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从冷聚变谈起
2019-02-17
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    记得在1989年的一本杂志上看到美国犹他大学的彭斯和英国南安普敦大学的弗莱西曼举行新闻发布会,宣称在实验室的小型装置上,用钯作阴极电解重水,实现了常温常压下的"冷核聚变"的报导,但是随后世界各地1000多个实验室群起重复实验,但始终没有人成功地重复出彭斯和弗莱什曼的实验结果,最终不得不否定了这一成果。更有甚者被许多人认定为是骗局、伪科学,这样他们俩也就被批判为科学界几乎人人皆知的反面教材。

    这里就这件事先谈谈。其实科学就是寻求和发现、研究自然界物质运动规律的,是追求真理的过程,对于出现的一些新现象动不动的就说是骗局、伪科学,这似乎是一些扯大旗作虎皮的权霸们用来唬人的大棒,只要不合他们的意,就会胡乱的挥舞起来加以棒杀,其实如果真的想辨别,你就讲讲真的科学不就结了,不讲任何道理就扣上骗局、伪科学的帽子,这不明显是在以势压人吗?其实什么是真科学他们自已也未必知道。可现实社会上就有这么一些有权势的人是这样的棒杀新事物,大概这正是真理必定要经过这种层层煎熬考验才能成为真理的。

    好了,现在谈谈本人对冷聚变的看法。彭斯与弗莱西曼是将重水放入电解槽里,从而将重水电解为氘原子核、氧原子核,而电解槽的阴极是用钯制成的。这样就使电解出的氘原子核 <https://baike.so.com/doc/1910851-2021824.html>移入钯的晶格中,免去了要将重水离解成等离子体的氘原子核,并使氘原子核间距离变小,从而在钯晶格中发生聚变。因为这种聚变将会是在接近室温的条件下发生,相对在极高温度下的等离子体发生的核聚变,它是"冷的",这样就称之为冷聚变。这是想用化学催化剂促进化学反应常用的催化方法,这种用催化剂形式的设想来催化核聚变应该也是一种想法,应该没什么问题,也是一种实现核聚变的可能途径。早在1956年阿尔瓦雷兹(L.W.Alvarez)在液氢泡室实验中就观察到μ-子引发了核聚变反应[1],并为此获诺贝尔奖,笔者也在“太阳中微子亏损与催化核聚变”[2]一文中论述了反质子也可能催化核聚变。也就是说用催化的设想来实现核聚变是一种实现核聚变的可能径途,甚至是利用可控核聚变能量的重要途径。但是彭斯与弗莱西曼所用的在钯晶格的空间中是压缩了电解出的氘核之间的空间,这对化学反应来说这个空间足够小了,因为化学反应是核外电子间的相互作用,但对核相互作用,这个空间还是太大了,远在核位垒之外,是难以催化核聚变反应发生的。由此在这种装置下想重复出实验结果是不太可能的。但这个实验就真的是不可能吗?笔者认为如果他们没作假的话,其实这是大自然对人类的一种启示。因为虽然氘核在钯晶格中达不到核聚变的距离,但却给催化核聚变提供了极佳的实现条件,这时如正好有一束来自宇宙中的μ-子束或反质子(p-)束扫过这个装置,那么催化核聚变就自然的发生了。而在宇宙射线中是测到过 μ-子束或反质子(p-)束的,但在地球上如果出现这种情况的概率只能是万万万分之几,是极偶偶然的事件,这样别人重复不出这一结果也就十分正常了。由此在此装置实验时设法注入μ-子束或反质子(p-)束,催化核聚变就自然可能发生了。这或者是大自然启示我们利用核聚变能量的重要途径,远不可不分青红皂白的棒杀,失去了认识自然规律的极佳机遇。而彭斯与弗莱西曼看到现象后是有点太兴奋了,并没认真推敲就急于争得先机, 这种操之过急以及过度炒作的作法,很易被人认定为是骗局,从而给个人引来了极大的不幸,也给科学的发展带来了不利的影响。

    虽然主流科学界对冷核聚变持否定态度,但是也有许多科学家并未就此罢休,15年来,不断有人继续探索"冷核聚变"的可能性。这些人的精神的确令人敬佩,但只局限在化学的催化模式下,不进行突破成核反应催化的方向上,恐怕是很难有所突破的。

    写到这里不仅又想起了另一项实验,这就是在一九三一年狄喇克 (Paul Adrien Maurice Dirac )从分析量子系统波函数相位的不确定性出发,指出现有理论允许只带一种磁荷的粒子单独存在,并在寻求电荷的量子化解释时,导出了相应的狄喇克量子化条件,这很快引起人们的注意,并对这一概念十分着迷。随后几十年,直到大统一理论,对磁单极的兴趣都有增无减,并用各种理论岂图证明磁单极的存在,同时想尽一切办法进行对磁单极的找寻,只有在一九八二年美国斯坦福大学物理学家布拉斯·卡布雷( B.Cabrera )等人,用超导线圈进行了五个多月的测量,在情人节(2月14日)这天下午一点五十三分,超导线圈突然出现了持续电流,直到实验结束。而据测得的电流值推算出的磁单极的磁场强度,与狄喇克量子化条件所预言的数值完全吻合〔3〕。但这一实验结果发表后,很多人重复实验却得不到他们的结果。他们自已也改进了仪器灵敏度,也没再获得其它结果。经过八年后,他们自已又在一九九0年〈 物理评论通讯 〉二月号上宣称,对一九八二年的实验结果今后应不予理会〔4〕,即又否定了前面的实验结果。也就是说,直到现在,磁单极作为运动物质的客观存在并没有获得确认或证实,当然也没有证伪 。即布拉斯·卡布雷等人的实验又是一桩别人不可重复的实验公案。由于卡布雷等人的实验数据结果及实验原理、装置等都不存在疑义,他们才有幸免于彭斯与弗莱西曼式的个人下场,但这种对实验结果今后应不予理会的作法是否也是迫于无奈,错过了大自然对我们的提示,有欠坚韧顽强的科学精神。

    笔者认为卡布雷等人的实验结果就是证明了磁单极的存在,但这个磁单极是什么并未得到认证,且表明磁单极在地球上是极偶偶然才能出现的。这时不由想起笔者在“磁单极与场的电动力学中”中提出的“电荷粒子同时也就是磁单极子”的论断,其实卡布雷等人的实验是由于反质子(正磁单极子)穿过了实验装置得到的结果,而在地球上出现反质子那是极偶偶然的事件,而现在在高能加速器上已可生成反质子了,只要将卡布雷等人的实验装置放到他们的实验室中一试不就可能得到实验永远能重复的结果了吗。

    科学实验的结果一定是客观的存在,这与实验结果是否能重复并无关系,如果满足了实验条件,实验自然可以完全重复,但在实验的过程中,有很多偶然条件出现,且这些条件是实验时不可知的,是大自然中偶然出现在实验中的,而在所有的重复实验中这种偶然条件又不会出现,这自然就不可能得到重复结果了。由此不予理会实验结果的作法是不可取的。笔者在网上查了一下太阳黑子的周期,1982年与1989年都处在太阳黑子丰年附近年份,这时出现太阳异常辐射的情况是可能的。

    偶然中自有必然的因素,这是要认真追求探索的。对于实验中得到的结果,万不可轻易处置,否则将会遗憾的失去大自然对人类的重要提示。

    [1]. L.W.Alvarez et al. Phys. Rev. 105 (1957) 1127.

    [2]殳节,“太阳中微子亏损与催化核聚变”,大自然探索 1997年。2期。

    〔2〕Blas Cabrera,Phys. Rev. Lett. 48,1378(1982)。

    [3〕M. E. Huber,B. cabrera,M. A. Taber  et  al

    Phys. Rev. Lett  64,835 (1990)。

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  • 原子能取暖应该可行,只要能量利用效率达到总核能的百分之几就有价值,毕竟没有核污染,甚至可以取代传统核电池。

    但是,核能取暖的原理已经不是什么聚变了。
    2019/2/18 10:32:23
  • 科学界的定论是那两位弄错了。十年后,他们在法国的一个小城镇里继续努力硏究,是日本人出资组建的团队,目标是原子能取䁔;,如果成功意义重大。日本人还真是有远见,也敢于承担风险。不知道最近如何了,是否继续,有什么成果。
    2019/2/18 9:37:28
  • 冷聚变是美国版“水变油”把戏,也许始作俑者只是为了研究经费,但遍布世界的后来者已经发扬光大,演变出华丽的骗局,但愿这个笑话不会传入中国,否则某个领导又要“夜不能寐”了。

    另外,用反渺子、反质子或者其他什么放射线照射所述对象,只会导致其温度急剧提高,能否到达现有核聚变的温度我不知道,但该温度绝对不会算是“冷”。为什么我认为温度上升,因为吴健雄或者李远哲还有谁,曾经用特定激光照射某个原子,使得该原子几乎停止自转和一切进动,也就是说他们几乎得到绝对零度(似乎是-270度或者-273度)。
    2019/2/17 20:24:15
  • 个人感觉,彭斯与弗莱西曼会不会是把核分解当作了“冷核聚变”?冷核分解应该不会产生能量,应该只有热核聚变才能产生能量。
    2019/2/17 14:13:29
  • 可惜科学认为只有重复验证才可被认可,这也没办法,科学就是这样的自恰体系。
    2019/2/17 10:37:09
  • 同意本文观点,没有重复验证并不等于是作假,只是还没有找到“因缘”。
    用因缘这两个字,是想到了佛教中的因缘果,能看透“跨界”的因缘果是需要“大能”人的。
    2019/2/17 10:34:43
评分与评论 真差 一般 值得一看 不错 太棒了
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草根简介


1938年7月15日生。北京大学毕业,分配到中国工程物理研究院核物理与化学研究所工作,直到退休。研究员。现居住北京海淀区。
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