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第D0016版:新知·发现
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2006年3月15日     收藏 打印 推荐 朗读 评论 更多功能 
气泡核聚变,科学还是泡沫
《自然》和美国普渡大学展开调查 相关专利申请被取消
  美国一核工程师声称发现气泡核聚变,从此点燃了人们对一种廉价且取之不尽的能源的梦想,全世界的顶尖科学家花了千百万美元却无法重复他的实验,科学家今天终于反思——

  Rusi Taleyarkhan是一位美国核工程师,他在2002年发表于美国《科学》杂志上的论文中声称,首次观察到气泡核聚变现象。论文发表后掀起一阵“风暴”,因为这意味着可能出现一种取之不竭的新能源,但该论文也受到不少怀疑和批评。尽管Taleyarkhan反复报告自己的新实验证实了这一发现,但除了他自己的研究小组,在整整4年的时间里,全世界没有科学家能够重复他的实验。目前,《自然》杂志和Taleyarkhan所在的普渡大学正在对气泡核聚变实验进行调查。

  据《纽约时报》报道,普渡大学于今年3月初启动了对Taleyarkhan的调查。与此同时,据《自然》杂志在线新闻报道,Taleyarkhan的几位同事向《自然》杂志坦陈了他们的怀疑。而美国伊利诺伊大学的两位科学家早在2002年就表示了怀疑,他们在2002年7月23日出版的《自然》杂志发表论文指出,他们所做的一项测定气泡能量积累的试验表明:气泡核聚变不太可能发生。

  如今,在美国专利办公室表示本应在去年取消Taleyarkhan的专利申请后,美国能源部已撤销了Taleyarkhan有关气泡核聚变的专利申请。

  他“模拟太阳能量实验”

  核聚变是太阳产生光和热的过程,Taleyarkhan说,他和同事用强超声波振动一种液体溶剂后,液体“爆裂”所产生的气泡会剧烈收缩,造成发光现象,从而实现了太阳产生能量的过程。2002年,时任美国橡树岭国家实验室研究人员的Taleyarkhan和5位同事在《科学》杂志上报告说,他们在气泡的爆裂中探测到了中子,这是核聚变发生的证据,而他们则认为这些中子是由声致发光的气泡内部所进行的核反应所产生的。

  实验结果屡遭怀疑

  在这篇《科学》论文发表后4年多的时间内,Taleyarkhan的发现一直成为媒体的头条新闻。但这项研究工作甚至在发表之前就遭到质疑。当Taleyarkhan在橡树岭国家实验室声称探测到中子时,该实验室的另外两位科学家说,他们利用自己的探测器没有发现中子的迹象。在《科学》杂志发表了Taleyarkhan的这篇原始性论文后,3位参与该论文同行评审的匿名审稿人采取非同寻常的做法:他们公开了自己的身份(分别是美国三所大学的科学家),批评《科学》发表这篇论文的做法。他们指出:Taleyarkhan没有回答论文中存在的几个材料来源可能有错的问题。

  Taleyarkhan和共同作者坚决为自己的研究辩护。最近一次是今年1月,Taleyarkhan在美国物理学会上又宣传他的发现。

  物理学界普遍严重质疑

  如今,加州大学洛杉矶分校的研究生Brian Naranjo完成了对Taleyarkhan小组最新发表论文的数据分析,他的结果显示:核聚变发生的可能性只有一千万分之一。Naranjo的导师获得了国防部提供的35万美元,用于复制Taleyarkhan的设备,但他们没有看到任何聚变信号。

  《纽约时报》的文章指出,Taleyarkhan的实验室存放有锎,距离他的实验只有15英尺,如果储存不当,这样的距离足以产生Taleyarkhan论文中的结论。

  《自然》杂志报道说,没有一项独立的研究能证实Taleyarkhan的发现。《自然》杂志所做的调查显示:Taleyarkhan所做实验的环境表明实验结果的有效性有严重问题。通过访问过去两年中在普渡大学与Taleyarkhan工作接近的研究人员,由一个小组对数据的重新分析,以及美国专利局的评估,如今物理学界普遍严重质疑Taleyarkhan的研究成果。

  政府企业纷纷赔本上当

  2002年,Taleyarkhan的发现点燃了人们对一种廉价、相对清洁而且可能是取之不尽的能源的梦想,大量的经费投入到对Taleyarkhan实验的重复之中。美国国防高级研究项目署(DARPA)为Putterman提供80万美元的经费,要求他重复Taleyarkhan的实验,但他至今尚未成功;位于加州草谷的脉冲设备公司致力于气泡核聚变研究,该公司说至少为此投入了400万美元。阿根廷的研究人员也一直在努力重复Taleyarkhan的发现,但到目前为止还未成功。

  被当人才抢

  Tsoukalas是普渡大学核工程学院的院长,Taleyarkhan发表在《科学》杂志上的论文深深地吸引了他。他带领Jevremovic和其他5位同事努力重复气泡核聚变实验。研究小组遵循Taleyarkhan所发表论文上描述的方法,即使用将所有氢原子都换为重氢-氘的丙酮,将液体暴露于中子源中就可形成气泡种子,声波穿过气泡并让它们爆裂。研究小组寻找氢的放射性同位素氚,这是双氘核聚变可能产生的产物。

  2003年末,Tsoukalas设法鼓励Taleyarkhan离开橡树岭国家实验室到普渡大学工作。2004年春天,Taleyarkhan成为普渡大学的全职教授。

  当Taleyarkhan来到普渡大学实验室时,实验室的成员加倍小心地观察他的行动。但同事发现什么也没有,他们开始怀疑实验。

  疑云再生 激怒同事

  2004年5月后的某一天,实验室成员突然发现Taleyarkhan将公共实验室的设备搬到了自己不在校园区的实验室。Tsoukalas说:“这让我们很难进行需重复三次的实验,以验证我们的结果。”

  但他们作出一个不追究此事的决定:“这是一位初来乍到的新教授,我们需要一种宽容的气氛,因为这有利于创新。”

  然而2005年7月,当Taleyarkhan要求普渡大学新闻办公室发表一份新闻通告,报告一个“经同行评审”的“独立”气泡核聚变的正面研究结果时,研究人员再次被激怒了。这份新闻的内容也引起了普渡大学的严重关注,因为Taleyarkhan要发表在《物理学评论快报》的论文中的第一句话说:这些实验“独立确证”他的结果。《自然》调查发现这篇论文首先发表在由Taleyarkhan自己担任主编的《核技术和设计》期刊上,而且这篇论文声称的数据,根本没有存在过,也无法求证,因为设备也没有了。

  《自然》杂志向Taleyarkhan求证,但他再也没有回答有关这篇论文的任何问题。

  《自然》杂志指出,将与这一工作接近的人提供的所有信息集中起来,传达的一个结论是:核聚变的泡沫已经破灭了。                                        王丹红

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