冷核聚变为什么不可能 冷聚变
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冷聚变(为什么冷聚变不可能)
这个几乎可以等同于“超级能量”的概念,在1989年首次提出,关于它是否真的存在的争论一直延续至今 。正是因为一直没有一个确定的结果,科学界最权威的两个期刊《自然》和《科学》仍然拒绝发表任何关于冷聚变的研究论文 。主流物理圈曾经认为冷聚变是伪科学 。
现在,冷聚变研究迎来了一个重要的转折点:谷歌携手麻省理工学院等研究团队,决定再次启动关于“冷聚变”的研究,这项研究的系列进展已经发布 。
重新审视1989年的“作弊信息资源网络局”根据麻省理工学院的官方声明,该项目旨在以科学严谨的方式研究冷聚变 。其他参与的研究人员包括来自不列颠哥伦比亚大学、马里兰大学和劳伦斯伯克利国家实验室的科学家团队 。
中国著名学者、麻省理工学院材料科学与工程教授蒋也将加入到这项有争议技术的研究中来 。
照片8材料科学与工程系京瓷教授江一明(图片来源:Tim Pumphrey)
30年前,冷聚变的首次出现点燃了人们对超级能量的希望 。英国南安普顿大学的马丁·弗莱施曼和美国犹他大学的斯坦利·庞斯公开宣布,用钯阴极电解重水时,观察到大量难以用化学反应解释的生热 。他们用氘-氘聚变来解释这种常温下的“过热”现象,氘-氘聚变需要上亿度的高温才能实现 。他们称之为“冷聚变” 。
也就是说,这种冷聚变颠覆了核聚变只能在超高温下进行的传统认知,意味着它可能创造出无限的无碳能源,煤、石油等其他所有能源都将成为过去式 。因此,这项研究引起了全世界的关注和热烈讨论 。许多科学家开始重复他们的实验,但是“冷聚变”再也没有出现 。比如,从那以后,美国能源部的两份评估报告都没有发现这种现象的证据 。
因为不能重复,两位声称发现了“冷聚变”的科学家被认为是“骗子” 。之后,两人也关闭了实验室,退出了科学界 。“冷聚变”成为人类科学史上最具争议的案例,这个话题被搁置了30年(相比之下,科学家们一直在不断研究“热”聚变,包括与将聚变技术商业化的SPARC合作 。
图|两位冷聚变支持者(来源:维基百科)
但是在小范围内,还是有人在做相关的研究 。到2015年,谷歌开始资助有争议的冷聚变科学实验 。谷歌资助的科学家团队希望通过科学严谨的同行评审,重新探索冷聚变的可能性 。最近发表在《自然》杂志上的一篇进展报告也首次公开描述了该团队的相关研究 。
这个团队包括来自各个合作机构的大约30名研究生、博士后研究员和科学家,他们都可以访问彼此的数据和设备,并审查彼此的工作 。虽然他们还没有找到任何关于冷聚变的证据,但他们确实找到了关于金属-氢相互作用的新见解,这可能会影响低能核反应 。研究团队对冷聚变的研究还是很感兴趣的,希望他们的研究能启发其他科学界人士为这一领域贡献数据 。
研究人员表示,这些技术可能有利于能源研究 。尽管冷聚变仍然没有实现,但该团队仍然希望他们的工作能够激励其他人重新审视冷聚变实验 。
谷歌研究项目经理马修·特里维西克说:“这不仅仅是对冷聚变的追求 。如果是这样的话,我们不可能对这支球队感兴趣这么久 。”特里维西克说,谷歌花了1000万美元支持这个项目,其中一个目标是在缺乏可靠科学数据的地区严格测试冷聚变 。另一个目标是在具有挑战性的实验条件下推广研究方法 。但他补充道:“我们的兴趣之一必须是取得伟大的研究成果 。”
该小组探索了三种产生冷聚变的实验装置 。两个涉及钯金属和氢,另一个涉及金属粉末和氢 。在这三个装置中没有发现冷融合的证据 。在过去的两年中,这些研究成果已经发表在12篇论文中:9篇发表在同行评审期刊上,3篇发表在arXiv印前服务器上 。
一些科学家对谷歌项目带来的详细结果表示欢迎 。然而,英国牛津大学理论物理学家弗兰克·克洛斯(Frank Close)表示,科学主流有充分的理由回避这个话题:没有人能够独立地重现这一发现,并找出更有价值的话题 。克洛斯说:“理论上,冷聚变是不可能的,大量成熟的科学研究也表明,冷聚变是不可能的 。”1989年,克洛斯参与了复制原始实验 。
江回答了三个关键问题 。
(来源:A123)
这个团队的一个重要成员是麻省理工学院的江·教授 。江不仅是全球材料科学领域的权威专家,也是电池和材料创新领域的领军人物 。先后创办了A123、桌面金属、24M等业内著名的初创公司 。在接受麻省理工学院官网采访时,江还回应了几个关键问题,尤其是他为什么选择加入冷聚变研究以及迄今为止取得的进展 。以下为对话全文:
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