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【材制 | 視角】我們發(fā)現(xiàn)了“無盡能源”？！

2022-03-27 22:19 作者:青春材制 0人讀過 | 我要投稿

初原載于? 愛學(xué)習(xí)的? 青春材制

2022-03-25

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?低溫下的核聚變反應(yīng)

????????1989年3月23日，猶他大學(xué)的兩位化學(xué)家和站在媒體的攝像機(jī)前，公布了一個震驚科學(xué)界的發(fā)現(xiàn)——“低溫下的核聚變反應(yīng)”。

????????此前，一群世界頂級的科研人員已經(jīng)花了數(shù)十年時間和幾十億美金試圖在實驗室里實現(xiàn)卻尚未成功。這兩人一個是因做過重要試驗而進(jìn)入英國皇家學(xué)會（此外沒有太多科研成果）的M.弗萊施曼(Martin Fleischmann)，另一位S.龐斯(Stanley Pons)還僅是無名小卒。

實驗步驟是什么呢？

????????將鈀金屬作為電解陰極，鉑金屬作為電解陽極，進(jìn)行重水D2O的電解。他們發(fā)現(xiàn)，實驗過程中發(fā)生了超熱現(xiàn)象，而其產(chǎn)生的“熱”就目前所存的理論無法解釋。兩人認(rèn)為，試管中發(fā)生的是一種核聚變反應(yīng)。

????????從傳統(tǒng)角度講，要使核聚變發(fā)生，必須將原子們彼此非?？拷?，必須要克服它們自有的相斥力。因此在熱聚變中，溫度要求非常高，科學(xué)家們應(yīng)用“磁約束”的方法或是其他方式。而弗萊施曼和龐斯提出的冷聚變的實驗則是在更加小的環(huán)境中，所以并不需要極高的溫度環(huán)境。他們只是將大量的原子用電化電池將其放置在金屬基體中，這些金屬原子就像一組球，彼此之間存有空隙，而這些空間足夠容納最小的原子——氫原子。

????????我們將氫原子塞進(jìn)這些空隙中，使他們不能各自分離，這就能使它們克服彼此的相斥力，并發(fā)生聚變。聚變形成新的原子，這個過程中就會產(chǎn)生巨大的能量，使產(chǎn)出能量遠(yuǎn)大于投入的。那么一段時間里，人們相信這是合理的，而且真的很cooool！

????????如果這個實驗?zāi)鼙淮蠓秶鷱?fù)制，海水將能成為代替煤、石油的“清潔新能源”，從而許許多多的問題都會被解決。兩人被媒體大肆報道，登臺各種節(jié)目，登上各種重要科學(xué)期刊、雜志，乃至出現(xiàn)許多周邊產(chǎn)品。人們興高采烈，美國每一個科研實驗室，走廊上都聚集了談?wù)摗袄渚圩儭钡娜?，一個容納三百人的教室甚至能坐進(jìn)五六百人。冷聚變一時間被推到高潮，弗萊施曼和龐斯也被推上神壇。

????????同時，他們的行為也飽受業(yè)內(nèi)人士的批評。沒有經(jīng)過同行檢驗，沒有向任何人事先展示過就直接通過新聞發(fā)布會公之于眾，并不是科研的好方法，甚至是違背了科研道德的。

????????當(dāng)有人提出與現(xiàn)有觀點迥異的理論時，大家總會抱著質(zhì)疑和推翻的態(tài)度。科學(xué)家在理論推翻新時都是謹(jǐn)慎的，因為不能讓人誤會是排斥新觀點。但隨著時間慢慢過去，其實也僅是幾個星期后，質(zhì)疑的聲音漸漸出現(xiàn)了。走進(jìn)實驗室的大多數(shù)人都失敗了，這些人成為反對這個實驗的質(zhì)疑者，而那些成功做出實驗的少數(shù)人就成為了另一派。

????????“當(dāng)你拿到這樣的結(jié)果，你有義務(wù)解釋你是怎么完成實驗的，而且要給出所有的細(xì)節(jié)，他們二人卻并沒有這么做?！?/p>

????????“他們在發(fā)布會上是胸有成竹的，夸大了復(fù)制實驗的簡單程度，他們所發(fā)表的幾點理論隨后被證實錯誤?！?/p>

????????“我記得當(dāng)時我和我的朋友說，我們可以在你的地下室里試一試，去搞到材料，既然它復(fù)制的難度這么低。但是事實上并非如此，有很多的困難，或者是材料，或者是時機(jī)，或者是發(fā)生的外部條件，這就是困難所在。”

????????出于保護(hù)專利，龐斯拒絕調(diào)研小組進(jìn)入他的實驗室，兩人拒絕透露實驗中的細(xì)節(jié)，或是說那些不可控的變量。不論真心與否，弗萊施曼在后來的紀(jì)錄片中說到：“我們的行動受到專利部門的限制，如果沒有這些專利的事情，事情會變得簡單很多。”

受到排擠

????????盡管猶他大學(xué)的努力被潑冷水，它仍是一個熱點話題。1989年5月，巴爾的摩會議上，幾乎所有人休會期間都在討論猶他的“聚變”。而在新聞發(fā)布會的現(xiàn)場，一群業(yè)界頂尖的物理學(xué)家公開孤立弗萊施曼的龐斯，并聲稱他們的實驗是錯誤的。這種傲慢無禮的態(tài)度，無異于暴徒私刑。無論何時，同樣是有違科研道德的。

????????事實上，學(xué)術(shù)界即便是兩人的質(zhì)疑者大部分也都相信弗萊施曼和龐斯并不是出于主觀的“欺騙”，或許只是一個測量錯誤。而在媒體的大肆渲染下，貪欲成倍增長，事態(tài)一發(fā)不可收拾。當(dāng)科學(xué)與輿論、政治結(jié)合而產(chǎn)生所謂“社會現(xiàn)象”，似乎就是一團(tuán)亂麻。到了6月中旬，輿論已變得格外尖銳，到處都是批判的聲音。巔峰過去，很快就是下坡路。輿論評價急轉(zhuǎn)直下。

????????弗萊施曼是一個頗為老練的人，他知道情況不容樂觀，能夠以幽默進(jìn)行回應(yīng)，巧妙地避開攻擊。而龐斯卻非常在意，朋友們的背叛使他無比失望，最終選擇了退出，移民歐洲。自1995年后，曾與他形影不離的弗萊施曼也無法再同他聯(lián)系。

爭論

????????由于冷核聚變實驗重復(fù)性差，且沒有相對的理論支持，用熱核聚變的理論解釋又與常規(guī)理論相違背，冷核聚變因此被“主流”認(rèn)為是偽科學(xué)。即便如此，仍有人挺身而出力挺他們，代表人物就是1965年諾貝爾物理學(xué)獎得主J.施溫格(Julian Schwinger)，施溫格甚至宣布推出美國物理學(xué)會，以抗議物理學(xué)界對弗萊施曼二人的“不公平待遇”?？上У氖?，除了少數(shù)像施溫格這樣功成名就、不怕被搞的頂級大拿外，大多數(shù)人在公開場合還是選擇支持主流科學(xué)界的觀點。

“冷核聚變的道路依舊坎坷”

????????至今，還有一群人在為冷核聚變的發(fā)展提供實驗數(shù)據(jù)和理論支持，他們堅信總有一天會有人打破這道大自然所設(shè)置的屏障，讓人們看到其中的理論和反應(yīng)機(jī)制。這樣一大群人，每年都會舉行冷核聚變學(xué)術(shù)大會，分享成果，互相鼓勵。

????????近十幾年來以來，有日本、意大利的物理學(xué)家對外宣稱實現(xiàn)了冷聚變反應(yīng)，卻由于沒有拿出相關(guān)的數(shù)據(jù)及實驗具體細(xì)節(jié)使得人們產(chǎn)生質(zhì)疑。谷歌耗資1000萬美元“大額資金”資助的研究冷核聚變的相關(guān)項目，最后也得到“沒有發(fā)生異常放熱現(xiàn)象，所產(chǎn)生的熱量都是在正常范圍內(nèi)”的結(jié)果。