國人血汗建成的第一條鐵路。

(刊登於2009年4月22日信報副刊「新知」欄)

後記:見報的版本,報館把原文開頭的「解放軍進入西藏」,改為「西藏民主改革」。這個改動,我有微言。「西藏民主改革」只是中共的官方話語(或說「和平解放」),藏人的說法是「抗暴」,港人有說「鎮壓」,中立一點可以說「達賴流亡」,立場不同說法互異,讀者只要在google搜尋「西藏 五十周年」便可一覽各方言論。六四和法輪功發生之時,我已懂事,有自身的體會,遂在文中直截了當地說「六四」和「鎮壓法輪功」。50年前西藏事發,我還未出世,執筆時又不願花時間多了解事實真相(因這並非文章主題),想說得政治味道少一點,因此用上「解放軍進入西藏」。

本人相信報館無心扭曲原意,擇中共口吻而棄其他,可能是媒體被官方言論充斥所致。無巧不成話,這「無心之失」與文章末段談及內地言論困況互相呼應,間接印証了壟斷話語權對專制政權之重要。說到這裡,究竟那是「無心之失」還是「有意而為」,相信只有當事人知道。

2009年4月15日 星期三

實踐「隱形」奇想

(本文從前文「隱形『術』」衍生,並刊於2009年4月15日信報副刊「新知」欄。)

這數年間,「隱形」已經悄悄地從神話走進科學期刊,從想當然的魔術變成以物理學為基礎的技術。正如所有嶄新學科,科學家仍在摸索各種達致隱形的方法和途徑,有點令人眼前一亮的是,走在這科學最前端竟是幾位香港學者。本文會為大家介紹隱形的原理和港人在這方面的貢獻。

首先我們要知道隱形其實是什麼一回事。我們看見一件物件,是因為它把光線反射。可是,要令這物件隱形,並非令到它不反射這麼簡單,這只會在我們眼前製造一個黑影。若要隱形的效果,見不到物件的同時,我們必須看見「躲」在其背後的背景。

最容易想像的方法是:要令其隱形,必先令其透明。1897年出版的科幻小說The Invisible Man的主角就是發明了一劑處方,吃了之後可以令身體的折射率(refractive index)跟空氣一樣,光線便會像穿過空氣般穿過他的身軀,既不折射也不反射,達致隱形的效果。空氣的折射率是1,一般物質(例如水和人體)的折射率卻大於1,因此空氣中的光線碰到物質時會改變路線(反射,折射,或兩者皆有),這也是為何浸入水中的樹枝看上去像屈折了的原因。一件物體的折射率就像是對光線的一道「指令」,「告訴」光線碰到其表面之後的路線,如果這物體的折射率跟空氣一模一樣,對於光線(和我們的視覺)來說,這物體也跟空氣一模一樣。可惜,這方法知易行難,科學家唯有另謀他法。

其次,就是造一個如左圖的外殼,這外殼是中空的,它的特別之處是把光線引導離開中心的部份,任何被這外殼包圍著的物件,不會沾到絲毫光線。離開外殼前,光線會被還原到原來的軌跡,令這外殼及其內在物好像從來沒有出現在我們眼前。想法是這樣,但科學上可行嗎?光的法則容許我們這樣做嗎?科學家告訴我們,把光線如圖般引導,這外殼需要一個「少於1」的折射率。上面說過,一般物質的折射率大於1,少於1的大自然很難找,需要人工製作;這些人造物料泛稱metamaterial,由於折射率「少於1」,它們的光學特性非常獨特,除了製造「隱形外殼」,還有很多其他用途。製作metamaterial又是另一門日新月異的頂尖學問。

2006年10月,一組科學家成功地製作了一個「隱形外殼」,示範了這概念的可行性。不過,這技術有一弱點:隱藏殼內的物體是「盲」的,因為與外界光線完全隔絕,就像處於一個絕對漆黑的房間。

所以,科學家想出第三個方法:魔鏡。試想像,你拿著一塊普通的鏡子,當別人看著你的時候,他會看見兩個「你」:一個真實的「你」,和一個從鏡子反射出來的「你」。魔鏡同樣會把光線反射,但其鬼昧之處,在於反射出來的影像會把真實的影像剛好抵消;在觀察者的眼中,魔鏡反射出來的那個「你」會剛好抵消真實的那個「你」,也就是說「看不見」你了。由於你處身於魔鏡以外,可以接收外界光線,儘管別人看不見你,你仍然可以對身邊事物瞭如指掌。

2006年3月,一組科學家提出這個「魔鏡」理論,不過他們的「魔鏡」有很大的局限性,實用意義不大。例如,這「魔鏡」只能隱藏一條線,一條理論上沒有闊度只有長度的線。(把問題由3-dimension簡化至1-dimension,這是物理學家喜愛的做事方式:首先把問題簡化,解決了簡化的版本之後,再研究怎樣把結果推廣至更複雜的層面。)

2008年11月,「魔鏡」技術有了突破。香港科技大學的賴耘、陳煥陽、張昭慶和陳子亭發明了一個方法,可以令「魔鏡」隱藏一件物體,一件3-dimensional有長闊高的物體。這,更接近現實。

讓我簡略地說說「魔鏡」的構造。「魔鏡」有兩層,裡面一層是空氣(或跟空氣擁有相同折射率的物料),外面一層的折射率跟空氣剛好「相反」,例如空氣的折射率為1,外面那一層便是-1。(這是比上面「隱形外殼」的要求更進一步,「隱形外殼」要少於1,不過仍是正數;「魔鏡」要負數。負折射率的物料大自然當然找不到,製造「魔鏡」的功勞又要歸功於metamaterial了。)不過,這結構只能夠隱藏一條1-dimensional的線,亦即是那個不大實用的版本。

四位科大學者的突破就是在「魔鏡」外面那一層之中嵌入一個「反像」,這「反像」的光學特性和需要隱藏的物件剛剛「相反」,例如我要隱藏一顆骰子,這骰子的折射率是1.5,那「反像」的便是-1.5。因此,這「魔鏡」其實包含了三層物質:最內層的像空氣,外層是空氣的「相反」,外層中間再嵌入骰子的「反像」。由於每件物件的折射率和形狀都不一樣,這「魔鏡」是要根據需要隱藏的物件而定造的。

科大學者已經用電腦模擬証實了這「魔鏡」的可行性,他們正和一些美國大學合作製作一個prototype來示範,大家拭目以待吧。

科大學者的論文發表之後不久,又再有人想出第四個隱形的方法,篇幅所限,不在這裡描述。說到底,這是一門嶄新的科學,發展日新月異,大家都在摸索,最後哪一個方法能夠從實驗室突圍而出走進日常應用,誰都說不準。隱形的實現,除了理論的突破,還取決於metamaterial的製作。我們日常見到的光線是有多種波長的,但由於製作技術的局限,現時的metamaterial只對某一個波長的光線才起到作用,例如某個「隱形外殼」或「魔鏡」只對紅光有效,在只有紅光的情況下「當然隱形」,但在有多種波長的日光照射下便會「忽然現形」了。Metamaterial是另一門有趣學問,製造隱形物料只是其眾多用途之一,將來有機會再向大家介紹。

雖然隱形技術在短短數年有長足的進步,它離開日常應用還有一大段距離。以現今學術發展之快,幾年後回顧本文,可能已有事過境遷之感,但在這個金融城市,得知幾位香港學者在學術洪流中佔一席位,不禁教人耳目一新。

2009年4月9日 星期四

大麻的前世今生(附加資料)

由於報紙篇幅所限,前文「大麻的前世今生」說不盡想說的話,現在補上。

平時我們單是用「合法」和「非法」兩字去概括一個社會對大麻的態度是過份簡化。例如我們以為大麻在荷蘭是合法的,其實不然,法律上仍然是非法,但由於多年來執行上都寬鬆處理,法庭已把之視為「事實上的合法化」(de facto decriminalization)。環顧世界各地的法律,在絕對合法和絕對非法之間其實有很大的闊度,例如單是擁有算不算犯法?擁有多少才算?擁有作什麼用途?如果容許吸食的話,可否在公眾地方吸食?觸犯法例的後果如何?罰款了事?強制治療?監禁?死刑?執法的寬緊又如何?

另外,前文說到大麻的纖維很有用處,那我們現在還有沒有為此目的而種的大麻?當然有,只不過現代的纖維來源多的是(尤其是人造纖維面世以後),大麻已非主要。大麻內令人吃了興奮的化學物叫delta-9-tetrahydrocannabinol,簡稱THC。大麻有不同的品種,種來供食用的大麻含THC較高而纖維較少;反之,工業用的則含THC較少而纖維較多。即使是同一品種,也可以不同的種植法來調節THC含量。(難怪大麻自古已深入民間,它用途多,粗生,連食得有幾high都可以調較。)一般國家(如加拿大)都規定工業用大麻的THC含量不得超過某個標準,這個標準是定得低至即使吃了大量都不會達到興奮的果效。為避免混淆,工業用大麻通常被稱為hemp,食用的被稱為cannabis或美國人愛說的marijuana。

精明的讀者或者發覺,討論中一直有個notable absent:鴉片。在十九世紀「聲名大噪」的鴉片,現在為何消聲匿跡?其實海洛英(heroin)就是從鴉片提煉而來的。它沒有消聲匿跡,只是以更精煉的姿態「為禍人間」。

我們一直只是集中討論煙、酒、大麻,也是時候概括一下其他常見被濫藥物的相對毒害。我把前文提到的那個英國研究報告的結果撮要在下表(只包括我們經常聽到的幾種毒品):

0最低分,3最高分,越高分害處越大。










 上癮程度個人危害社會危害總分
海洛英3.002.782.548.32
可卡因2.392.332.176.89
酒精1.931.402.215.54
氯胺酮(K仔)1.542.001.695.23
煙草2.211.241.424.87
大麻1.510.991.504.00
Ecstasy(E仔)1.131.051.093.27


有了這些資料,以後吃毒品就可以「擇肥而噬」了…… =)

2009年4月8日 星期三

大麻的前世今生

(這是從前文「世上最著名的雙重標準」衍生出來的另一篇文章,開頭跟原文相似,但焦點從突出雙重標準轉移至探討其歷史因由。本文另刊於2009年4月8日信報副刊「新知」欄。)

英國曾有一個研究報告(註1),嘗試對一些常見被濫用的藥物的毒害程度作個客觀評估。衡量標準分三個方面:是否容易上癮、對個人的危害及對社會的危害。報告訪問了一班專家,要求他們就以上三方面給20種藥品打個分數,0表示「無危險」,3表示「極度危險」。報告所涵蓋的藥物,大部份是非法的,但也有少數是合法,由於專家們對合法藥物的性質有較深切的理解,合法藥物可為其他藥物的評分提供一個基準。

以下列出其中三種藥品各個方面的平均分。如果我告訴你,下面其中之一為非法藥品,服用或管有皆為刊事罪行,其餘二者為合法,到處都可以買到。你說哪一種應該是非法呢?

0=無危險(no risk);1=有些危險(some risk);
2=頗危險(moderate risk);3=極度危險(extreme risk)














上癮程度個人危害社會危害
藥品甲1.931.402.21
藥品乙2.211.241.42
藥品丙1.510.991.50


答案:丙為非法,甲乙皆合法。你沒有看錯,法例容許成年人自由服食甲和乙,但只要褲袋裡面有丙就可能要坐牢。

甲是酒精,乙是煙草,丙是大麻。

不是替衛詩和關楚耀說話,知道犯法仍然以身試法,是個人選擇。本文也並非主張大麻合法化(雖然這是我的個人主張,但這是另一個題目),更不是鼓勵食大麻(就像我不鼓勵吸煙和喝酒一樣),而是指出法律的標準未必是建基於科學的証據。至今,科學家對「上癮」這回事仍然未有完全的理解,對可成癮藥物的害處沒有絕對客觀的標準,故我們必須以專家的意見作衡量。上面那個報告並非一家之見,世上其他組織和專家早有類似見解(看註234),客觀來說,煙和酒的壞處比大麻尤有過之,已是醫學界的普遍共識。

那為何法律有這個雙重標準呢?讓我們回顧大麻的歷史。

我國古代所謂的「麻」,其實即是今日的大麻。早在西周時期(公元前十一世紀),麻已經深入百姓的生活之中,它的纖維堅韌,可以用來織成布、鞋、繩、甚至弓弦。那時富人穿絲綢,窮人穿麻布。麻,可說是滿足了「衣食住行」之首項。此外,還有麻紙;我國發現最早的紙張就是以麻造成的。藥用方面,「神農本草經」也記載了大麻的醫療效用。

麻的用途廣泛而粗生,所有歐亞大陸的古代文明,東至中國,西至希臘,都在公元前的時期已經有麻的蹤跡。麻對於當地人的用途,因著每處的風土人情而異,但主要價值還是其可以用來作布和繩的纖維,醫療效用和進食或吸食後的反應,雖然偶有記載,卻並非其主要用途。唯一的例外是印度,當地人以大麻混合多種香料泡製成麻湯,供日常和典禮時飲用。麻湯於印度人就像酒於歐洲人,是飲食文化的一部份。

中世紀以後,隨著航海技術的進步,人類開始了歷史上第一次「全球一體化」。歐洲各國爭相建立龐大的艦隊,望在非洲、遠東、新大陸分一杯羹。出海揚帆需要韌力十足的麻繩,大麻遂成為重要的農作物和各國貿易的主要貨物之一。以英國為例,1630年代,倫敦進口的大麻有90%以上來自俄國,為了減少對外國的依賴,英國政府曾鼓勵農民種植這種「戰略物資」,但不得要領,因為種大麻的利潤比其他農作物低。國內農民不聽話,便向北美洲殖民打主意,也不大成功,原因之一是種煙草賣往英國的利潤較高,二是殖民地本身對大麻作為衣繩原料的需求也甚為殷切。直至這段時期,對歐洲人而言,大麻的價值仍是以其纖維為主,其藥用和食用雖非鮮為人知,卻始終不為大眾所關心。在他們心目中,經常「吃」大麻的民族諸如印度人和非洲人,都是一些較「低等」的民族;大麻此後的「命運」就是在這種歐洲文化,或至少是大國文化,主導的背景下演進。

1912年簽署的國際鴉片公約,旨在推動國際合作,阻止毒品的製造、貿易和販賣。當時大麻並不在禁制之列。可是在1925年的公約修訂版,埃及、中國和美國提議把大麻列入禁制範圍,受到印度和其他國家以宗教和習俗為理由反對,最後的妥協方案是容許國家自行決定大麻的合法性,但不准出口至大麻為非法的國家。個人認為,把大麻列入公約,儘管不是完全的禁制,卻不知不覺間把大麻與毒品畫上等號,無論大麻的害處與其他毒品相比是多麼輕微,公眾只知道大麻就是毒品,毒品包括大麻。

由此可見,一種物質合法與否,除了科學的理性論據,或多或少與歷史、文化和政治扯上關係。如今全球一體的世界,大國往往有意無意間把其價值觀強加於他國身上。設想,如果印度是全球覇主,並在國際法健全之前把麻湯像可口可樂般向世界各地推廣,說不定我們今日喝的是可口麻湯,抽的是大麻香煙,而衛詩和關楚耀藏在身上的可能是煙草和酒精。世上任何一件事物,有其利也有其害,全看當事人怎樣運用。一個社會,為了公眾利益,往往要在灰色地帶畫條界線,界定怎樣「可以接受」,怎樣才算「越軌」。而法律制定的過程也不可能完全透明,當中利益集團之間的角力,又有多少人知曉?

環顧世界各地的傳統飲食文化,自古以來都包括一些可被濫用的「精神藥物」,歐亞大陸最常見的酒,印度的大麻,美洲的煙草(後來傳往歐洲並在各地普及),以至非洲和中東的阿拉伯茶(khat)。當地人也大概知道「少吃怡情,多吃亂性」的道理,把某類物質一刀切地定性為「毒品」,大概是鴉片戰爭前後的事,也可說是英人為了經濟利益向中國強行輸入鴉片的unintended consequence。當這種非黑即白的心態深入民心,理性討論的空間也相應減少。

既然醫家認為大麻的害處比煙酒為小,既然我們對吸煙見慣不怪,對喝酒不以為然,對衛詩和關楚耀也不必過份苛刻了。

備註:
[1] Development of a rational scale to assess the harm of drugs of potential misuse
http://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140673607604644/fulltext

[2] WHO Project on Health Implications of Cannabis Use: A Comparative Appraisal of the Health and Psychological Consequences of Alcohol, Cannabis, Nicotine and Opiate Use
http://www.druglibrary.org/schaffer/hemp/general/who-index.htm

[3] Relative addictiveness of drugs
http://www.tfy.drugsense.org/tfy/addictvn.htm

[4] 2000 Survey of doctors
http://www.ias.org.uk/resources/publications/alcoholalert/alert200003/al200003_p13.html

世上最著名的雙重標準(續)

數星期前談及醫家普遍認為大麻的害處比煙酒為小,但我們的法律卻往往對大麻的管制較嚴。這雙重標準的來由,我們看過美國的例子,現在看看英國。

英國把受管制藥物分成三級:A最嚴,B中等,C最寬。大麻原屬C級,今年一月被移往B級。從新評級前,政府曾委託Advisory Council for the Misuse of Drugs作過顧問報告,報告根據大麻各方面的害處進行評估,並作出多項建議,其中包括把大麻保持在C級,這是醫學界認為其害處較輕的又一明証。

很明顯,英國政府不是這樣想。官方說法是,把大麻升級,是為了「給公眾一個訊息」,讓公眾知道政府打擊毒品的「決心」。為了對顧問報告表示專重,官方說法不斷強調他們採納了報告內21項建議的其中20項,卻「忘記」指出哪一項沒有得到採納。偏偏最是眾人焦點、最tangible的那一項反報告而行,而其他intangible的建議卻一一採納,還不忘騎劫數字。

大麻在美國的「遭遇」,是法律細節堵了科學的邏輯;在英國的「遭遇」,是政治凌駕理性的典例。

2009年4月1日 星期三

為「地球一小時」算賬

2009年3月28日晚上8時半,「地球一小時」開始,家中漆黑一片,不是因為我熄了燈,而是因為天黑之後我都沒有開燈。

「地球一小時」的官方口號:投地球一票,你的燈掣就是你的票……只要關燈一小時,就等於投地球一票。說得很有技巧,不是you're-either-with-us-or-against-us式的非黑即白。我沒有關燈,但也沒有開燈,我投了棄權票。當世界上四分一人口都沒有電力供應(諻論燈掣),代表整個地球起碼有四分之一的人都投了棄權票,因為他們只可以投棄權票。環保,的確是富人的玩意。

沒有人懷疑這個活動背後的真正意義,因為每個人都知道,每年熄燈一小時,節省的電力是如何的微不足道;每個人都知道,這個活動根本不是為了節省什麼能源,而是喚起所謂關注。

環保活動,政府樂此不疲,PR Agencies樂此不疲,大機構樂此不疲,公眾人士樂此不疲,傳媒樂此不疲,所有人都樂此不疲,因為每個人都想站在道德高地。環保,他們關注;Publicity,他們也關注。

最後有多少人「投地球一票」,搞手們最關注。今年的目標是10億票;這10億票會被拿來在今年12月哥本哈根舉行的全球氣候變化會議上,作為全球民眾決心對抗氣候暖化的具體証據。沒有公開的「點票」,「舞弊」自然無可避免,不過也沒有人會關心,因為我們關心的,只是別人的關注。另外,想提一提大家,全球總共有60多億人,撇除那四分之一的必然棄權票,10億怎算也不超過一半;如果今次是真正的選舉,地球會輸。

要增加地球的票數,也非難事。參考earthhour.org的參與地區名單(以3月24日止,這是執筆時找到的最新版本),可供「地球一小時」擴張的空間很大。先說中國,不計香港和澳門,今年只有六個地區參與:保定、北京、大連、南京、上海、順德。至於印度,更只有新德里和孟買。作個對比,單是意大利已經有148個地區。不同國家對「地區」的定義不同,故地區多寡未必能夠反映參與程度的差別,但如此大的差距,中國和印度明顯地有著很大的發展空間。這兩個人口大國,應該是「地球一小時」將來「業務」的重點。搞環保,同做生意原來差不多。

參與地區名單還有兩點耐人尋味。首先,日本不在其中。其次,德國只有漢堡和一個叫Hohenkirchen-Siegertsbrunn的小鎮參加。連同中國,以GDP計排第二、三、四的國家都對這活動如此冷漠,地球還有前途嗎?還是他們都是務實的民族,對這個環保「秀」不屑一顧?

任何「秀」,象徵意義永遠大過實際功能。讓我簡單地替「地球一小時」的實際功能作個估算。根據機電工程處去年9月發表的「香港能源最終用途數據」,2006年全港用於照明的電力是24265太焦耳(太,即加上12個0),香港是已發展地區,假設用電沒有於這兩年間大增,又假設關掉所有照明系統,一小時可省去2.77太焦耳。[1]

看完宏觀,再看微觀。一個60W的傳統烏絲燈泡,換了一個光度相約的慳電燈膽,又可以節省多少電力?慳電膽耗電只及傳統燈泡的四分一,壽命可達10000小時,是傳統燈泡的10倍。小數怕長計,一個光度相等於60W傳統燈泡的慳電膽於其「有生之年」總共可省去0.00162太焦耳的電力。[2]

把2.77除以0.00162,約是1710。換句話說,「地球一小時」於香港省去的電力等於1710個烏絲燈泡換成慳電燈膽。很明顯,世界自然基金會認為說服七百萬港人動一動食指,比說服一千七百一十個人換一換燈泡來得容易,還未計全民關注的象徵意義和維港的視覺效果呢。

熄燈於環保的意義(至少是「地球一小時」標榜的意義),是減少用電的過程中同時減少發電時產生的二氧化碳,從而減慢氣候暖化的速度。慳電膽製造商OSRAM的網頁便有一個不斷更新的十二位數字,顯示他們製造的慳電膽總共為地球減去多少公斤的二氧化碳排放,執筆時的數字為254,159,XXX,XXX。嘩,我好impressed!

可是,事實往往比數字來得複雜。慳電膽的發光原理和光管差不多,當電力從管的一端通往另一端,管內的氣體因受電力刺激而發出紫外光,管壁的瑩光物料吸收了紫外光之後,便再發出肉眼可見的白光。管內的氣體是什麼?是mercury vapor,水銀蒸氣。如果慳電膽得不到適當的棄置,膽內的水銀是會污染環境的。另外,製造程序較複雜,使用的原材料較多,在在提高製作過程消耗的能源,這也是慳電膽售價較貴的底因。換句話說,我們用多一些能源,多一些物料,製造一個少用一些電的燈膽;如果棄置不當,土壤中還會多了一點水銀。這條數,我真係唔知點計。OSRAM不會教我計,因為這會損害它的形象。「地球一小時」不會教我計,因為這個活動很有focus,只是關心二氧化碳排放。又或者,即使他們肯教我計,兩者也可能得出差天共地的答案,因為數字只是一種工具,一種可隨時被濫用和任意被玩弄的工具。這篇文章就是最佳例証,為了表達我想表達的訊息,我在此不知濫用和玩弄了多少個數字。

每個人都有自己的盤算,就是沒有一個人有全盤的盤算。突出氣候暖化為環保的旗幟,難免治標不治本,顧此而失彼。也難怪,保護地球,最終還不是為了保護自己。

9時半,開燈。這個小時,我跟隨地球四分一人口投了棄權票。

備註:
[1] 24265/(365*24)=~2.77
[2] 60W烏絲燈泡每秒耗電60焦耳,慳電膽只用四分一電力,即每秒省去45焦耳,壽命10000小時總共省去45*60*60*10000=0.00162*1012焦耳,即0.00162太焦耳。

(本文同日於信報刊登)