早在1989年3月美國(guó)鹽湖城召開的一次新聞發(fā)布會(huì)上，猶他州大學(xué)科學(xué)家斯坦利·龐斯和英國(guó)南安普頓大學(xué)馬汀·弗萊希曼宣布了一項(xiàng)驚人消息：他們可以聚變氫同位素原子核創(chuàng)建氦原子——太陽(yáng)存在類似的進(jìn)程，同時(shí)釋放出核聚變能量，但與之不同的是，他們進(jìn)行的這種冷聚變反應(yīng)能在室溫下進(jìn)行，未投入更多能量便能實(shí)現(xiàn)核聚變產(chǎn)生能量。

當(dāng)時(shí)美國(guó)哥倫比亞廣播公司(CBS)一則新聞報(bào)道稱，這項(xiàng)研究帶來制造豐富能源的希望，有望取代化石燃料和常規(guī)核能。但依據(jù)1989年《紐約時(shí)報(bào)》一篇文章稱，其他試圖復(fù)制該實(shí)驗(yàn)的研究人員均無法重現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推測(cè)該研究結(jié)果是實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤造成的。1999年，哈維馬德學(xué)院物理學(xué)教授彼特·薩塔稱，科學(xué)界大多數(shù)人不再認(rèn)為冷聚變是一種真實(shí)現(xiàn)象。該研究論斷發(fā)表在《科學(xué)美國(guó)人》雜志上。

夢(mèng)想很難湮滅

盡管如此，科學(xué)家對(duì)冷聚變的興趣從未消失，他們?nèi)岳^續(xù)進(jìn)行此類研究，雖然沒有科學(xué)家能決定性證明它是否能實(shí)現(xiàn)，但這項(xiàng)工作實(shí)際上在其他方面產(chǎn)生了頗具價(jià)值的認(rèn)知。

例如：幾年前，谷歌公司資助了一項(xiàng)為期多年的冷聚變研究，參與方包括多所大學(xué)科學(xué)家和美國(guó)勞倫斯·伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究員，最終他們于2019年在《自然》雜志上發(fā)表一篇文章透露稱，他們的努力“尚未產(chǎn)生任何確鑿證據(jù)證明冷聚變效應(yīng)”。

谷歌項(xiàng)目參與者之一、加州大學(xué)戴維斯分校電子和計(jì)算機(jī)工程教授杰里米·芒迪解釋稱，核聚變是一種潛在的能量來源，它可以提供巨大能量，而不會(huì)產(chǎn)生有害副產(chǎn)物，為了發(fā)生核聚變反應(yīng)，帶正電荷的原子核需要距離足夠近才能融合在一起，如果發(fā)生這種情況，能量就會(huì)被釋放出來，然而，困難在于帶正電的原子核相互排斥，如果有很多原子核緊密地聚集在一起——密度很高，并且它們有很大的動(dòng)能(處于高溫狀態(tài)下)，該反應(yīng)就會(huì)發(fā)生。

太陽(yáng)是通過核聚變產(chǎn)生能量，但維持核聚變反應(yīng)所需的溫度和密度在地球上很難實(shí)現(xiàn)，冷聚變是指核聚變可以在更低的溫度下發(fā)生，并使其成為地球一種有效利用能源。

芒迪強(qiáng)調(diào)稱，事實(shí)上，很難排除地球制造冷聚變的可能性，這也是一些理論概念延續(xù)至今的原因之一，雖然我們并未發(fā)現(xiàn)冷聚變的任何確鑿證據(jù)，但這并不意味著該反應(yīng)不存在。

對(duì)于外行來講，為了找到冷聚變的證據(jù)而反復(fù)調(diào)查，似乎是在浪費(fèi)時(shí)間和資源，但科學(xué)家卻并不這樣認(rèn)為，因?yàn)樗麄冊(cè)谔剿黩?yàn)證的過程中，收集了其他方面的知識(shí)，并開創(chuàng)了技術(shù)創(chuàng)新。

芒迪說：“這些副產(chǎn)物可能是我們?cè)谠擃I(lǐng)域研究產(chǎn)生的最大影響之一，通過與谷歌公司合作，我們?cè)凇蹲匀弧?、《自然材料》、《自然催化》等具有較高影響力的科學(xué)期刊上發(fā)表論文20多篇，目前已獲得兩項(xiàng)專利技術(shù)，除了發(fā)表直接描述低能量聚變過程的論文，我們還發(fā)表了關(guān)于金屬氫化物等有趣材料物理和光學(xué)特性以及它們?cè)趥鞲衅?、催化劑上的?yīng)用的論文。”

HERMES項(xiàng)目

近期，歐洲一支由多國(guó)科學(xué)家組成的研究團(tuán)隊(duì)開始另一項(xiàng)冷聚變研究——HERMES項(xiàng)目，該項(xiàng)目將采用近年來開發(fā)的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)和工具，HERMES項(xiàng)目協(xié)調(diào)員、芬蘭圖爾庫(kù)大學(xué)機(jī)械與材料工程系副教授佩卡·佩爾喬表示，該研究的目的是試圖尋找一種可以重復(fù)產(chǎn)生異常效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，目前我們正在重視審查之前的部分實(shí)驗(yàn)，同時(shí)，我們將利用鈀單晶等可控模型系統(tǒng)，對(duì)鈀-氫、鈀-氘系統(tǒng)的電化學(xué)進(jìn)程進(jìn)行深入分析，因此，簡(jiǎn)單地講，HERMES項(xiàng)目結(jié)合了鈀-氫體系的基礎(chǔ)研究，重復(fù)了一些頗具希望早期實(shí)驗(yàn)，并開發(fā)了新的方法，例如：我們將利用質(zhì)子導(dǎo)電固體氧化物研究高溫條件反應(yīng)。

即便如此，研究人員也無法確信能找到冷聚變反應(yīng)的相關(guān)證據(jù)，佩爾喬解釋稱，科學(xué)領(lǐng)域大多數(shù)人認(rèn)為這很可能是實(shí)驗(yàn)假象，也就是說，它不是真實(shí)的，基本上，當(dāng)鈀金屬中含有大量氘時(shí)，通常似乎沒什么尋常的事情發(fā)生，但有時(shí)，由于一些不太清楚的原因，可能會(huì)發(fā)生奇怪的事情。

最初，龐斯和弗萊希曼觀測(cè)到了過剩熱量，但也有報(bào)道稱發(fā)現(xiàn)其他異常效應(yīng)，例如：中子輻射或者氦產(chǎn)物，但是有很多再現(xiàn)性的問題，最有可能的是，這些反應(yīng)實(shí)際上不是核聚變，而是發(fā)生在金屬晶格中的其他核反應(yīng)。

HERMES項(xiàng)目研究小組不會(huì)試圖再次嘗試龐斯和弗萊希曼的研究，然而，佩爾喬表示該研究過于耗時(shí)，并且非常困難，他解釋稱，相反，我們更加專注于納米材料，該材料的加載速度應(yīng)該更快，在加入氘時(shí)，由于體積變化而產(chǎn)生的應(yīng)力應(yīng)該更小。我們研究的重點(diǎn)之一是所謂的共電沉積實(shí)驗(yàn)，即鈀-氘是通過電化學(xué)方式沉積的，該方法是由美國(guó)海軍SPAWAR系統(tǒng)中心的斯坦尼斯·斯帕克博士和帕梅拉·馬塞爾·博斯博士開發(fā)設(shè)計(jì)的，這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了很好地記錄，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在多個(gè)科學(xué)媒體上，所以我們的第一個(gè)方法是嘗試重現(xiàn)他們的研究結(jié)果。

佩爾喬說：“這是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)的項(xiàng)目，也就是說，我們很有可能無法觀測(cè)到任何異常情況，另一方面，如果項(xiàng)目成功，我們將有一個(gè)可重復(fù)的實(shí)驗(yàn)來探索這些反應(yīng)。”依據(jù)現(xiàn)代物理學(xué)，不應(yīng)該發(fā)生這樣的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)，所以科學(xué)家應(yīng)該設(shè)計(jì)一種新理論解釋這些反應(yīng)，也有可能開發(fā)新的熱量來源，因?yàn)檫@些反應(yīng)被認(rèn)為會(huì)產(chǎn)生多余的電熱量。

依據(jù)佩爾喬的說法，HERMES研究收集到關(guān)于鈀-氫系統(tǒng)的基本特征信息，也有助于開發(fā)一種更好的制造氫能源的技術(shù)，用于替代燃料電池汽車。