冷聚變之謎何時能獲答案?
冷聚變，有人說這是20世紀最大的科學發現之一，它開啟了人類通向未來之門，如果這一技術被投入使用，那麽人類將能夠得到取之不盡的清潔能源。然而，也有人認定它是上個世紀最大的科學騙局，是偽科學、病態科學，或者至少是個科學錯誤。自1989年3月開始，在全球範圍內支持者和反對者的爭論就從來沒有停止過，隻有一點是肯定的，就是從來沒有一個科學問題能像這樣，引起如此廣泛的、長久的爭論。
核能的利用是20世紀的一件大事，核能可以通過兩種不同的過程釋放出來，即裂變和聚變。裂變是使原子核分裂，它就是核電站和原子彈的能源。我們現在所使用的核電就是通過可控的核裂變反應堆驅動發電機而獲得的。核電是高效的能源，據國際原子能機構公布的統計數字，截止到1999年，全世界處於運營中的核電站共有436座。1999年全世界核發電量為2394．6兆兆瓦時，已經占到了全世界所需電能的四分之一。但是裂變核反應堆也存在很大的問題，它對於核原料有一定的要求，而且將會產生危害巨大的放射性核廢料。相比之下，核聚變反應要優越的多，它是一個環保而清潔的反應，運行安全可靠，而使用的燃料——氫的兩種同位素氘和氚在自然界中取之不盡。聚變過程是兩個氫原子核發生碰撞，從而聚合在一起。在太陽的中心和氫彈中，發生的就是聚變。但因為原子核具有電荷相互排斥，所以要得到聚變反應是極端困難的。隻有在超常的高溫高壓下，原子核才會發生聚變。所以氫彈的引爆都需要其內部自帶的原子彈爆炸來產生高溫高壓，引發聚變反應。
可控核聚變是多年來科學家們積極研究的課題之一，目前已經提出一些利用高溫聚變所產生的能量的方案，比如通過磁力。但是，聚變反應需要具備 108K以上的高溫，在這樣的高溫下，物質成了等離子態。還要讓這樣高溫的等離子體有較高的密度，但又不能接觸容器，因為任何容器都經受不住108K的高溫，這樣的目標至今未能實現。既然極端的高溫是產生聚變能的障礙，人們自然要探索其他或許能導致聚變的途徑。是否能夠不依賴於高溫高壓使原子核發生聚變?幾十年過去了，人們對這個問題有過大量的探索，但一直沒有結果。
1926年，德國兩位科學家潘尼斯和彼得斯提出了冷核聚變的概念，提出在較低溫度下(譬如室溫)氫元素仍然可以在一定條件下發生聚變，但受到了著名物理學家盧瑟福的批評。1927年，一個叫唐伯格的人要求申請一項瑞典專利。他聲稱，用普通水和具有鈀陰極的電解裝置成功地產生了氦和有用的能，但專利沒有被批準。關於室溫核聚變的想法，首先是蘇聯學者特馬爾夫於1947年提出的，可也一直未被實驗證實。冷聚變看來始終隻是部分科學家不成功的幻想而已，但事情到了1989年有了戲劇性的變化。
1989年3月23日，兩位電化學家在一次記者招待會上宣布，他們在一個電解槽裏通過把氘核聚合在一個鈀晶格裏實現了冷聚變。他們中間一位是馬丁·弗萊西曼，英國皇家學會的成員和南安普敦大學的電化學研究教授；另一位是斯坦利·龐斯，美國猶他大學的化學教授；兩位教授解釋說，在這項實驗中，用 99．5％重水，加0．5％普通水並摻入少量氘氧化鋰製成電解液，用鉑作陽極，用鈀作陰極，在室溫下進行電解，觀測到放出熱量要比實驗耗用的能量多四倍多，也觀測到中子、η)射線和氘整個反應持續120小時以上，中子產額為4×10中子／秒。後來龐斯又宣布反應持續時間已達800小時，觀測到輸出能量已達到輸入能量的8倍。他們的這項研究最初開始於1984年。
在猶他大學的記者招待會開過不到24個小時，全世界就有科學家開始了兩方麵的工作：或者重做龐斯和弗萊西曼進述的實驗，或者竭力證明他們的錯誤。根據《新聞周刊》的披露，至少有1000個實驗室在檢驗他們的聲明。報紙、雜誌和電視台也行動起來，追蹤著科學家，急於獲得有關這個問題的最新進展，畢竟這是一項與人類未來命運信息息相關的科技。在頭三個月，從科學家那裏傳出五花八門的大量消息，有的傾向確認，有的傾向否定，有的說已完全證實，有的說已部分證實，還有不十分肯定的指責和個人看法。總之，關於冷聚變，眾說紛紜。斯坦福大學、佐治亞理工學院、得克薩斯A&M、洛斯阿拉莫斯、佛羅裏達大學和華盛頓大學等單位的科學家，先後公布了他們的肯定結果。巴西、捷克斯洛伐克、匈牙利、印度、意大利和蘇聯等國的科學家，也出麵予以肯定，宣布他們也得到了與龐斯和弗萊西曼一致的實驗結果。但是，密歇根大學、橡樹嶺、英國原子能管理局、美國貝爾實驗室、麻省理工學院、北京大學技術物理係、中國原子能研究院等處的科學家，給出的卻是否定性的結果。而且，佐治亞理工學院的研究人員後來又收回了他們原來的意見，因為他們事後發現他們對中子數的測量大有問題。
有一點是需要提到的，原本龐斯和弗萊西曼並不準備那麽快公開他們的成果，還想進一步驗證。但是猶他大學的領導層由於聽說別的學校也在開展相同的研究，所以對兩位教授施加了壓力，因為越快宣布，在日後申請專利的競爭中就越有利。這致使龐斯和弗萊西曼沒有按照學術常規先在有關學報上發布研究報告供同行討論，而是直接將消息發布給了大眾媒體。不過反對冷聚變的部分學者們也並非沒有私心，一來龐斯和弗萊西曼打破學術常規的做法令他們惱怒；二來如果冷聚變真的被確認為大有希望實現，那麽如今許多提供給熱聚變研究的經費就會被轉移到冷聚變項目上，這也是許多人不願意看到的。
如今，10多年已經過去了，可問題的定論還依然遙遙無期。世界各國都在龐斯和弗萊西曼實驗的基礎上進行著有關冷聚變的研究，但得出的結論仍然是相互矛盾的。支持者和反對者們因此都有著充分的實驗證據堅持自己的立場，沒有人知道冷聚變之謎何時才能獲得答案。然而無論真假，冷聚變的提出畢竟為打破原有的思維方式，為盡早實現可控核聚變提供了一種有啟發性的新思路。
(蘇 明)