美國加州大學柏克萊分校慕勒(Richard A. Muller)教授開了一個熱門的課程「總統必修物理學」，對於修習這堂課的每一位學生，他給予的忠告是，「如果想成為自由世界的領袖，最好先把物理學搞懂」。以下是 慕勒 教授提出的幾個最具代表性的問題，可以用來測試你對物理學的瞭解程度。你可以試試回答這些問題，看是否有資格做總統。(知識通訊評論第62期 2007.12)
一、牆壁插座供電每千瓦小時(kilowatt-hour，簡寫為 kWh)花費美金一角。在一般商店購買的四號鹼性電池(AAA alkaline batteries)每kWh電力成本是多少？
(a) 一角五分
(b) 九角五分
(c) 兩元五角
(d) 一千元
二、如以一公克來計算，以下那一個物質的毒性最強？
(a) 肉毒桿菌
(b) 砒霜
(c) 炭疽芽孢桿菌
(d) 鈽塵(吸入)
三、目前太陽能電池功率(太陽能轉換為電能)最高可達多少？
(a) 百分之四
(b) 百分之十五
(c) 百分之二十八
(d) 百分之四十一
四、高解析度間諜衛星拍攝某一個定點的照片，通常要花多長時間？
(a)十秒鐘
(b)一分鐘
(c)十二分鐘
(d)九十分鐘
五、人全身吸收幅射劑量達三百侖目(rem)就會罹患放射病(radiation illness)，有百分之五十的機率在發病後一個月內死亡。引發癌症的平均幅射劑量是多少？
(a)二點五侖目
(b)二十五侖目
(c)兩百五十侖目
(d)兩千五百侖目
六、將 一加侖 液態氫和 一加侖 汽油相比，前者所能提供的能源大約是後者的：
(a)三分之一(也就是效能較差)
(b)一樣
(c)三倍
(d)十二倍
七、引爆 一磅TNT黃色炸藥和燃燒 一磅 汽油相比，前者所釋放的能量大約是後者的：
(a)三倍
(b)十四倍
(c)一樣，兩者差異在百分之四十以內
(d)十五分之一
八、廣島原子彈爆炸致死人口中，死因為罹患癌症的比例是多少？
(a)低於百分之二
(b)約百分之七
(c)約百分之二十
(d)高於百分之五十
九、鈽的臨界質量(critical mass)相當於以下何種份量？
(a)三大匙
(b)一個飲料罐
(c) 一加侖
(d) 三加侖
十、一個電腦周期的時間(以低階筆記型電腦速度而言就是十億分之一秒)，光行走的距離大約是：
(a)一英呎(即三十公分)
(b)三百公尺
(c)三公里
(d)三百公里
十一、地球大氣層中二氧化碳含量在過去一百年間增加了多少？
(a)不到百分之一
(b)百分之三
(c)百分之三十
(d)百分之一百一十二
十二、贏得二○○四年X大獎的火箭飛行高度極限是 一百公里 ，請問要將火箭送入地球軌道的推進動力還要再增加幾倍？
(a)一點四一四倍
(b)兩倍
(c)七倍
(d)三十二倍
十三、國際原子能總署在二○○六年估計，車諾比核子意外事件在全球造成的罹癌死亡人數為：
(a)低於一千人
(b)四千人
(c)兩萬四千人
(d)一百三十萬人
十四、大氣中的臭氧層是由什麼所造成的：
(a)二氧化碳
(b)陽光
(c)石化燃料所產生的硫
(d)氟氯碳化物(例如俗稱海龍的Freon)
十五、光纖的每秒資訊傳輸功率高於電線，原因是：
(a)光纖頻率較高
(b)光走的比電快
(c)光纖運用了量子效應
(d)不對，電線資訊傳輸功率高於光纖(這就為什麼電腦採用電線配備的原因)
十六、照射面積一平方公里的太陽光的能量為：
(a)一千瓦
(b)一百萬瓦
(c)一千萬瓦
(d)十億瓦
十七、美國規定食用乙醇(即食用酒精)的每公升幅射含量必須符合什麼標準才算合法：
(a)每分鐘衰變數低於十二
(b)低於蓋格計數器(Geiger counters)所定門檻
(c)無法用目前最精細偵測的加速器質譜技術 (accelerator mass spectrometry)測量到其存在
(d)每分鐘衰變數高於四千
以上問題答案見第 頁。有興趣的讀者可到網址http://www.nature.com/news/specials/climatepolitics/index.html閱讀更完整的解答資訊。
本文原為 二○○七年十一月十四日 《自然》雜誌新聞專文，測驗題目設計者慕勒(Richard A. Muller)為加州大學柏克萊分校教授，他的最新著作《總統必修物理學分》將於二○○八年由Norton出版。
一、正確答案為(d)
價格美金一元五角的一點五伏特(一點五瓦時所產生的能量)一安培小時的四號鹼性電池，成本為每瓦時一元，也即每千瓦時成本美金一千元。民眾有時抱怨電價太貴，事實上使用電池的價格要比一般電價高上一萬倍。
二、正確答案為(a)
對體重 七十五公斤 的人來說，LD50劑量(半數致死量)的肉毒桿菌約為七十奈克(一公克的十億分之一) 。鈽的毒性極高(民間傳說是對人體毒性最強的物質) ，如果食入體內與砒霜毒性相當，如果吸入體內較炭疽毒性為強，但毒性還不到肉毒桿菌的千分之一。
三、正確答案為(d)
較便宜的太陽能電池，功率可達到百分之十至百分之十五，但是最好的可達到百分之四十一，重點是這樣的太陽能電池成本是每平方公分十美元。
四、正確答案為(b)
高解析度間諜衛星將飛低 (二百五十公里)以接近目標，速度是每小時二萬五千公里，所以他們只會在目標上方(從一邊二百五十公里至另一邊二百五十公里) 飛行七十二秒。
五、正確答案為(b)
若吸收幅射劑量介於二十五侖目與二百侖目之間，生還者罹患癌症比率程度約依吸收的劑量比例增加。若把整個群體所吸收的劑量全部加總起來，則每增加二千五百全身侖目量(whole-person-rem)即增加一人罹患癌症。
六、正確答案為(a)
液態氫每克釋出二十六千卡的熱量(不含燃燒所需的氧氣)，汽油每克釋出十千卡的熱量(同樣不含燃燒所需的氧氣)。但是汽油的密度至少超過液態氫密度十倍以上。
七、正確答案為(d)
由固態物理的觀點可以解釋為何我們如此的仰賴汽油，每克汽油可產生一萬卡的巨大能量，遠高於TNT黃色炸藥所產生的零點六千卡能量， TNT黃色炸藥不受到青睞是因為它所產生高能量密度，但其於極短時間內可釋出能量，因而增加了爆破力。
八、正確答案為(a)
廣島與長崎原子彈爆炸後，十二萬的生還者中有些遭受嚴重的輻射感染，估計這些生還者中平均吸收到二十侖目的輻射劑量，導致九百六十個癌症病例發生，這是很可怕的現象，但還不到爆炸當時死亡人數十萬的百分之一。
九、正確答案為(b)
加州大學出版社出版的The Alamos Primer書中寫道，投到長崎的原子彈中鈽元素的質量為六公斤，可將它放入體積為三百立方公分的容器內，縱使是低密度狀態的鈽，也可以放入體積為三百五十五立方公分的十二盎斯的汽水罐內。
十、正確答案為(a)
每秒三乘以十的八次方公尺等於每奈秒(一秒的十億分之一)三十公分或一英呎，蘋果Powerbook筆記型電腦的一週期時間內的內頻(clock rate)為二GHz，在這段時間內光也頂多走十五公分，而電訊信號則少於十五公分，這就是為何電腦體積必須要小的原因。
十一、正確答案為(c)
目前在大氣層二氧化碳含量約三百八十PPM(體積濃度百萬分之一)，一百年之前為三百PPM(可由古老冰層中衡量)，上升百分之二十六。如果我們與工業革命之前為二百八十PPM比較則上升百分之三十六。
十二、正確答案為(d)
要將質量為m的物體提高一百公里(h)所需的能量E100等於mgh，其中g為重力加速度(九•八公尺/每平方秒)，繞行軌道所需能量E0為逃離能量的二分之一，所以E0＝½mGM/R＝½mgR，其中G代表重力常數，M代表地球質量，R代表地球半徑。E0/ E100的比率＝½R/h＝½(6,378/100)＝32。
十三、正確答案為(b)
國際原子能總署原先的估計是，全世界人口已吸收了六千萬全身侖目量的
劑量，導致二萬四千人死亡。但是在二○○六年，該署修正其估計劑量，推斷出癌症死亡人數為四千人。
十四、正確答案為(b)
陽光的紫外線分裂氧分子成為原子氧；原子氧附屬於分子氧上而產生臭氧。而氟氯碳化物卻是破壞臭氧的催化劑。
十五、正確答案為(a)
依據薛儂定理(Shannon’s Theorem)，每秒傳輸資訊量會受到頻率的限制(詳細來說，應是受到頻寬與訊號噪音比率的限制，只是最大頻率主要因素)。
十六、正確答案為(d)
太陽光每平方公尺面積只傳送一千瓦的能量，較一馬力多一些，能量尚不足以推動一部現代的車輛，但是每一平方公里面積的太陽光傳送的能量為每平方公尺的百萬倍，如同核電場發電量。
十七、正確答案為(d)
食用酒精原料必須來自於植物，(不像石化燃料)植物只含十的十二次方分之一的碳十四，碳十四是一種放射性同位素, 半衰期為五千七百三十年，一公升酒精含有四百一十二公克的碳，每分鐘產生四千九百四十個衰變。
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