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【推荐】Nature罕见公开报导没有实现冷聚变反应的有力证据重新审视病态科学

发布时间:2023年01月16日    点击:[1]人次

5月27日,《自然》站连发3篇文章,罕见地对一项研究进行了公开报道。在这项研究中,科研人员承认,他们没有发现能够实现冷聚变反应的有力证据。此时,距科学家宣称发现冷聚变已经过了30年时间,研究人员选择对这一公认的“病态科学”进行了重新审视。这桩科学史上的著名悬案,是否终于尘埃落定?

冷聚变:30年公案

冷聚变指的是一种在接近室温(低于1000开)下就能实现核聚变的设想。

1989年,两名化学家——英国南安普顿大学的马丁·弗莱许曼(Martin Fleischmann)和美国犹他大学的史坦利·庞斯(Stanley Pons)提出,他们尝试用钯电极电解重水,并实验产生了常规电化学反应无法解释的热,以及发现了中子和氚等反应产物。

在常温下用化学实验就能实现核聚变,这引起了科技界的强烈震动。

同年,犹他大学举办了关于冷聚变发现的发布会。媒体蜂拥而至,上述两名化学家一夜之间被推上风口浪尖。他们的发现,似乎为人类制造大量清洁能源指明了一条道路。

该实验引发了全世界范围内的广泛兴趣,许多研究团队开始尝试重复这一实验。

然而,6个月后,没人能重复出他们的结果,其中还包括一次直接用弗莱许曼等人的实验装置所进行的尝试。

事情开始急转直下,此方面的研究热情迅速褪去。

弗莱许曼二人的冷聚变设想,也成为科学界的“禁忌”被束之高阁,仅有少数研究者还在“低温核反应”或“凝聚态核科学”的名义下从事相关研究。

冷聚变被证实是条死胡同

然而,对于洁净、廉价能源的巨大渴望,使部分人始终不愿意放弃这块“鸡肋”。

人们想知道,低温核聚变的反应条件到底是什么?

近来,一些科学家开始再探这一科学“悬案”,运用更加现代化的实验室技术搜寻是否有被遗漏的关键证据。

从2015年开始,谷歌开始资助一个由美国和加拿大30多名对冷聚变持较为中立态度的科学家组成的跨机构研究项目,研究30年前曾在短时间内引起巨大轰动、却因实验结果不能重复而迅速冷却的冷聚变实验。

加拿大温哥华英属哥伦比亚大学的学者想考察在何种条件下,最有可能实现假设所提出的异常热效应和核效应。他们希望能为这场争论补充一些信息,如果真的能发现冷聚变的证据,他们还能为外部审查提供可靠的参考实验。

研究者尝试了三种可能的方法。

首先是在钯中装入大量氘以诱发聚变,但研究者无法在高浓度氘下制做出稳定样品;第二种方法是用热氘离子脉冲轰击钯靶来产生高含量的氚,然而他们并没有发现这种氚异常。

在富氢环境中加热金属粉末,据称能产生其他理论不能解释的过量热,但他们未能发现这些不能解释的过量热。

总之,在该研究中,科研人员并没能发现冷聚变的证据,要达到发生冷聚变的假设条件非常难。

不过科研人员也认为,即使冷聚变最终证实是条死胡同,这方面的研究也能为材料和实验工具带来借鉴意义,并为其他研究领域所用。

病态科学为何让科学家走火入魔?

对于这件事,中科院物理所研究员曹则贤的评价相当犀利:

低温核聚变是上世纪末科学史上的一出著名闹剧。核聚变在室温尺度的温度下的可能与不可能之间,会带来物理学认识的大不同。所谓冷聚变的发现,是一种病态科学,做的人缺乏物理常识,测量数据不可靠,但自发地往大了去诠释,往高大上的地方去靠。

低温核聚变的闹剧是个“有益”的闹剧。

它被两名化学家宣称发现后,世界上许多物理学家也一拥而上跟着做,往上靠,且在研究过程中表现出各种病态行为。这正反映了他们的物理知识不扎实的现实。

由此才有了德国马普所一位科学家的那句:“80%的物理学家根本不懂物理。”

到底什么是病态科学?早在1953年,诺贝尔化学奖得主艾尔文·朗缪尔在一次讲座中就提出了“病态科学”的概念:

朗缪尔认为,病态科学是一种心理学认知偏差,症状包括声称达到极高精度、超过仪器探测极限的发现、反经验的狂想理论、面对批评随便拼凑一些解释等等。

我国有学者总结,病态科学通常具有六大“病症”:

1.常常是信噪比很低的事例,进一步研究会发现这些现象中原因和结果没有关联;也就是说,科学家并没有弄清现象的真正原因而自我陶醉在他所认定的“原因”或理论之中。

2.常常是一种低统计的事例,不正确地利用低统计量的事例作结论是当事人自以为创造了奇迹的重要症候。

3.出现了惊人的高精密度,一些作者沉迷于自己的惊人发现而不去考虑这一“发现”所要求的精度。

4.出现违反已确立无疑的实验事实的惊人“理论”。

5.进入病态的科学家不能客观地对待一切有根据的反面意见或反面事实,对任何批评都立即否定。

6.病态科学出现之初往往是各家结果互相矛盾,支持者与反对者各半,支持者往往都能重复出发明者的结果,而反对者则不能,当然随着时间的推移这一事件最终还是消失了。

这样来看,从各个维度上审视,冷聚变研究都应当算是典型的病态科学案例了。

不过,关于“病态科学”,《自然》杂志专栏菲利普·鲍尔提供了另一种思考:

有时病态科学还牵扯研究者之间、学派、学科之间的斗争。比如冷聚变研究,就是化学家认为,自己可以用比重金砸出的物理实验装置便宜得多的设备,实现一些物理学家没有得到的结果。

“如果主流科学界有更多宽容,研究者可能就不会因为‘面子问题’过于坚持。”他说。

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