冷聚变还没有完全死去 - 彭博社

去年夏天，罗伯特·T·布什提出了一种理论，这将使他被视为天才或疯子。布什是加利福尼亚州立理工大学的物理教授，他声称通过一种充满蒸馏水和一些常见电解质的装置产生能量，利用的是核反应。此外，他表示，这项技术在十年内可以实现电力的实用化。如果真是这样，布什宣称，结果将“比几年前在温暖超导体方面的突破更为重要。”

如果这一切听起来很熟悉，那是应该的。三年前，化学家B·斯坦利·庞斯和马丁·弗莱施曼通过宣布他们在一个罐子里实现了核聚变——为太阳提供能量的核反应——引发了一场科学狂潮。在他们在犹他大学的实验中，他们声称氘原子在钯棒内聚合，释放出足够的能量，承诺一个廉价能源的新纪元。在经历了从狂热到愤怒的过山车之后，他们的“冷聚变”发现被贴上了充其量是可疑的标签。这个话题在《自然》和《科学美国人》等期刊上基本消失。

困惑。但对冷聚变——或类似的东西——的信念在一群坚定的研究人员中依然存在。在世界各地，超过200名这样的唐吉诃德正在追求他们的目标，并声称取得了进展。有些人仍然执着于冷聚变的想法：庞斯和弗莱施曼已撤退到法国，未透露姓名的资助者为他们的工作提供资金。其他人，如布什，建议他们声称获得的能量并不是来自传统的氢聚变，而是来自一些更深奥的反应，这些反应同样违反了传统的物理理论。

这项研究将产生什么结果还有待观察。批评者表示，这与经典核聚变没有任何相似之处。但即使是一些怀疑论者也同意，有令人垂涎的证据表明实验正在发现一些无法解释的东西。位于加利福尼亚州帕洛阿尔托的电力研究所（Electric Power Research Institute）希望破解这一切的秘密。自1989年以来，该机构已投入200万美元，今年单独预算了300万美元。

他们所寻找的可能会解决位于加利福尼亚州门洛帕克的SRI国际（SRI International）的一项谜团，该机构获得了电力行业大部分资金，用于EPRI现在所称的“热产生现象”研究。1月2日，一个与保温瓶大小相仿的烧瓶在SRI研究员安德鲁·M·赖利（Andrew M. Riley）面前爆炸，导致他当场死亡。七周后，EPRI核研究副总裁约翰·泰勒（John Taylor）表示：“调查人员仍然感到困惑。”冷聚变的怀疑者认为这只是一次不幸的实验事故，与核反应无关。

反转。目前的主张至少分为两个不同的阵营。一些研究人员，如庞斯（Pons）和弗莱施曼（Fleischmann），仍在寻找他们的奇迹，进行电流通过浸入重氢（氘）水中的铂丝和钯棒之间的实验。从理论上讲，氘原子会融合，释放出比电流中包含的能量更多的热量。

弗莱施曼在尼斯的实验室中表示，这些实验仍然产生无法用某种化学反应解释的结果。“对于这些非常高的热量，”他坚持说，“这必须是核反应。”甚至一些曾经的怀疑者也感到印象深刻。去年十月，柏林马克斯·普朗克弗里茨·巴德研究所的电化学家海因茨·格里舍尔（Heinz Gerischer）呼吁科学家重新考虑冷聚变。在此之前，他曾是该理论在欧洲最大的批评者之一。他的转变源于去年夏天的一次会议，约有200名冷聚变的支持者撤退到意大利阿尔卑斯山的科莫湖，分享他们的最新发现。格里舍尔对来自50个实验室的中子辐射报告特别感兴趣，这应该是传统聚变反应的副产品。“我没有看到任何绝对的证据，”他说。确实，到目前为止观察到的中子水平并不能解释研究人员声称获得的所有热量。不过，格里舍尔补充道：“我相信应该进行另一项系统的调查。”

如果大多数科学家觉得庞斯和弗莱施曼的说法难以接受，那么等他们听到加州理工学院的布什和其他人的说法时就更难以置信了。这轮新的理论始于兰德尔·L·米尔斯，他是位于宾夕法尼亚州兰卡斯特的氢催化动力公司的总裁，他声称使用普通的蒸馏水产生热量。当布什在科莫湖被问及此事时，他灵光一现。“我突然想到，”他回忆道，“米尔斯在水中使用的主要反应物钾-39，加上来自轻水的质子，会产生钙-40。”他的理论是水中的钾与钯棒边缘的质子结合，发生的核反应甚至可能不是聚变。

脱节了吗？布什和他的合作者罗伯特·D·伊格尔顿，另一位物理学教授，声称当他们设置米尔斯实验时，产生的热量甚至比他们的庞斯-弗莱施曼电池还要多。当他们寻找钙-40时，发现其数量大致符合预测——尽管布什承认他可能只是在测量水中的污染物。接下来，他们使用了钠，布什的理论预测钠可以与质子结合生成镁。他说，这产生的热量几乎是掺钾水的两倍。

对于罗切斯特大学的物理和化学教授约翰·R·怀岑加，以及审查原始冷聚变实验的政府小组的共同主席来说，这只是冷聚变倡导者提出的众多奇怪理论之一。他举例说，物理定律使得钾原子与质子的聚变发生的可能性远低于氘原子的聚变。“这些家伙已经失去了所有的现实感，”他补充道。布什承认他的解释超出了公认物理学的范围。“我无法告诉你这个核反应是如何工作的，”他说。但他坚持认为他偶然发现了“现代炼金术”。

EPRI的泰勒正在考虑类似的思路。他说EPRI资助的研究人员所获得的能量增益——比输入到电池中的能量多10%到20%——在化学上是无法解释的。因此，泰勒说，这似乎是核能，但“这不是我们所知道的聚变。”

另一个非传统理论来自大阪大学的物理学家高桥明人。他旨在解释为什么在实验中似乎会在不同持续时间的爆发中产生热量，正如一些研究人员所报告的那样。他认为，答案不是两个原子的聚变，而是三个——甚至可能是四个——产生氚和中子作为副产品。胡伊曾也驳斥了这个理论。他说，让两个原子聚变已经够困难的了，“当你需要三个或四个碰撞在一起时，成功的机会就更小。”高桥同意，但坚持认为他的发现是在钯棒的限制范围内是可能的。

职业敌意正在成为冷聚变倡导者和他们的反对者的生活方式。例如，保加利亚电化学家维斯科·C·诺宁斯基和加利福尼亚州中国湖海军武器中心的化学家梅尔文·H·迈尔斯表示，一系列常被引用的负面实验因数学错误而存在缺陷。他们指责著名期刊《自然》拒绝发表一封他们声称揭露错误的信件。大卫·林德利，《自然》物理科学副编辑反驳道，这封信并没有经得起科学的审查。

‘心理便秘。’事实上，冷聚变还有更多坏消息即将到来。通用电气公司的科学家们的一项新研究将在今年春季发表在《电分析化学杂志》上，罗伯特·L·帕克，马里兰大学的物理学家，已经审阅了这项研究，并称其为“毁灭性的”。通用电气是为数不多的与犹他大学签署保密协议的公司之一，允许该公司获取庞斯-弗莱施曼实验的详细信息。通用电气的研究人员表示，犹他州的工作存在缺陷。

“我们发现很难解释他们所获得的结果，如果他们使用的程序就是他们所说的那样，”通用电气物理学家罗纳德·H·威尔逊说。事实上，威尔逊设立的任何实验都没有产生任何过量热量。庞斯和弗莱施曼请求期刊让他们写一篇反驳文章——但他们还没有这样做。这可能是因为弗莱施曼觉得回复批评者没有价值：“那些人对这件事有心理便秘，”他说。布鲁克海文国家实验室的高级物理学家凯尔文·G·林恩反驳道：“这些人必须停止觉得自己是科学的边缘人。他们需要展示他们的实验是如何进行的。”

这就是托马斯·F·德罗吉工作的精神。德罗吉是芝加哥费米国家加速器实验室的一名电气工程师，他在地下室里建造了可能是世界上最复杂的量热计，这是一种用于测量冷聚变测试中产生的热量的工具。自去年12月以来，它一直在从米尔斯实验中收集数据，德罗吉熬夜观察，以看看他是否能“证明这个想法，反驳它，或者决定这是由于实验误差。”对德罗吉来说，这一切更像是一场冒险而不是追求。“我厌倦了保守和安全的科学，”他说。“在边缘上探索真是有趣。”