早在1989年3月美國鹽湖城召開(kāi)的一次新聞發(fā)布會(huì )上，猶他州大學(xué)科學(xué)家斯坦利·龐斯和英國南安普頓大學(xué)馬汀·弗萊希曼宣布了一項驚人消息：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(lèi)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能在室溫下進(jìn)行，未投入更多能量便能實(shí)現核聚變產(chǎn)生能量。
當時(shí)美國哥倫比亞廣播公司(CBS)一則新聞報道稱(chēng)，這項研究帶來(lái)制造豐富能源的希望，有望取代化石燃料和常規核能。但依據1989年《紐約時(shí)報》一篇文章稱(chēng)，其他試圖復制該實(shí)驗的研究人員均無(wú)法重現該實(shí)驗結果，推測該研究結果是實(shí)驗錯誤造成的。1999年，哈維馬德學(xué)院物理學(xué)教授彼特·薩塔稱(chēng)，科學(xué)界大多數人不再認為冷聚變是一種真實(shí)現象。該研究論斷發(fā)表在《科學(xué)美國人》雜志上。
夢(mèng)想很難湮滅
盡管如此，科學(xué)家對冷聚變的興趣從未消失，他們仍繼續進(jìn)行此類(lèi)研究，雖然沒(méi)有科學(xué)家能決定性證明它是否能實(shí)現，但這項工作實(shí)際上在其他方面產(chǎn)生了頗具價(jià)值的認知。
例如：幾年前，谷歌公司資助了一項為期多年的冷聚變研究，參與方包括多所大學(xué)科學(xué)家和美國勞倫斯·伯克利國家實(shí)驗室的研究員，最終他們于2019年在《自然》雜志上發(fā)表一篇文章透露稱(chēng)，他們的努力“尚未產(chǎn)生任何確鑿證據證明冷聚變效應”。
谷歌項目參與者之一、加州大學(xué)戴維斯分校電子和計算機工程教授杰里米·芒迪解釋稱(chēng)，核聚變是一種潛在的能量來(lái)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，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(lái)，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)，該反應就會(huì )發(fā)生。
太陽(yáng)是通過(guò)核聚變產(chǎn)生能量，但維持核聚變反應所需的溫度和密度在地球上很難實(shí)現，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。
芒迪強調稱(chēng)，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至今的原因之一，雖然我們并未發(fā)現冷聚變的任何確鑿證據，但這并不意味著(zhù)該反應不存在。
對于外行來(lái)講，為了找到冷聚變的證據而反復調查，似乎是在浪費時(shí)間和資源，但科學(xué)家卻并不這樣認為，因為他們在探索驗證的過(guò)程中，收集了其他方面的知識，并開(kāi)創(chuàng )了技術(shù)創(chuàng )新。
芒迪說(shuō)：“這些副產(chǎn)物可能是我們在該領(lǐng)域研究產(chǎn)生的最大影響之一，通過(guò)與谷歌公司合作，我們在《自然》、《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，目前已獲得兩項專(zhuān)利技術(shù)，除了發(fā)表直接描述低能量聚變過(guò)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)特性以及它們在傳感器、催化劑上的應用的論文。”
HERMES項目
近期，歐洲一支由多國科學(xué)家組成的研究團隊開(kāi)始另一項冷聚變研究——HERMES項目，該項目將采用近年來(lái)開(kāi)發(fā)的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)和工具，HERMES項目協(xié)調員、芬蘭圖爾庫大學(xué)機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產(chǎn)生異常效應的實(shí)驗，目前我們正在重視審查之前的部分實(shí)驗，同時(shí)，我們將利用鈀單晶等可控模型系統，對鈀-氫、鈀-氘系統的電化學(xué)進(jìn)程進(jìn)行深入分析，因此，簡(jiǎn)單地講，HERMES項目結合了鈀-氫體系的基礎研究，重復了一些頗具希望早期實(shí)驗，并開(kāi)發(fā)了新的方法，例如：我們將利用質(zhì)子導電固體氧化物研究高溫條件反應。
即便如此，研究人員也無(wú)法確信能找到冷聚變反應的相關(guān)證據，佩爾喬解釋稱(chēng)，科學(xué)領(lǐng)域大多數人認為這很可能是實(shí)驗假象，也就是說(shuō)，它不是真實(shí)的，基本上，當鈀金屬中含有大量氘時(shí)，通常似乎沒(méi)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(guān)測到了過(guò)剩熱量，但也有報道稱(chēng)發(fā)現其他異常效應，例如：中子輻射或者氦產(chǎn)物，但是有很多再現性的問(wèn)題，最有可能的是，這些反應實(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。
HERMES項目研究小組不會(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(guò)于耗時(shí)，并且非常困難，他解釋稱(chēng)，相反，我們更加專(zhuān)注于納米材料，該材料的加載速度應該更快，在加入氘時(shí)，由于體積變化而產(chǎn)生的應力應該更小。我們研究的重點(diǎn)之一是所謂的共電沉積實(shí)驗，即鈀-氘是通過(guò)電化學(xué)方式沉積的，該方法是由美國海軍SPAWAR系統中心的斯坦尼斯·斯帕克博士和帕梅拉·馬塞爾·博斯博士開(kāi)發(fā)設計的，這些實(shí)驗進(jìn)行了很好地記錄，相關(guān)研究結果發(fā)表在多個(gè)科學(xué)媒體上，所以我們的第一個(gè)方法是嘗試重現他們的研究結果。
佩爾喬說(shuō)：“這是一個(gè)高風(fēng)險、高回報的項目，也就是說(shuō)，我們很有可能無(wú)法觀(guān)測到任何異常情況，另一方面，如果項目成功，我們將有一個(gè)可重復的實(shí)驗來(lái)探索這些反應。”依據現代物理學(xué)，不應該發(fā)生這樣的實(shí)驗反應，所以科學(xué)家應該設計一種新理論解釋這些反應，也有可能開(kāi)發(fā)新的熱量來(lái)源，因為這些反應被認為會(huì )產(chǎn)生多余的電熱量。
依據佩爾喬的說(shuō)法，HERMES研究收集到關(guān)于鈀-氫系統的基本特征信息，也有助于開(kāi)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(chē)。
