罐子里的精灵冷聚变的“发现”

通过A.K.德沃德1997年

1989年3月23日,化学家马丁·弗莱希曼和斯坦利·庞斯宣布,他们已经实现了数百名核物理学家未能实现的目标:可持续的核聚变,这颠覆了科学界。如果这对情侣能在罐子里抓到一个精灵的话,这一宣布也不会比这更令人震惊了。在庞斯的家乡犹他大学举办的新闻发布会上,两位化学家描述了他们的仪器。不是价值十亿美元的热熔反应堆而是一个简单的玻璃电解池,一些重水,一个钯电极和一个铂电极。这套设备的总费用大约为一百美元。

两个原子融合成一个释放出巨大的能量,甚至比单个原子分裂成两个释放的能量还要多。氢弹是通过核聚变来运作的,它比同样质量的原子弹释放出多得多的能量。虽然科学家在制造第一颗原子弹之前就已经开发出了可工作的裂变反应堆,但核聚变的情况却正好相反。在第一次成功的氢弹试验几十年后,科学家们还没有建立一个成功的聚变反应堆。

对于一个越来越依赖能量的世界,融合反应堆将证明不可估量的福音。与裂变不同,不需要像铀等异国重金属来驱动融合过程。它可以使用像氢气这样的简单原子,并将它们融化为氦气等新原子,基本上是在太阳中心发生的事情。由于几乎所有我们喜欢的能量都直接或间接地从太阳中直接或间接地出现,有人可能会说我们一直从地球上人类生命开始使用巨型融合反应堆。最少地说,用于更靠近家的融合反应器的燃料是丰富的。每种水分子含有两个氢原子。成功,可持续融合,虽然真正的可能性,有一个神奇的空气。这将是一个真正的精灵,能够在开关的轻弹上授予任何和所有能量的能量。

我们可以称之为“热聚变”的过程是通过驱动原子在巨大的热和压力下一起工作,以确保聚变发生。目前的设计需要的不是一个罐子,而是像一个巨大的环形容器,叫做托卡马克。在托卡马克内部,一个复杂的等离子体在强大的磁场的支撑下,原子和粒子疯狂地舞动,这在统计上保证了等离子体中两个原子核之间的碰撞。巨大的能量是必要的,因为原子核带有相似的电荷并且相互排斥。然而,一旦原子开始聚变,释放的能量就会使这一过程继续下去,并提供额外的过剩能量。1989年3月,当弗莱施曼和庞斯宣布地球发生重大变化时,核物理学家们已经把核聚变的精灵哄进了几个反应堆的中心,而且只出现了极短的时间,每次只有几毫秒。

对宣布的反应范围从提升和贪婪恐惧和蔑视。因为弗雷斯克曼和帕恩斯是备受尊重的科学家,每个人都有许多出版物的名字,因为媒体感到安全,宣布廉价和丰富能量的新时代的曙光。普通人,在他们的电视机上看新闻,对未来感到积极的信心激增。财富500强公司振作起来。在罐子里融合?是时候进入底楼。在新闻发布会的时间内,几天后,呼叫倾向于犹他大学,许多公司提供的公司提供授权的技术换取牌照!

私下里,不少核物理学家认为他们的同事已经核实了这个发现,他们感到既惊讶又失望。想象一下!没有任何高科技设备,没有任何广泛的理论,都是必要的。一对自作聪明的化学家抢先了他们一步,让整个热核聚变的努力看起来很可笑。但当他们了解到更多关于弗莱施曼-庞斯实验的细节时,他们变得越来越怀疑。这有点像听说有人用一个汤罐造了一个核反应堆。怀疑论者有很多疑问。一方面,弗莱施曼和庞斯肯定发现了从他们的罐子里流出的大量中子或质子。他们吗?他们有没有发现任何典型的核聚变产物,比如氦或它的同位素?

不少化学家意识到,多年来,一流的物理学家占据了新闻头条的绝大部分,他们可能会时不时地为物理学家的某种优越感感到恼火。毫无疑问,当他们想到用一个简单的电解池来取代那些花哨的热聚变反应堆时,一定会感到高兴。

Fleischmann和Pons的实际公告,即使是他们在会议上分发的论文也令人愉快的细节。在宣布的几天内,全球科学家们在数百人中,数千人试图复制实验。虽然许多实验室声称有重复的弗里斯克曼和PONS的结果,但更多没有。事实上,许多更加仔细的重复尝试都失败了,实验已经被视为不可重复的,面对事物的主要罪恶。然而,完整的故事有两个部分。一个是技术性的,另一个人。

Fleischmann和Pons报告说,他们的电解电池产生的热量比消耗的要多。他们也报告了中子,但能量和数量都不正确,远低于物理学家的预期,如果这对科学家真的抓住了罐子里的聚变精灵的话。对异常热量和低中子计数的解释后来出现在相当大的冷聚变文献中。梦死了吗?我最后会讲到。与此同时,故事的另一半揭示了弗莱施曼和庞斯是如何相信他们已经抓住了聚变精灵。他们已经意识到,其他人可能觉得这个实验无法重复。很多时候,即使是它们自己的细胞也不能产生多余的热量。他们对冷聚变这一令人沮丧但显然不可避免的特性的反应,说明了当或多或少的普通人陷入不寻常事件中时会发生什么。弗莱希曼和庞斯失去了科学上的耐心。 They gambled.

精灵之梦

这是Fleischmann,他们首先梦想​​着在罐子里使用融合。作为电化学师,他非常了解通过化学溶液的小电流如何有时会导致反应,否则会要求各种情况。例如,将氯化钠(表盐)分成其组成原子的钠和氯通过单独的热量将需要40,000摄氏度的温度。但是如果一个人仅将盐溶解在普通水中并通过它通过它,钠和氯原子将分离成离子,带电原子具有过量或缺陷的一个电子。

多年来,Fleischmann一直受到金属钯的近乎魔法力量的兴趣。当用作电极时,它可以像海绵一样浸泡氢离子。如果足够的离子进入钯,他们将被迫融合?在L984中,他刚刚从英格兰南安普敦大学提前退休。那一年,他访问了他的前学生和Orstwhlile CoreSearcher,犹他州,两者已经在其他化学领域发表了众多论文,但这一次,融合在他们的脑海里。Fleischmann想知道它是否没有时间在这个狂野的想法上拍摄传单。Fleischmann说,在Pons的厨房里一杯威士忌威士忌,“这是十亿到一次机会。我们要这样做吗?“Pons回答说:“让我们走吧。”

两人已经做了一些图书馆搜索,最终发现了一些有趣的线索,表明低能量聚变可能是可能的。他们知道自己不是第一个做梦的人吗?

1926年,两位德国科学家,Friedrich Paneth和Kurt Peters在《自然科学杂志》上报道了氢自发转化为氦的现象。这一声明在当时引起了不小的轰动,不是因为它意味着免费的核能,而是因为它意味着一种新的氦气来源,可以用作飞船和飞艇的安全举升气体。当时,氦极其稀有,难以生产。Paneth-Peters法涉及到用研磨好的钯吸收氢气。他们俩测量了这个过程中明显产生的少量但相当确定的氦。然而,后来,当另一名研究人员仔细地重复实验,发现氦是由实验的玻璃器皿释放时,他们不得不收回他们的声明!

1927年,瑞典科学家John Tandberg试图将Paneth-Peters法应用于电解。普通的水是氢离子的来源。电解容器中的电流迫使氢进入一个钯电极,Tandberg认为它将被金属催化,在这个过程中产生“氦和有用的反应能量”。在一份专利申请中,他声称发现了“效率的显著提高”,这意味着反应消耗的能量似乎比它应该消耗的要少,这暗示了一些能量确实被产生了。Tandberg的申请被拒绝了,理由是他对过程的描述过于简略。

也许是因为第一次成功的氢弹试验,20世纪50年代见证了对核聚变的兴趣激增。与当时正在进行的热聚变研究工作并行的是,人们仍然在寻找一条获得无限能源的简单途径。1951年,阿根廷独裁者胡安·庇隆(Juan Peron)宣布,在前纳粹科学家罗纳德·里希特(Ronald Richter)的指导下,一个秘密的国家研究机构成功地测试了一个核聚变反应堆。当他们的努力被发现是假的时,里克特就被逮捕了,参与这个项目的300名科学家也被遣送回家。这个“反应堆”由一个巨大的舱室组成,舱内有一个火花隙,用来点燃氢气和锂气体混合物中的聚变反应。除了将氢或氘注入金属之外,还有另一种方法可以实现低能聚变。1947年,英国物理学家查尔斯·弗兰克发现了一种新粒子,他将其称为μ介子。新粒子的电荷与电子相同,但质量是电子的207倍。除此之外,这意味着一个介子氢原子(重介子在其围绕单个质子的轨道上取代了轻电子)的直径将是一个普通氢原子的1/207,这样的原子可以被拉近得更近,在它们经历了阻止原子核彼此靠得太近的斥力之前。 Physicists theorized that such atoms might fuse more readily. In 1956 Louis W. Alvarez at the University of California at Berkeley actually observed muons catalyzing the fusion of deuterium atoms. The finding was genuine but the method did not lead to a fusion reactor; the cost of producing muons was (and remains) too great.

弗兰克和阿尔瓦雷斯的工作开始了一系列持续到这一天的合法研究。在该领域最近的研究人员中,史蒂文琼斯是一个物理学家,他自己将成为更为人类反应中的催化剂。在犹他大学南方南部的Brigham大学工作,琼斯已经学习了Muon Catalized Cold Fusion,但最近在Paul Palmer的同事敦促他的研究努力。1986年,琼斯和帕尔默开始使用普通水的电解细胞尝试,然后是10%重水和各种其他混合物。琼斯认为他检测到过量的中子从细胞中发出,但他的中子探测器太原油,以使测量足够精确。他在明年花了一半建造了一个复杂的中子谱仪,到1988年,他准备确认他早先发现来自他的电解细胞的略微过量的中子(高于背景水平)。但回到我们的主要科目。

1984年,当弗莱希曼和庞斯开始他们的第一次冷聚变实验时,他们同意秘密工作。部分原因无疑是同事发现他们古怪的项目时可能会感到尴尬。此外,要在官方的基础上进行实验,特别是如果他们要寻求资金,他们必须遵守麻烦的大学程序,这些程序旨在保护科学家、实验对象和整个世界免受各种危险,包括核危险。在决定以这种方式工作的过程中,两人开始了一种模式,这种模式将一直持续到这次重大新闻发布的时间,甚至更久。对保密的痴迷,尤其是后来当他们认为自己正在定期见证核聚变时,会对他们的工作产生重要影响。

在PONS的家中有一些初步实验之后,这两者将他们的场地迁移到犹他大学地下室的实验室。他们首次进行严肃的实验被设计为可能性的探讨。它们开始使用简单的电解细胞并用氘氧化锂作为电解质。这是锂(下一个较重的元素至氦气),氘和氧气的化合物。当然,它们用一小块钯钯作为阴极。他们认为他们认为是良好的理论原因,相信融合将在钯中发生。使用称为NERNST方程的公式;他们计算出,当钯与氘充满电时,金属对颗粒施加巨大压力,约1,027个大气压,良好的耐热反应堆中可实现的压力。当然,这兴奋了这对并进一步提升了他们的期望。因为它稍后会出现,他们误用了公式。 The actual pressure predicted by the formula was well below the one required for fusion.

Fleischmann和Pons知道,如果在他们的细胞中发生核聚变,中子可能会从钯中释放出来。他们在原子反应堆附近安装了一个简单的作为安全监测器的中子探测器。作为电化学家,他们当然对热比辐射更感兴趣。他们将细胞浸入热量计中,热量计本质上是一个恒温水浴。电池和浴槽之间的温差可以让他们知道有多少热量从电池中逸出。使用一个标准公式,他们可以将离开电池的热量转换成瓦特,瓦特是热量中包含的功率的度量单位。进入电池的电流和电压乘起来也是瓦特数。他们只需要比较这两个数字就可以知道一个细胞产生的能量是否大于吸收的能量。因为这个实验不是官方的,他们自己支付了大部分材料和设备。

当他们耗尽他们的实验时,他们发现他们的惊奇和很高的喜悦,有时他们的设备产生过多的热量,而不是它们可以根据从电源流过细胞的充电电流来解释。它还超过了任何已知的化学反应引起的热量。这种现象是难以捉摸的,只有在钯阴极充电几天或更长时间后出现。他们开始指的是阴极,似乎产生过多的热量为“活着”,其他阴极是“死亡”。经过经验丰富的科学家,Fleischmann和Pons意识到电解的一些微妙效果或其测量中的一些缺陷可能只是对看似现象负责。在早期期间,他们缓慢进行,好像不愿意被吸引到虚假希望的离合器中。

但一天晚上,在无人看管的情况下,地下室实验室里发生了奇怪的事情:其中一个细胞爆炸了,严重破坏了地板和附近的一些设备。当时弗莱施曼远在英国,这件事使他们两人激动到难以想象的程度。庞斯直接给弗莱施曼打了电话。弗莱施曼或多或少的直接反应是简洁的:“我们最好不要在电话里谈论这件事。”是精灵来拜访他们了吗?

这个活动在命运新闻发布会之后成名。冷融合支持者将其作为核爆炸的证据引用。冷融合怀疑论认为最可能的解释涉及钯内的天然腔。即使在NERNST方程所示的相对低的压力下,腔内的氘的积聚可能很可能在氘浓度达到金属的应变极限时足以爆炸块。Fleischmann和Pons决定缩放实验,从较早的钯块替换圆柱形钯箔。一个新的兴奋抓住了这对,他们开始认真工作。

新的冷融合细胞

在这个阶段,他们的典型实验出现了。他们将允许电池运行几天,用氘给钯“充电”,然后开始仔细测量温度,看电池是否产生热量。在某些情况下,细胞似乎产生了过剩的热量,通常在10%到25%之间。通过一个他称之为“放大”的过程,Fleischmann根据这些数据提出了一个理论,一个更大的电池加上更大的钯电极,每输入1瓦电能,电池就会产生4瓦的热量。两人在3月23日的新闻发布会上引用这些数字,就好像他们真的实现了这些数字。

简单的中子检测器有时也显示出似乎超过背景水平的中子计数(通过相同仪器测量)。有一次,伯爵在背景水平上方50%。这两个必须已经意识到,甚至含糊地,如果在其细胞中发生融合,则应伴随着融合的热量应该伴随着比它们检测更多的中子更多的中子。

钓到一只旧靴子的渔夫非常兴奋。它可能不会打架,但如果它很重,他可能会想,“我有东西!”弗莱希曼和庞斯所测量到的热量远远超过了他们所能想到的任何化学反应。他们一边含糊地建立理论,一边简单地假设了一个“未知的核过程”,这个过程会产生相对较少的中子,甚至根本不会产生中子。因为他们的实验有时要花上几周的时间,需要在钯电极充电时等待很长时间,所以两人继续从事其他科学和专业活动。生活照常进行,但是每个人心里都有一个可怕的秘密。他们有一些东西。

钓到一只旧靴子的渔夫非常兴奋。它可能不会打架,但如果它很重,他可能会想,“我有东西!”弗莱希曼和庞斯所测量到的热量远远超过了他们所能想到的任何化学反应。他们一边含糊地建立理论,一边简单地假设了一个“未知的核过程”,这个过程会产生相对较少的中子,甚至根本不会产生中子。因为他们的实验有时要花上几周的时间,需要在钯电极充电时等待很长时间,所以两人继续从事其他科学和专业活动。生活照常进行,但是每个人心里都有一个可怕的秘密。他们有一些东西,再次出现了他们的结果,也可以确定在有用的冷融合器上确定一些设计限制。同时改变这么多参数需要大量的细胞和大量的复杂设备,更不用说新的中子柜台。两人决定制定拨款提案,他们随后提交给美国能源部(DOE)的基本能源方案。

如果事情能正常进行的话。弗莱希曼和庞斯本可以在适当的时候得到能源部的资助,并进行一系列新的实验。他们很可能已经发现,任何参数组合都无法产生可靠的可重复实验。他们甚至可能信任核物理学家。当然,当你认为自己正坐在有史以来最重要的科学发现上时,你很难相信任何人。事实上,这对夫妇一定花了很长时间来描述他们的计划,而没有解释他们想要的应用程序。

只需要正常的自我意识就能解释接下来发生的事。如果你认为你坐在有史以来最重要的科学发现上,你就会担心其他研究人员可能会抢先你一步。在附近的杨伯翰大学(Brigham Young University),科学家史蒂文·厄尔·琼斯(Steven Earl Jones)就在这条路的尽头,他为了追求低能量聚变,最近建造了一个新的中子谱仪。

能源部把弗莱施曼和庞斯的拨款提案交给琼斯裁决,这听起来可能很巧合,但选择琼斯是自然的。琼斯以他在低能量聚变方面的工作而闻名,他有良好的研究记录,并为能源部评估过其他提案。琼斯读了那份建议书后,吞吞吐吐。50英里外的两名化学家提议进行与他惊人相似的实验。琼斯采取了前所未有的步骤,询问能源部的资金主管,如果有任何反对意见,他联系申请人。琼斯想要联系这对夫妇的愿望似乎是由一种慷慨的精神所激发的。也许他们会想用他的新中子谱仪。他们可以考虑与他合作,或者至少协调出版物。无论如何,琼斯并不认为自己坐等了千年的发现。

当琼斯联系Fleischmann和Pons在1988年秋天时,事件的步伐很大。计划在1989年5月在1989年5月讨论美国物理社会会议的琼斯提前提交了一个摘要。他们的双手现在被迫,弗里斯克服和帕恩在他的Brigham年轻实验室讨论了他们的结果后,这三人同意提交单独的手稿。同时,3月24日至着名的科学杂志自然。

会议对所有三位参与者的影响只能猜到。显然,两套实验只能加强他在正确的轨道上的每个科学家的印象。与此同时,该协议为怀疑提供了肥沃的理由。如果另一方谴责并首先发布怎么办?例如,Fleischmann和Pons通过在3月24日之前通过送到冷融合的纸张来侵犯本协议的精神(如果不是这封信),而不是告诉琼斯的电解化学化学杂志?进入大学管理员。

当PONS首次接近犹他大学的彼得森总统宣布他和Fleischmann显然发现了一个在室温下产生融合的过程,通过上部梯度蔓延的大兴奋。如果冷融合是现实,并且弗里斯施曼和帕的索赔是正确的,大学将变得非常着名和富裕。但在分享财富梦想和对此对的梦想中,大学变得容易受到同样害怕被舀的。保密的空气蔓延到行政办公室。

对于一件事,犹他大学管理员和法律员工担心附近的Brigham Young University的Steven Jones。几乎从他们自己的两位化学家和Brigham Young的物理学家之间的联系开始,两所大学都有一个平行接触。然而,犹他大学管理员对财务前景更令人兴奋,而不是Brigham Young的同行。琼斯声称没有来自他自己的实验的过量热量,仅仅是几乎没有超过背景水平的中子发射水平。另一方面,如果有信贷分享,Brigham年轻人没有准备好拿回任何人

即使是犹他州律师大学开始提交专利申请,这两套管理人员甚至会见了Altar空气,并达成了关于联合进行的协议。3月6日,两所大学的总统以及琼斯,弗莱斯克斯和帕尔斯在Brigham Young举行会议,讨论在出版物问题中合作。所有这一点于3月24日,两项研究小组每组都会将纸张提交到大自然中,并将其送到同一个快递套餐中。

不久之后,犹他大学受到了惊吓。还是因为担心媒体已经听说了冷聚变的传言?琼斯的工作会削弱他们的专利主张吗?校方突然决定在3月23日召开新闻发布会,也就是两篇论文提交日期的前一天。

危机即将到来。在决定持有新闻发布会上,他们甚至没有通知自己的物理部门!琼斯,他在第一次学会了一天的会议,据关注,感到深深的失望,3月6日协定规定了这样一个公告。PONS和Fleischmann没有觉得这样,犹他大学也没有犹他大学管理员。事实上,新闻发布会后不久,一名记者询问3月6日的犹他州校长之一会议,他是否知道其他地方的任何类似的工作。回复是消极的。

达到新闻发布会的那一刻,Fleischmann都有好消息和坏消息。一方面,DOE已经批准了他们的赠款申请,为约322,000美元,电解化学化学杂志已接受纸张。与科学世界确认他们的发现和方面的人。毕竟,在正常的事件过程中,科学家必须先发布,然后等待对同行的审查他们的工作。坏消息是中子数据。他们需要对中子的确认,但不希望它来自琼斯,因为这意味着琼斯将分享信贷。Fleischmann联系了英国原子研究成立的Harwell的朋友,看看它们是否可以复制他的设置和测量中子。虽然滨海无法及时遵守,但具有盛名的英国核实验室开始强化秘密实验,这将持续到今年6月。与此同时,Fleischmann和Pons聘请放射科学家在发热细胞附近服用伽马射线测量。

弗莱施曼和庞斯觉得他们还需要十八个月的安静研究,但事态似乎越来越不受他们的控制。他们的赌注突然增加了一倍。把几年的兼职研究押在弗莱施曼所说的“十亿比一”的可能性上是一回事。只要没有人知道,如果这一切都化为乌有,对名誉的损害将是最小的。但现在他们损失惨重。显然,他们决定在最坏的情况下尽力而为,孤注一掷。如果他们真的抓住了罐子里的核聚变精灵,他们所要做的就是宣布他们的发现,而其他科学家,尤其是物理学家,只会证实这一发现。荣耀是他们的,直到永远。

噩梦

它开始用灯光,相机和更多的动作而不是PON或Fleischmann想象的。1989年3月23日犹他大学的新闻发布会,带来了各大网络和电汇服务的代表,以及来自主要报纸和杂志的记者。对于这个装配杂草队和PONS宣布他们在罐子里持续融合了。特别是,他们暗示他们的实验很容易复制,并且在将其扩展到有用的反应堆大小并不特别困难。世界各地的头部线条排斥廉价和无限能量的新时代的曙光。在灯火和不断的问题中,Fleischmann和Pons必须感觉到“热力学二人物”,因为有些记者称为他们。他们一直成为主要名人。

这种兴奋的时刻一直持续到晚上,一直持续到第二天,甚至持续几个星期。与此同时,世界各地的科学家都在试图了解更多关于这个实验的信息。对信息的需求通过邮件、电子邮件和电话涌入犹他大学。牢房的尺寸是多少?什么样的电流和电压合适?他们用的是哪种钯?幸运的人得到了这篇论文的预印本,这篇论文后来发表在《电分析化学杂志》上。珍贵的预印本,虽然完整且充满了错误,却像旅鼠一样成倍增加。

新闻发布会让正常的科学程序措手不及。试图复制实验往往是基于不完整的,不准确的,或误导的描述的实验。科学家们只能在已有的基础上继续前进,用对弗莱施曼和庞斯所做事情的猜测来填充细节。这就产生了另一种对科学方法的滥用:如果一个科学家不能得到适当的实验结果,那么Fleischmann, Pons和他们迅速增长的支持者们就可以简单地声称,有问题的科学家没有使用正确的设备或程序。

当主要实验室宣布复制实验失败时,弗莱施曼和庞斯可能会感到恼火,但这对热力学双雄只能怪他们自己。他们告诉科学界冷聚变是真实存在的。麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)一个小组的尝试说明了其中的困难。由物理学家斯坦利·洛克哈特(Stanley Lockhardt)领导的麻省理工学院(mit)等离子聚变中心(Plasma Fusion Center)的一个团队试图复制这个实验。他们不想被指责使用了错误的材料或方法,预印本不适合他们的目的。研究小组被迫使用犹他实验室的网络视频来观察弗莱施曼和Pons使用了多少细胞,这些细胞是如何连接的,等等,这一过程相当不科学。他们必须从一份伦敦的《金融时报》上获得一个典型细胞的图表!

m.i.t.组尝试过一周,一旦他们设置了他们的装置,却没有任何杂志和PON要求他们的过程的效果。他们向新闻报告了“没有融合”。

对弗莱希曼和庞斯来说,噩梦刚刚开始。但梦幻般的气氛持续了一段时间。4月10日,《华尔街日报》(Wall Street Journal)刊登了一则题为“据报道冷聚变实验被复制”的文章。在达拉斯的新闻发布会上,德克萨斯农工大学的一组科学家报告称,他们的一个实验细胞释放了90%的多余热量。弗莱希曼和庞斯感到非常高兴和兴奋。仿佛是为了增强欣快感,乔治亚理工学院的另一个研究小组宣布,他们的融合细胞释放出了中子。在接下来的四天里,更多的确认和部分确认来自北美的其他几个实验室,以及印度和俄罗斯。4月15日,华盛顿大学西雅图分校(University of Washington in Seattle)的两名研究生范·伊登(Van Eden)和刘炜(Wei Liu)宣布,他们测量到了实验细胞释放出的大量氚(一种可能的核聚变副产品)。他们也举行了记者招待会。正如一位专栏作家所说,科学现在是通过新闻发布会来完成的。

Fleischmann-Pons策略的爆发似乎正在偿还,弗雷斯克斯·斯文呼吸蒸发。冷融合无疑是真实的。

但噩梦几乎立即卷土重来。4月15日,佐治亚理工撤回了发现中子的声明。结果发现,他们的柜台对热很敏感。九天之后,尽管有更多的确认消息传来,德州农工大学的研究小组也收回了他们的说法。他们没有把体温计正确接地,流过体温计的电流把体温计加热了,读数变大了。

此时,报告阴性结果的实验室数量开始超过声称阳性结果的实验室数量。弗莱希曼和庞斯开始越来越少对媒体讲话。他们显然只允许那些似乎相信冷聚变的记者接受采访。5月18日,《自然》杂志发表了一篇由麻省理工学院(mit)的理查德·d·佩特拉索(Richard D. Petrasso)撰写的破坏性文章。这位物理学家驳斥了弗莱施曼和庞斯通过伽马射线测量出能量为2.224 MeV的中子的说法。更糟糕的是,5月25日,华盛顿大学的研究生伊登和雷报告说,他们犯了一个错误:他们根本没有发现氚,而是在他们的环境中相当常见的另一种三原子分子。

虽然一些实验室和个人科学家继续报告一些中性或热量效应,但现在的主要实验室现在开始发出冷融合的死亡瘤。6月15日,Harwell的英国实验室终于完成了百万美元的强化冷冻融合实验(在Fleischmann的原始方向下),没有融合。夏季,加州理工学院,橡树岭国家实验室和其他主要的国家实验室报告没有融合。由布什总统召开的专门小组在能源部的AEGIS下,夏天在夏季访问了各种网站并首先检查了冷融合的证据。在秋季,本小组还报告说,没有由Fleischmann和Pons申请的冷融合的证据。

8月7日,当犹他大学(University of Utah)主办了国家冷聚变研究所(National Cold Fusion Institute)的第一次年度会议时,这两位电化学家发现自己被200个“信徒”包围时,一定感到很奇怪,因为那时他们即将被称为“信徒”。然而,从这一点开始,信徒的数量开始稳步减少。梦想正在消逝,在某个地方(但不是在罐子里),聚变精灵发出了一声空洞的笑声。

10月23日没有人能找到坑,他的房子已经出售。1991年1月1日,犹他大学宣布辞职。彼得森夏天已经辞去了犹他大学的总统。在明年夏天,6月30日,国家冷热融合研究所永久封闭。

作为个人,弗莱希曼和庞斯进行了一场非常普通的赌博,结果输了。他们最终失败了,并不是因为他们渴望获得诺贝尔奖或巨额财富。这些因素可以解释他们为什么要赌博。但他们输了,因为他们错了。他们对中子的看法是错误的,显然,他们对电解池辐射的过剩热量的看法也是错误的。

是的,我们没有中子

也许反对冷聚变的最有力证据来自新闻发布会上弗莱施曼和庞斯本人的存在。他们声称在核聚变过程中不仅释放出热量,还释放出中子。他们将这种中子辐射归因于钯的核反应过程,因为它吸收了有限的氘离子。观看了新闻发布会并听到了“热瓦数”这个数字的核物理学家们早在新闻发布会之前就应该知道伴随这种热量的中子数会给这对夫妇带来相当严重的健康问题。这对中子本该沐浴在每秒数万亿个中子的致命水雾中,而不是少于每秒100个中子。

批评物理学家在该货币对中涉及其原油计数器的原始测量,称为BF3。在格鲁吉亚科技柜台的实验表明它对热量非常敏感。当甚至是一个适度的热源接近时,它将开始注册更高的“中子”计数。早些时候宣布复制的格鲁吉亚技术团队通过试验来发现了BF3计数器中的致命缺陷。

在整个中子辩论中,由于中子的证据开始在他们的眼睛之前崩溃,弗里斯曼和帕恩陷入了他们的理论,即“陷阱”核进程负责热量。从长远来看,中子并不重要。

打开暖气

在新闻发布会上,Fleischmann声称“每输入一瓦热量输出4瓦热量。”随后,在5月8日,弗莱施曼将通过宣布实验来提高温度,在实验中,他们的细胞释放的能量是输入的50倍。也许在中子方面进展如此糟糕的情况下,是时候更加强调热量了。但是他们测量到的热量受到攻击的速度几乎和丢失的中子一样快。

当弗莱施曼在那次重大新闻发布会后的第五天在哈维尔发表讲话时,听众中的一位科学家问他,他和庞斯是否做过任何对照实验。他们是否真的做过相同的实验,用普通水代替细胞中的重水?弗莱希曼回答说:“我还没准备好回答。”他为什么要这样回答呢?在一般的科学聚会上,这听起来很幼稚,就像一个小男孩说,“我不会告诉你的。”围绕这个问题产生了一些争议。他们是否进行了控制?在哈维尔会议上,弗莱施曼可能希望他的听众会认为一些重要但秘密的专利要求与控制实验有关,这样他们至少都可以点头并理性地低语。后来,当有人问Pons同样的问题时,他回答说,用轻水做对照实验“不一定是一个好的基线”。

如果Fleischmann和Pons真的用普通水进行了实验,并观察到与重水相似的结果,这将对他们的发现产生进一步的怀疑,因为他们暗示重水是一种基本成分。两个经验丰富的量热学家的量热测量是否有问题,或者他们有什么问题?在物理学家看来,这不是核聚变。

我们可能永远无法确切地知道是什么导致了一些弗莱施曼和脑桥的细胞过热。然而,在其他电池中确实检测到过热(并解释了原因)。

然而,就橡树岭国家实验室的物理学家弗兰克•克洛斯而言,弗莱施曼和庞斯可能弄错了他们的量热法。他们使用了一种叫做“开放式”的量热计。换句话说,在电极上演化的气体可能逸出到实验室的大气中。这种气体不计入热量预算。离开水(重的或不重的),单独的氘原子和氧原子可以自由地重新结合。基本上,氢或氘在氧气存在的情况下“燃烧”,而产生的一些热量可能通过辐射重新进入细胞。这很可能是Fleischmann, Pons和许多他们的信徒发现的“多余热量”的来源。然而,后来许多用闭合量热计探测异常热量的尝试都失败了。

加州理工学院的电化学博士纳森刘易斯是另一名科学家,他们在驾驶钉子进入冷融合棺材时。除其他外,他发现了杂草烛台和PON的类型的电解解决方案如果没有大力搅拌,则不会注册正确的热量。

信徒继续相信面对世界看似长期的敌对敌意的冷融合。然而,如果一些科学家对Fleischmann和Pons生气,那么,它们可以比热力学二人类更容易地宽恕。为了美好的一年,科学世界已经颠倒了。在正常的事物顺序中,科学家将(1)有一个想法或洞察力,(2)设计一系列测试来测试这个想法,(3)如果实验建立新的东西,则发布结果,(4)等待尝试复制实验的其他人的结果。如果结果是新的,科学家获得了信贷。

弗莱施曼和庞斯引发的愤怒相当于一场复杂的猜谜游戏。他们从未完成第2步,而且由于对他们的实验缺乏合理完整的描述,第3步基本上被省略了。此外,如此重要的声明所带来的紧迫性使媒体和互联网变成了临时的期刊,实际上,考虑到复制一项实验通常需要时间,它们尤其不适合扮演这个角色。然而,如果没有第三步,也许通过电子媒体进行的大量信息交换阻止了第四步耗时太久。

然而,冷聚变的失败说明了在特殊条件下理论和实验的相互作用。当电解池中没有中子时,他们假设这是一个“无中子过程”。这听起来很科学,但这只是意味着Sa过程不释放中子,Fleischmann, Pons和他们的支持者会坚持立场,通过调用新的和神话般的理论,致力于挽救冷聚变假说,一时兴起。在麻省理工学院(mit)物理学家、能源部(Department of Energy)一个研究冷聚变的小组主席约翰·赫伊津加(John Huizinga)看来,这些新主张让人想起朗缪尔的“坏科学定律”(Langmuir’s Laws of Bad science)。“人们提出了与经验相反的荒诞理论,对批评则是临时想出的借口。”

信徒 - 理论家没有缺乏缺乏制造理论,这些理论将考虑到杂草曼的异常,IrreoRoducible性质的反应。如果有一个范式转变,他们将获得理论突破的信誉。与此同时,怀疑论者 - 理论家试图考虑出意外的热量演变。假设至少一些测量是真实的。如何在不假设融合精灵居住在幸运细胞的情况下进行帐户以下理论的变化也进行了回合。

在吸收氘离子的过程中,一些晦涩的电化学过程也储存了能量。后来,当钯电极接近饱和时,这种能量被大量释放。换句话说,在长时间内,许多热量计似乎在失去热量,但实际上它们把热量储存为势能,就像给时钟上弦一样。它们可能把势能储存在晶格原子和它们的氘访客的重排中。然后晶格开始进入一种新的排列,在这种排列中,大量的电子和原子核在原子意义上“下移”,进入新的、能量更低的排列。损失的能量表现为热量。

这一点仍然是,严格来说,没有人可以肯定在至少一些细胞中肯定不发生奇怪的事情。信徒,包括弗雷斯克曼和最近伯爵的PON,坚持融合Genie实际访问电解细胞的概率。

附言

朗缪尔的“坏科学定律”(Langmuir’s law of Bad science)预测,公众对冷聚变的兴趣会逐渐消失;但即使对弗莱希曼和庞斯来说,冷聚变还没有完全消亡。20世纪90年代初,丰田公司(Toyota, Inc.)总裁丰田英次(Eiji Toyota)对冷聚变的可能性产生了兴趣,并决定自己尝试一种可能性不大的方法。他在法国尼斯市附近为这对充满活力的二人组资助了一个完整的冷聚变实验室。

在最近的报告中,Fleischmann和Pons愉快地运行了他们实验的新版本,并建造了一个商业规模的实验性冷聚变反应堆。无论我们如何看待科学,我们怎能不祝他们好运呢?