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【方舟子涉嫌抄袭剽窃】公示第四号(举报人:亦明) (1310 查看)
发布: 亦明
日期: February 18, 2011 04:52AM

原帖

【方舟子涉嫌抄袭剽窃】公示第四号(举报人:亦明)

发布: 柯华

日期: February 04, 2011 10:52AM

【说明: 2011年1月29日凌晨0:51(北京时间),本人以《就<科学史上著名公案——冷聚变事件>一文涉嫌抄袭的通知》为题,给方舟子发出如下邮件:

方舟子先生台鉴:

我是中国学术评价网版主。

日前收到中国学术评价网方舟子系列专题抄袭剽窃专辑主持人亦明博士的文章《推测出来的抄袭案》。该文认为您于2008年6月9日和16日发表于《经济观察报》的《科学史上著名公案——冷聚变事件》一文,系抄袭自加拿大西安大略大学数学教授道尼(Alexander Keewatin Dewdney, 1941-)的科普著作《Yes, we have no neutrons: an eye-opening tour through the twists and turns of bad science》(John Wiley & Sons, Inc., 1997. pp.180)的第六章《Genie in a Jar:The “Discovery” of Cold Fusion》。

根据中国学术评价网《抄袭剽窃案例认定程序》,本案由版主代理主持人承担审核之责。

经认真核对,仔细比较,本人认为亦明博士的指控成立。按照中国学术评价网《抄袭剽窃案例认定程序》(见:[www.2250s.com]),本人现将亦明博士的文章转发给您,请您务必在五天内为自己的行为作出解释或辩护。本人将根据您的回复,决定是否将其提交本网站学术不端行为评议团裁决。逾期不予回复,此案将自动按照《抄袭剽窃案例认定程序》处理。

特此告知。

顺祝新禧!

柯华 谨上

2011年1月29日

至今,五日期限已到,但方舟子仍未回信。根据本网站《抄袭剽窃案例认定程序》,现将亦明博士的举报文章予以公布,并招募评议人就此举报是否成立予以评议。同时,欢迎诸位网友对此案踊跃发表自己的意见。

柯华
中国学术评价网方舟子系列专题抄袭剽窃专辑代理主持人
2011年2月4日】
推测出来的抄袭案

亦明


2002年3月18日,方舟子作《“智商”的误区》一文。这篇文章先后在《牛顿-科学杂志》(2002年第4期)、《青年科学》(2003年第1期)、《教师博览》(2003年第5期)、《科技文萃》(2004年第3期)上发表。2007年,方舟子又把它换了一个标题,《“智商”是不可改变的吗?》,收入《方舟子破解世界之谜》之中。据笔者考证,这篇文章主要抄袭自哈佛大学教授、著名科学史学者古尔德(Stephen Jay Gould, 1941-2002)写的《误测人类》(The Mismeasure of Man),和加拿大西安大略大学数学教授道尼(Alexander Keewatin Dewdney, 1041-)写的《对,我们没发现中子》(Yes, we have no neutrons: an eye-opening tour through the twists and turns of bad science. John Wiley & Sons, Inc., 1997. pp.180)。(见亦明:《创作、翻译、编译、还是抄袭?——评方舟子的〈“智商”的误区〉》,已投稿)。

一、合理推测

古尔德的《误测人类》是讨论智商问题的专著,而道尼的《对,我们没发现中子》则是一本科普、“打假”、打“坏科学”读物。后者共分八章,每章之间基本没有联系。比如,方舟子的《“智商”的误区》抄袭的是该书第二章《智力数字:智商的古怪理论》(Mind Numbers: The Curious Theory of the Intelligence Quotient)。而该书第六章的题目是《冷聚变的“发现”》(Genie in a Jar:The “Discovery” of Cold Fusion)。笔者在翻阅这本书,就产生了一个这样的问题:一个小偷在进入宝库之后,他难道会只偷一件宝贝吗?那他不成了蠢贼了吗?因此,一个假设油然而生:方舟子应该还偷了这本书的其他章节。果然,用“冷聚变”三个字搜索新语丝网站,笔者找出了《科学史上著名公案——冷聚变事件》一文。它发表在 2008年6月9日和16日的《经济观察报》上。一年后,它又被改头换面,以《“冷聚变”闹剧》为题,成了方舟子新书《爱因斯坦信上帝吗?——方舟子解读科学史著名谜团》中的一章。

那么,方舟子的《冷聚变事件》到底是不是抄袭道尼的《冷聚变的“发现”》呢?答案是肯定的。不计标点符号,《冷聚变事件》共4114字,其中3161字与道尼的文章吻合,吻合率超过四分之三。(见本文附录)。也许方舟子会狡辩说,我们两个人讲述的是相同的故事,文字相似是很自然的事情。你怎么能够证明我的文章是抄袭道尼的呢?我的理由如下。

冷聚变事件可以说是过去一个世纪中世界上最大的科技丑闻之一,其故事情节极为丰富,牵涉的人物众多,场面宏大。比如,始作俑者是两位化学家,弗雷希曼(Martin Fleischmann)是英国皇家学会的会员, 庞斯(Stanley Pons)是美国犹他大学化学系主任。而与他们纠缠不清的Steven Jones则是物理学家,并且他所在的大学,杨百翰大学(Brigham Young University)还是犹他大学的死对头(archrival)。(方舟子将杨百翰大学译为“伯里格汉•扬大学”,显然对这所大学一无所知。)除此之外,冷聚变这个发明如果是真的,它能够彻底解决人类的能源问题,甚至环境问题。因此,这个消息一出现,就成了世界各国媒体的头条新闻。而从科学的角度来看,冷聚变现象的发现打破了物理学家们普遍认同的假说,即核聚变只能在超高温超高压的环境下才能够发生。这使一直生活在物理学家阴影之下的化学家们扬眉吐气,因此关于冷聚变的争执后来竟然演变成了物理学界和化学界两大阵营之间的较劲。所以,关于冷聚变的文章,多如牛毛;以它为题材的专著,也屈指难数。看看下面这些专著:

Energy Research Advisory Board. Cold Fusion Panel. Cold fusion research: a report of the Energy Research Advisory Board to the United States Department of Energy. Washington, DC., 1989. 69 p.

Peat, F. David. Cold fusion: the making of a scientific controversy. Contemporary Books, Chicago, 1989. 188 p.

Close, Frank (1990). Too Hot to Handle: The Story of the Race for Cold Fusion. Princeton University Press, Princeton, NJ., 1991. 376 p.

Anomalous nuclear effects in deuterium/solid systems : Provo, UT, 1990. American Institute of Physics, New York, 1991. 958 p.

Huizenga, John R. Cold fusion: the scientific fiasco of the century. University of Rochester Press, Rochester, NY., 1992. 259 p.

Taubes, Gary. Bad science: the short life and weird times of cold fusion. Random House, New York, 1993. 503 p.

Simon, Bart. Undead science : science studies and the afterlife of cold fusion. Rutgers University Press, New Brunswick, N.J., 2002. 252 p.

Beaudette, Charles G. Excess heat: why cold fusion research prevailed. Oak Grove Press, 2002. 410 p.

Kozima, Hideo. The science of the cold fusion phenomenon. Elsevier, 2006. 192 p.

Storms, Edmund. The science of low energy nuclear reaction: a comprehensive compilation of evidence and explanation. World Scientific, Hackensack, NJ., 2007. 312 p.

Seife, Charles. Sun in a bottle: the strange history of fusion and the science of wishful thinking. Viking, New York, 2008. 294 p.

与这些专著相比,道尼的文章不过20页,七千余单词。而方舟子四千汉字的文章竟然与道尼的文章达到四分之三的吻合率——这就像是在芸芸众生之中,有两个人长相十分相似。怀疑他们出自同一对父母,岂不是相当合理的吗?

二、铁证如山

当然,仅仅是这样粗略地推测,并不能够完全说服世人。因此,我们还需要更多的“铁证”。据方舟子说:

“美国法庭,在认定抄袭时,使用一条铁证:原作有技术性错误的地方(比如引文错误、错别字等),抄袭者也一一跟着犯错。以至有些辞典、目录的出版商,故意留几个无关紧要的、不起眼的小错误,以便用做指控别人抄袭的铁证。”(方舟子:《郭沫若抄袭钱穆了吗?》,1999年4月号《新语丝》月刊,[www.xys.org])。

“在美国法庭上,抄袭者没有意识到的‘技术性错误’乃是抄袭的铁证。”(方舟子:《多维新闻网剽窃的铁证》,XYS20000410,[www.xys.org])

既然如此,我们就看一看方舟子的文章中有没有“技术性错误”这样的“铁证”。

1、“一百美元”

在文章中,方舟子嘲笑弗雷希曼和庞斯做冷聚变试验的电解槽“整个装置的费用大约也就100美元。”方舟子是怎么计算出那个装置的价值的呢?原来,道尼曾这么说:“The total cost of the apparatus came to perhaps a hundred dollars.”

为什么说这是“铁证”呢?因为“一百美元”这个说法是道尼独特的。确实,最让那些对冷聚变持怀疑态度的科学家感到不解的,就是犹他大学冷聚变试验装置的简陋。比如,美国能源部的调查报告在开篇就这么说:

“The claims were particularly astounding given the simplicity of the equipment, just a pair of electrodes connected to a battery and immersed in a jar of D2O--equipment easily available in many laboratories.” (见:Energy Research Advisory Board. Cold Fusion Panel. Cold fusion research: a report of the Energy Research Advisory Board to the United States Department of Energy.)

但是,即使如此,他们没有给这套简单的装置打上“一百美元”的价码。1993年8月号Popular Science上的一篇文章也不过是说,“他们的试验不过使用一套简单的装置,外加价值几美元的试剂”而已。(见:Bishop, J. 1993. It ain't over till it's over. Popular Science. 243, 47-51)。倒是对物理学极度无知的道尼(下详),为了嘲笑这两个化学家,大笔一挥,做出了上面的判决。而比道尼还要无知的方舟子,则除了抄袭之外,根本没有其他选择。

【注:道尼对物理学的无知,由下面的例子可见一斑。他的文章几乎完全是根据Frank Close的Too Hot to Handle改写的。但是,他把Close介绍弗雷希曼计算的氘在电解槽中钯电极上所承受的压力为1027(10的27次方)个大气压写成了 “1,027” 个大气压。实际上,根据理论计算,氘原子发生聚变的最低压力为1026个(10的26次方)大气压,1 ,027个大气压对于核聚变根本不会产生任何影响。】

2、“50英里”

方舟子在文章中说:“琼斯非常惊讶地获悉就在50英里外居然有人也在做和他类似的实验。”琼斯所在的杨百翰大学与犹他大学的距离,到底是多少,有不同的说法。比如,David Peat在Cold Fusion中说是四十英里(“only forty miles away”, p.3)。Frank Close在Too Hot to Handle中说,杨百翰大学距离盐湖城(犹他大学所在地)30英里(“30 miles from Salt Lake City”, p.10)。Gary Taubes在Bad science中说是四十五英里(“Forty-five miles down the road in Provo,” p.45)。那么,方舟子为什么要信誓旦旦地说“50英里”呢?当然是因为道尼是这么说的,并且说了两次:“Two chemists a mere 50 miles away”,“Working at Brigham Young University, a mere 50 miles south of the University of Utah”。

3、“一年半的时间”

冷聚变事件虽然因犹他大学的化学家而起,但是,杨百翰大学的物理学家琼斯在其中扮演了一个十分重要的角色。而他的研究,就是通过中子探测器来检测中子的出现,来断定核聚变是否发生。(犹他大学的科学家则是通过测量温度的升高来间接推测核聚变的发生。)由于当时没有商品化的中子探测器,所以他们必须自己来研制。那么,琼斯到底花了多长的时间来研制这个探测器呢?方舟子说:“他花了一年半的时间建造了一个精致的中子探测器”。事实是,琼斯的研究组从1986年 9月就开始研制这个仪器,直到1988年底左右才研制成功,因此是花了两年多的时间。(见:Huizenga, John R. Cold fusion, page 17;Frank Close. Too Hot to Handle, page 66; Gary Taubes. Bad science, page 35)。那么,方舟子为什么要说是“一年半”呢?当然是因为道尼是这么说的:“He spent the next year and a half building a sophisticated neutron spectrometer.”

那么,道尼为什么要这么说呢? 原来,Frank Close在Too Hot to Handle中讲述这个过程时,先是说琼斯的试验组对旧的探测器不满意,决定研制新仪器,而其成员在1986年花了几个月的时间从事这项研制工作。接着,Frank Close另起一个新段落说:“Building and testing the neutron spectrometer——capable of both counting neutrons and measuring their energies——took all of 1987 and much of 1988.”道尼很可能没有读上一段,结果把这一段话当成了故事的全部,写进了自己的文章。而方舟子呢?他当然不会费力气看Close的大部头著作。

4、“让弗雷希曼和庞斯使用他造的中子探测器”

弗雷希曼和庞斯在1988年向美国能源部申请研究冷聚变的经费。他们的评审人之一就是杨百翰大学大学的琼斯。按道理说,琼斯的研究课题与这个申请项目相似,因此他们是竞争者,存在利益冲突,他应该回避才是。可事实是,琼斯不仅没有回避,他还直接与申请人取得了联系。也就是因为如此,才最终导致犹他大学匆匆忙忙决定举行新闻发布会,以争夺发明的优先权。琼斯与弗雷希曼和庞斯进行直接联系的动机是什么,一直众说纷纭,莫衷一是。但是,由于道尼要把弗雷希曼和庞斯打成赌徒(在文章中,道尼总共四次使用gamble这个词),所以他就极力美化琼斯,猜测琼斯的初衷是“Perhaps they would like to use his new neutron spectrometer.”可笑方舟子不仅把道尼使用的gamble这个词抄袭了过来(他在文章中六次使用“赌”字),而且还把道尼的这个毫无根据的猜测也抄了过去,说:“他想到也许彼此之间可以有合作,比如可以让弗雷希曼和庞斯使用他造的中子探测器。”

那么,琼斯真的是这么想的吗?答案是:不太可能。据Gary Taubes的调查,第一,琼斯在最初(1988年9月)曾向能源部建议不批准庞斯的冷聚变研究经费申请。其次,在1988年底,琼斯曾考虑撇开犹他大学,独自申请冷聚变技术的专利。后来,美国能源部管理冷聚变的人(Ryszard Gajewski)极力主张他们双方合作,并且明确告诉庞斯等人,不使用新的中子探测器,就得不到研究经费。而琼斯手下研制探测器的那个人,实际上是想要卖给庞斯一台探测器。只是在那之后,琼斯才做出了让庞斯团队使用他们的探测器的决定。(见:Bad science, pages 42, 48-50)。而庞斯等人对琼斯颇有顾忌,最终没有与琼斯合作。所以说,道尼的猜测纯属异想天开,而方舟子的“猜测”则是毫无疑义的抄袭。

5、“在庞斯家的厨房做实验”

方舟子在文章中还说了这样的话:“两人秘密地从事这一研究,最开始是在庞斯家的厨房做实验,之后把实验装置搬到犹他大学化学楼的地下室。”我查遍文献资料,也没有发现“在庞斯家的厨房做实验”的来源。实际上,庞斯即使再怎么愚蠢,他也知道自己搞的是核试验,他怎么会在自己家的厨房做实验呢?再者说,庞斯非常富裕(据说是百万富翁),家中能够放置高达18英尺的圣诞树(见:Bad science, page 7)。他为什么要在自己家的厨房做核试验呢?

那么,方舟子的文字是怎么来的呢?原来,道尼在书中写了这样一段话:“One night over a glass of whiskey in Pons's kitchen, Fleischmann said, ‘It's a billion-to-one chance. Shall we do it?’ Pons replied, ‘Let's have a go.’”这是笔者找到的与“厨房”有关的唯一记载。显然,方舟子根据这一记载,发挥了自己的贫乏想象力,把他们最初的实验也安排到了庞斯家的厨房。

6、“每秒不到100个中子”

前面提到,道尼本人对物理学根本就不通,他的写作,完全是根据别人的文章来进行改写。也就是因为如此,他的文章之中会有很多错误。比如,他曾这么说:

“Nuclear physicists who watched the press conference and heard the figure ‘watts of heat’ would have known that the number of neutrons that should have accompanied such heat would have led to quite serious health problems for the pair long before the press conference. Instead of less than a hundred neutrons per second, the pair should have been bathed in a deadly spray of some thousand billion neutrons per second.”

根据这段话,方舟子写道:

“实际上,那些看了犹他新闻发布会的物理学家一开始就对其结果深表怀疑。如果像弗雷希曼和庞斯所说的其测到的多余热量是聚变产生的,那么释放出的中子数不会只比本底略高(每秒不到100个中子),而会是每秒释放出数以万亿计的中子,那对没有防护的实验人员将是致命的。”

除了看上去像是“直接是英语文章翻过来的”之外,还有方舟子抄袭道尼的其他“铁证”吗?有。这个铁证就是“每秒不到100个中子”这几个字。

实际上,庞斯等人报告的中子产量,并非是“每秒不到100个中子”,而是将近一千。(这个数字在最初是二万,后来经过修改,变成900左右。见下图。)



弗雷希曼和庞斯公布的中子数据图表。左侧为最初发表的图表,右侧为修改后的图表。
分别见: Journal of Electroanalytical Chemistry (1989) 261:301-308,和JEC 263:187-188.

那么,道尼所说的“less than a hundred neutrons per second”到底是怎么来的呢?笔者在Frank Close在的书中找到了这样一段话:

“As chemists, Fleischmann and pons were voting for fusion because they could not understand a mismatch of around a hundred in the energies required to produce the heat compared to what the chemical processes would have allowed. The nuclear physicists at Harwell could not understand the heat from fusion as there was a shortfall in the neutrons by over a billion. ” (p.107)

很可能数学家道尼把“a hundred in the energies”理解成了“less than a hundred neutrons per second”了。而方全才则把道尼的误解全盘照抄了过去。

三、结论

方舟子曾著有《推测出来的动物》一文,讲的是一位生物学家根据进化论,推测应该有一种当时尚未发现的动物的存在。后来,这种被推测出来的动物果然被发现了。据岳东晓博士举报,《推测出来的动物》乃是抄袭美国华盛顿大学一位生物学家的文章。(中国学术评价网学术不端行为评议团:《评议书》,[www.2250s.com])。

本人这篇文章的写成,根据的是一个剽窃惯犯的本性,即“一般来说,如果作者有抄袭的恶习而又能得逞,就不会偶尔为之偿到点甜头就洗手不干”(见方舟子《郭沫若抄袭钱穆了吗?》),推测方舟子既然抄袭了道尼的一篇文章,他很可能还抄袭了同一本书的其他文章。根据这个推测,本人果然找到了方舟子抄袭的另一个例子。因此,这篇文章题为《推测出来的抄袭案》。这个推测方法,应该适用于发现方舟子其他抄袭案例。

方舟子的这篇文章中还有许多无知之处,限于篇幅,不赘。



附录:方舟子文章与道尼文章之比较(方舟子文章全文照录,抄自道尼的文字下面附道尼的英文原文)


科学史上著名公案——冷聚变事件

•方舟子•

1989年3月23日,美国犹他大学举行新闻发布会发布一条震惊世界的重大消息:化学家马丁•弗雷希曼和斯坦利•庞斯实现了世界各国众多物理学家研究了几十年也没能成功的梦想——受控核聚变,人类有望一劳永逸地解决能源问题了。
On March 23, 1989, chemists Martin Fleishmann and Stanley Pons stood the world of science on its head by announcing that they had achieved what hundreds of nuclear physicists had failed to achieve: sustainable nuclear fusion. (p.99)

核聚变是指两个较轻的原子核相遇聚合成较重的原子核,并释放出巨大的能量,例如太阳能就是来自于太阳内部氢原子聚合成氦原子的聚变。
It [fusion] would work with simple atoms like hydrogen and fuse them into new atoms such as helium, essentially what happens in the center of the sun. (p.100)

但是原子核都带正电,两个原子核要聚合在一起,首先要克服同性电荷之间的斥力。
The tremendous energies are necessary [for nuclear fusion] because atomic nuclei have similar charges and repel each other. (p.100)

氢原子核只带一个正电荷,斥力最小,聚变也最容易,如果能利用水中氢的同位素氘的聚变获取能量,可供人类用上几百万年,而且没有核废料,可谓理想的能源。

不过,要让氘实现聚变,需要将它加热到上亿度的高温才能克服斥力,怎么控制如此炽热的物质?不加控制的话,就变成氢弹了。

目前物理学家在探索用一种叫托卡马克的大型而昂贵的装置来实现受控核聚变,在弗雷希曼和庞斯宣布其发现的时候,托卡马克还只能让聚变过程持续几毫秒,而且获得的能量少于消耗的能量,根本不实用。
Current designs require not a jar but something like the enormous doughnut-shaped vessel called a Tokamak. ……At the time of the earth shaking announcement by Fleischmann and Pons in March 1989, nuclear physicists had coaxed the fusion genie into the heart of just a few reactors and for only the briefest appearances, milliseconds at a time. (p.100)

但是弗雷希曼和庞斯宣称,他们能让聚变在室温下就能进行,所以被称为“冷聚变”,与热聚变所需的上亿度高温相比,室温的确够冷。

他们所用的装置不是昂贵的反应堆,而是一个简单的电解池:将一对用稀有金属制造的电极(正极是铂,负极是钯)浸入到盛有锂盐和重水的玻璃瓶,通上电流就能让重水中的氘发生聚变。整个装置的费用大约也就100美元。
Not a billion-dollar hot-fusion reactor but a simple glass electrolytic cell, some heavy water, a palladium electrode and a platinum one. The total cost of the apparatus came to perhaps a hundred dollars. (p.99)

They began with simple electrolytic cells and used lithium deuteroxide as an electrolyte. (p.107)

首先有这个主意的是弗雷希曼。他曾是英国南安普敦大学电化学系主任。做为一名著名的电化学家,他知道如果用钯做电极,很容易吸附氢离子。多年来他一直在想,有没有可能利用钯的这个特性,用电解的方法让氘发生聚变呢?1984年,他从南安普敦大学退休后,到犹他大学拜访以前的学生、长期合作者庞斯,决定实现他多年的梦想。两人秘密地从事这一研究,最开始是在庞斯家的厨房做实验,之后把实验装置搬到犹他大学化学楼的地下室。因为是秘密实验,他们只能自掏腰包购买实验器材和材料。
It was Fleischmann who first dreamed of harnessing fusion in a jar. (p.102)

For years Fleischmann had been intrigued by the near magical power of the metal palladium. When used as an electrode, it could soak up hydrogen ions like a sponge. Could it be that if enough ions entered the palladium, they would be forced into fusing? In l984 he had just taken early retirement from the University of Southampton in England. That year he visited his former student and erstwhile coresearcher, Pons, in Utah The two had already published numerous papers together in other areas of chemistry, but this time, fusion was very much on their minds. Fleischmann wondered if it wasn't time to take a flyer on this wild idea. One night over a glass of whiskey in Pons's kitchen, Fleischmann said, “It's a billion-to-one chance. Shall we do it?” Pons replied, “Let's have a go.” (p.103)

When Fleischmann and Pons began their first cold-fusion experiments in 1984, they agreed to work in secret. (p.105)

After some initial experiments in Pons's home, the two moved their venue to a laboratory in the basement of the University of Utah chemistry building. (p.105)

Because the experiment was not an official one, they paid for most of the materials and equipment themselves. (p.106)

他们知道,如果重水中的氘发生了聚变,就会释放出中子。他们用一个简单的中子探测器来检测在钯极是否有中子辐射。有时候能检测到比本底高一些的中子数目,但是最多也只比本底高50%。
Fleischmann and Pons knew that if fusion took place in their cells, neutrons might emanate from the palladium. They installed a simple neutron detector of the type used as a safety monitor near atomic reactors. (p.106)

The simple neutron detector also sometimes showed a neutron count that seemed to exceed the background level (as measured by the same instrument). On one occasion, the count went 50 percent above background level. (p.108)

做为电化学家,他们对放热现象很感兴趣。他们用一个恒温水浴箱做为量热器,把电解池泡在水浴中,测量电解池和水浴的温差,就可以知道有多少热从电解池释放出来,由此可以算出输出的能量,把输出的能量与输入的能量(通电的电能)相比,可以知道是否产生了多余的能量。
As electrochemists, they were more interested in heat than radiation, of course. They immersed their cells in a calorimeter, essentially a water bath kept at a constant temperature. The temperature difference between the cell and the bath would give them an idea of how much heat was escaping from the cell. Using a standard formula, they could convert the rate of heat leaving the cell into watts, a measure of the power contained in the heat. The current and voltage entering the cell, when multiplied together, also gave them a figure in watts. They only had to compare the two numbers to know whether a cell was actually producing more power than it took in. (p.106)

他们发现,有时候输出的热能的确要比输入的电能多,大约能多出10~25%。他们认为这些多余热能就是聚变产生的。他们推论说,如果使用一个超大型的电解池,就能让输出热能与输入电能的比提高到4:1。在新闻发布会上,这个“推论”被做为事实提供给了媒体:用1瓦电能产生4瓦的热。
On several occasions cells appeared to produce excess heat, typically between 10 percent and 25 percent. Using a process he called Scaling ups Fleischmann theorized that based on these figures, a much larger cell with a larger palladium electrode would produce 4 watts of heat for every watt of electrical power input to the cell. The two would cite these figures at the March 23 press conference as if they had actually achieved them. (p.108)

1988年,在利用业余时间做了4年实验、自费花了10万美元之后,他们仍然只有一些时有时无的初步结果。这时,他们想到应该设计一系列对比实验,改变各种参数,例如使用不同的电极形状、电解质、电流强度等等,看在什么条件下能获得最佳结果。但是做这一系列的实验需要用到许多电解池和其他仪器,不是个人能负担得起的。于是他们向美国能源部提交了一份资金申请报告。
In 1988 Fleischmann and Pons decided to take the next step. It was time to design a series of more sophisticated experiments in which they could simultaneously vary a great many parameters such as electrolyte, electrode shape, current, and so on. In this way they hoped not only to eliminate the ephemeral, on again-off-again nature of their results, but also to determine some of the design constraints on a useful cold-fusion reactor. To vary so many parameters at the same time would require a lot of cells and a great deal of sophisticated equipment, not to mention a new neutron counter. The two decided to draw up a grant proposal that they subsequently submitted to the Basic Energy Program of the U.S. Department of Energy (DOE). (pp.108-109)

能源部将他们的报告送给一些专家评审。其中一名专家是犹他大学附近的伯里格汉•扬大学的物理学家斯蒂芬•琼斯。自1986年起,琼斯碰巧也正在做电解重水的实验。他并没有想到要去测量热量,而只是检测中子的释放。他觉得他检测到有多余的中子从电解池中释放出来,但是所用的中子探测器过于简陋,无法做精确测量。为此他花了一年半的时间建造了一个精致的中子探测器,用它检测到电解池能释放出比本底高一点点的中子。见了弗雷希曼和庞斯的资金申请,琼斯非常惊讶地获悉就在50英里外居然有人也在做和他类似的实验。他想到也许彼此之间可以有合作,比如可以让弗雷希曼和庞斯使用他造的中子探测器。于是在1988年秋,琼斯与弗雷希曼和庞斯联系上。
Enter Steven Earl Jones at nearby Brigham Young University, the scientist just down the road who had recently built a new neutron spectrometer in his pursuit of low-energy fusion. It may sound coincidental that the DOE sent Fleischmann and Pons's grant proposal to Jones for refereeing, but the selection was natural. ……Two chemists a mere 50 miles away were proposing to carry out experiments that were alarmingly similar to his. Jones took the unprecedented step of asking the DOE funding director if any objections might be raised to his contacting the applicants. Jones's desire to contact the pair seems to have been motivated by a generous spirit. Perhaps they would like to use his new neutron spectrometer. ……When Jones contacted Fleischmann and Pons in the fall of 1988, the pace of events picked up considerably. (p.109)

He spent the next year and a half building a sophisticated neutron spectrometer, (p.105)

庞斯此时觉得不能再保守秘密,向犹他大学校长报告了他们的重大发现。校方对此极为兴奋。如果庞斯的发现是真的,并拥有了专利,就意味着能给学校带来滚滚的财源。犹他大学的律师立即开始为其申请专利。但是犹他大学校方又担心会被伯里格汉•扬大学抢了先。
When Pons first approached President Peterson of the University of Utah to announce that he and Fleischmann had apparently discovered a process that produced fusion at room temperature, great excitement spread through the upper echelons. If cold fusion were a reality and the claims of Fleischmann and Pons were correct, the university would become immensely famous and wealthy. But in sharing the dreams of wealth and fame with the pair, the university became vulnerable to the same fear of being scooped. (p.110)

1989年3月6日,两个学校的校长以及弗雷希曼、庞斯、琼斯在伯里格汉•扬大学会晤,达成协议,双方分头各写成一篇论文,在3月24日这一天在机场见面,把两篇论文交给联邦快递寄给英国《自然》。
On March 6, the presidents of both universities, along with Jones, Fleischmann, and Pons met at Brigham Young to discuss cooperating in the matter of publication. All agreed that on March 24 the two research groups would each submit a paper to Nature, sending them off in the same courier package. (p.111)

犹他大学校方觉得自己就坐在金山上,仍然害怕被伯里格汉•扬大学把金子挖走。于是不惜违反协议:3月11日,弗雷希曼、庞斯将其论文寄给《电分析化学杂志》;3月23日,即在约定向《自然》投稿的前一天,犹他大学单方面举行新闻发布会。在发布会上,有记者问到犹他大学是否知道有其他人也在从事类似研究时,得到的回答是不知道。琼斯极为恼怒,在发布会后即用传真给《自然》发去了论文。
Shortly after, something spooked the University of Utah. ……The university abruptly decided to hold a press conference on March 23, one day before the agreed-upon date for filing the two papers. (p.111)

In fact, shortly after the press conference, a reporter asked one of the Utah principals at the March 6 meeting whether he knew of any similar work elsewhere. The reply was negative. (p.111)

At the same time, the agreement provided fertile ground for suspicion. What if the other party reneged and published first? For example, did Fleischmann and Pons violate the spirit (if not the letter) of this agreement by sending a paper on cold fusion well before March 24 to the Journal of Electroanalytical Chemistry without telling Jones? (p.110)

犹他大学的做法不仅背信弃义,而且违反了科学研究的规范。开新闻发布会并非发布科研成果的正常渠道,何况发布的还只是初步的实验结果。

按惯例,一个科学设想在有了初步的实验结果之后,还应该进行一系列严格的实验获得更确定的结果,然后经过同行评议在学术期刊上发表,这才是发布科研成果的正常渠道。
In the normal order of things, a scientist will (1) have an idea or insight, (2) design a series of experiments to test the idea, (3) publish the results if the experiments establish something new, and (4) await the results of others who attempt to duplicate the experiment. If the result is new, the scientist gets the credit. (p.118)

仅仅有了初步结果,就急忙向媒体宣布,是在贪婪驱使下的一种孤注一掷的赌博行为。在科学研究中违反规范进行赌博,虽然也有可能如愿以偿,但更可能赔个精光,乃至身败名裂。

各大媒体都参加了1989年3月23日犹他大学“冷聚变发现”新闻发布会。弗雷希曼和庞斯一夜之间成了世界名人。人类即将拥有取之不尽用之不竭的廉价能源的宣告出现在世界各国的媒体头条。
It began with lights, cameras, and more action than either Pons or Fleischmann had ever imagined. The press conference at the University of Utah on March 23, 1989, brought representatives of every major network and wire service, along with reporters from major newspapers and magazines. ……Headlines around the world trumpeted the dawn of a new age of cheap and limitless energy. Amid the blaze of lights and the incessant questions, Fleischmann and Pons must have felt like “the thermodynamic duo,” as some reporters called them. They had become major celebrities overnight. (p.112)

但是科学家要比记者更冷静,他们很清楚,弗雷希曼和庞斯的发现能否站得住脚,还得看其他实验室是否能重复出其结果。他们希望了解实验的细节,以便能够重复实验。但是弗雷希曼和庞斯此时能够提供的只有即将在《电分析化学杂志》发表的论文的预印本,里面对实验的许多细节都语焉不详。试图重复实验的人只能借助其他渠道,比如根据电视拍摄的画面,去猜测实验的细节。
Meanwhile, scientists around the world were attempting to find out more about the experiment. Requests for information poured into the University of Utah by mail, e-mail, and telephone. What were the dimensions of the cell? What current and voltage were appropriate? What type of palladium had the pair used? The lucky ones got preprints of the paper that would later appear in the Journal of Electroanalytical Chemistry. Copies of the precious preprint, in complete and riddled with errors as it was, multiplied like lemmings. (pp.112-113)

The group was forced into the rather unscientific procedure of using network videos of the Utah laboratory to see how many cells Fleischmann and Pons had used, how the cells were wired, and so on. (p.113)

起初传来的是激动人心的消息。4月1日愚人节这一天,日本、匈牙利的研究人员都宣布重复出了弗雷希曼和庞斯的实验结果,他们可不是开玩笑。

4月10日上午,美国德州A&M大学的一个研究团队举行新闻发布会,宣布重复出了冷聚变实验:他们的电解池能够释放出90%多余的热能。同一天下午,乔治亚理工学院的一个团队也举行新闻发布会宣布从另一个方面证实了犹他大学的结果:他们测出电解池释放出中子。其新闻稿称:“现在科学和工程都有了无限前景。就像火被发现的时候。”4月13日,西雅图华盛顿大学的两名研究生宣布他们测出电解池释放出大量的氚——聚变的另一种可能产物。他们也举行了新闻发布会。随后的一段时间,世界各国的许多实验室纷纷向媒体宣告他们重复出了冷聚变结果,其中包括俄国、意大利、巴西、印度乃至朝鲜。在那段狂热的日子,新闻报纸已代替学术期刊成为发表科研成果的渠道。
On April 10, the Wall Street Journal printed the headline COLD FUSION EXPERIMENT IS REPORTEDLY DUPLICATED. At a Dallas press conference, a team of scientists from Texas A&M University reported 90 percent excess heat output from one of their experimental cells. ……As if to heighten the euphoria, another team at Georgia Tech announced neutrons emanating from their fusion cells. In the next four days more confirmations and partial confirmations came from a few other North American labs, as well as from India and Russia. Then, on April 15, two graduate students at the University of Washington in Seattle, Van Eden and Wei Liu, announced that they had measured large amounts of tritium (a possible fusion byproduct), emitted by their experimental cell. They too held a press conference. As one columnist put it, science was now being done by press conference. (pp.113-114)

弗雷希曼和庞斯的赌博似乎大功告成。4月12日,庞斯在美国化学学会的半年会上演讲,约7000名与会者为他起立欢呼。犹他州政府出资500万美元在犹他大学建立国家冷聚变研究所。犹他大学要求美国国会提供2千500万美元的经费资助该项研究。用来做冷聚变实验的金属铂、钯价格急剧上涨,达到8年来最高点。

可惜好景不长。仅仅过了几天,最初的支持者就相继反悔。4月13日,乔治亚理工学院的团队宣布撤回他们的结果。他们并没有检测到中子,而是因为他们使用的中子探测器(与弗雷希曼、庞斯使用的中子探测器为同类型)由于受热出现了误差。几天后,德州A&M大学也收回了他们的说法:他们检测到的多余热量是疏忽造成的,他们忘了把温度计接地,通过温度计的电流将它加热了。5月25日,西雅图华盛顿大学的那两名研究生也承认他们的失误,他们并没有检测到氚,检测到的是环境中的另一种物质。
But the nightmare returned almost immediately. On April 15, Georgia Tech retracted its claim to have found neutrons. Their counter, it turned out, was sensitive to heat. Then nine days later, even as more confirmations came in, the Texas A&M group also retracted their claim. They had not grounded their thermometer properly, and the current flowing through it had heated it up, giving an exaggerated reading.…… Worse yet, on May 25 the University of Washington graduate students Eden and Lui reported that they had made a mistake: They had not found tritium after all, but another tri-atomic molecule that was fairly common in their environment. (p.114)

5月初,物理学家们发起总反攻。在美国物理学会举行的冷聚变讨论会上,加州理工学院、麻省理工学院、罗切斯特大学、劳伦斯•伯克利实验室、欧洲粒子物理研究所等机构的研究人员都报告没能重复出犹他大学的实验结果。他们没能检测到中子、伽马射线、氚、氦等聚变产物,而输出能量总是少于输入能量。美国物理学会邀请弗雷希曼和庞斯去参加会议回应批评,但两人都没有露面。他们随后去参加电化学年会的会议,那次会议奇怪地只邀请那些声称能重复出冷聚变的科研人员发言。

实际上,那些看了犹他新闻发布会的物理学家一开始就对其结果深表怀疑。如果像弗雷希曼和庞斯所说的其测到的多余热量是聚变产生的,那么释放出的中子数不会只比本底略高(每秒不到100个中子),而会是每秒释放出数以万亿计的中子,那对没有防护的实验人员将是致命的。
Nuclear physicists who watched the press conference and heard the figure “watts of heat” would have known that the number of neutrons that should have accompanied such heat would have led to quite serious health problems for the pair long before the press conference. Instead of less than a hundred neutrons per second, the pair should have been bathed in a deadly spray of some thousand billion neutrons per second. (p.116)

在开发布会之前,弗雷希曼也知道必须对实验释放的中子数做更精确的测定,联系了英国著名的原子能研究机构哈威尔实验室,但该实验室不能马上给他结果。7月,哈威尔实验室的结果出来了:在弗雷希曼指导下重建了电解池,但是检测不到中子。
Up to the moment of the press Conferences Fleischmann …… contacted friends at Harwell, the British atomic research establishment, to see whether they could duplicate his setup and measure neutrons. (p.111)

On June 15 the British laboratory at Harwell, which had finally completed its million-dollar intensive cold-fusion experiments (under Fleischmann’s original direction), reported no fusion. (p.115)

如此看来,弗雷希曼和庞斯检测到的中子不过是实验误差或疏忽造成的。那么怎么解释他们检测到的多余热量呢?加州理工学院的研究人员认为是因为他们未在电解池中安装搅拌器,局部过热导致高估了产热。
Nathan Lewis, an electrochemist at the California Institute of Technology, was another scientist who was instrumental in driving nails into the cold-fusion coffin. He found, among other things, that electrolytic solutions of the type used by Fleischmann and Pons would not register the correct heat if they were not vigorously stirred. (p.118)

琼斯则认为是因为他们所用的电解池是开放式的,电解水的过程中释放出的氢气和氧气能够重新结合,这个化合过程产生了检测到的多余热量。他改用封闭式的电解池重新做实验,就再也检测不到多余热量。琼斯从弗雷希曼和庞斯的竞争对手转变成了强烈的反对者。
As far as Frank Close, a physicist at Oak Ridge National Laboratory, is concerned, Fleischmann and Pons may have fouled up their calorimetry, nevertheless. They used a type of calorimeter called “open.” In other words, the gases that evolve at the electrodes may escape into the laboratory atmosphere. Such gases would not be counted in the heat budget. Leaving the water (heavy or otherwise), the individual deuterium and oxygen atoms would be free to recombine. Essentially, the hydrogen or deuterium “burns” in the presence of oxygen, and some of the heat created may reenter the cell by radiation. This may well be the source of “excess heat” that Fleischmann, Pons, and many of their believers found. It is true, nevertheless, that many subsequent attempts to detect the anomalous heat with closed calorimeters have failed. (p.117)

要避免实验误差或疏忽的一个可靠方法是做个对比实验,例如用轻水(普通水)代替重水做实验,因为轻水不可能发生聚变,如果用它也能检测到中子、多余热量,那就说明是实验本身出了问题。但是弗雷希曼和庞斯都没想到要做对照实验。在犹他大学新闻发布会后,弗雷希曼到哈威尔实验室做报告,一个听众问他是否做了轻水对照实验,弗雷希曼竟粗鲁地回答说:“我不准备回答这个问题。”在另一次会议上,庞斯也被问到同一个问题,他回答说这个对照实验没有必要。
When Fleischmann spoke at Harwell five days after the fateful press conference, a scientist in the audience asked him whether he and Pons had done any control experiments. Had they, in fact, done identical experiments with ordinary water replacing the heavy water in the cells? Fleischmann replied, “I'm not prepared to answer.” What reason could he have had to reply in that manner? In a normal scientific gathering, it would sound simply childish, like a small boy saying, “Won’t tell you.” Some controversy came to surround this question. Had they or hadn't they run the control? At the Harwell meeting, Fleischmann might have hoped that his audience would think that some vital but secret patent claim hinged on the control experiments, at which they could all at least nod their heads and murmur sagely. Later, when someone asked Pons the same question, he replied that control experiments with light water were “not necessarily a good baseline.” (pp.116-117)

1989年夏天,美国能源局成立的特殊委员会到各个实验室进行调查。11月,该委员会报告说,没有令人信服的证据能够证明冷聚变的存在。犹他大学国家冷聚变研究所的科研人员未能重复出弗雷希曼和庞斯。1990年5月,犹他大学校长被迫辞职。第二年6月30日,国家冷聚变研究所关门。
A special panel convened by President Bush under the aegis of the Department of Energy spent the summer visiting various sites and examining firsthand the evidence for cold fusion. In the fall, this panel also reported that there was no evidence for cold fusion as claimed by Fleischmann and Pons. (p.115)

On January 1, 1991, the University of Utah announced the resignation of Pons. Peterson had already resigned as president of the University of Utah that summer. In the next summer, on June 30, the National Cold Fusion Institute closed permanently. (p.115)

不过这出戏并没有就此落幕。在被迫离开学术界之后,弗雷希曼和庞斯仍然想继续赌下去,而且拉到了赌金。丰田汽车公司的老总丰田英二资助他们在法国建实验室,研发让冷聚变产业化。日本通商产业省则在1992年拿出2千万美元的经费资助冷聚变研究。
The gradual die-off of public interest in cold fusion was predicted by Langmuir's Laws of Bad science; but cold fusion is not quite dead, even for Fleischmann and Pons. Early in the 1990s, Eiji Toyota, president of Toyota, Inc., took an interest in the possibility of cold fusion and decided to try a long shot of his own. He funded a complete cold-fusion laboratory for the dynamic duo near the French city of Nice. (p.119-120)

但是这个赌局已很难维持了。1995年,弗雷希曼以对研究方向有不同意见为由和庞斯分道扬镳,脱离了丰田项目。第二年,庞斯自己也离开了。1997年,日本通商产业省终止冷聚变项目。1998年,丰田公司也终止了冷聚变项目,而犹他大学则在那一年放弃申请冷聚变世界专利。

至此戏结束了吗?也没有。仍然有不少被称为冷聚变“信徒”的人在继续着弗雷希曼和庞斯的美梦,时不时地有人声称证实了冷聚变的存在。他们的工作很难在主流学术期刊上发表,他们就自办冷聚变杂志,自开冷聚变国际会议,其中有一届还是在北京召开的。在“冷聚变”一词变得臭名昭著之后,他们就改叫“凝聚态物质的核科学”。但是近20年来,除了冷聚变“信徒”反复地声称已验证了弗雷希曼和庞斯的实验之外,没有别的突破。早在1989年庞斯就宣称用冷聚变实验产生的热能够把水烧开用来泡茶,但至今没人能喝上冷聚变茶。最新的进展是:在1990年代就宣称已实现冷聚变的日本大阪大学退休教授荒田吉明及其合作者张月昌于今年5月22日当众表演冷聚变实验,据说有几家主要报纸和电视台的记者出席。不过几乎没有英文媒体报道此事。连喜欢炒作的记者也学乖了。毕竟,科学实验不是魔术表演,不是靠向没有专业辨别能力的观众演示就能让人信服的。

2008.6.4.

(《经济观察报》2008.6.9和2008.6.16)

(XYS20080620)

[www.xys.org]







科学史上著名公案——冷聚变事件

•方舟子•

1989年3月23日,美国犹他大学举行新闻发布会发布一条震惊世界的重大消息:化学家马丁•弗雷希曼和斯坦利•庞斯实现了世界各国众多物理学家研究了几十年也没能成功的梦想——受控核聚变,人类有望一劳永逸地解决能源问题了。

核聚变是指两个较轻的原子核相遇聚合成较重的原子核,并释放出巨大的能量,例如太阳能就是来自于太阳内部氢原子聚合成氦原子的聚变。但是原子核都带正电,两个原子核要聚合在一起,首先要克服同性电荷之间的斥力。氢原子核只带一个正电荷,斥力最小,聚变也最容易,如果能利用水中氢的同位素氘的聚变获取能量,可供人类用上几百万年,而且没有核废料,可谓理想的能源。不过,要让氘实现聚变,需要将它加热到上亿度的高温才能克服斥力,怎么控制如此炽热的物质?不加控制的话,就变成氢弹了。目前物理学家在探索用一种叫托卡马克的大型而昂贵的装置来实现受控核聚变,在弗雷希曼和庞斯宣布其发现的时候,托卡马克还只能让聚变过程持续几毫秒,而且获得的能量少于消耗的能量,根本不实用。

但是弗雷希曼和庞斯宣称,他们能让聚变在室温下就能进行,所以被称为“冷聚变”,与热聚变所需的上亿度高温相比,室温的确够冷。他们所用的装置不是昂贵的反应堆,而是一个简单的电解池:将一对用稀有金属制造的电极(正极是铂,负极是钯)浸入到盛有锂盐和重水的玻璃瓶,通上电流就能让重水中的氘发生聚变。整个装置的费用大约也就100美元。

首先有这个主意的是弗雷希曼。他曾是英国南安普敦大学电化学系主任。做为一名著名的电化学家,他知道如果用钯做电极,很容易吸附氢离子。多年来他一直在想,有没有可能利用钯的这个特性,用电解的方法让氘发生聚变呢?1984年,他从南安普敦大学退休后,到犹他大学拜访以前的学生、长期合作者庞斯,决定实现他多年的梦想。两人秘密地从事这一研究,最开始是在庞斯家的厨房做实验,之后把实验装置搬到犹他大学化学楼的地下室。因为是秘密实验,他们只能自掏腰包购买实验器材和材料。

他们知道,如果重水中的氘发生了聚变,就会释放出中子。他们用一个简单的中子探测器来检测在钯极是否有中子辐射。有时候能检测到比本底高一些的中子数目,但是最多也只比本底高50%。

做为电化学家,他们对放热现象很感兴趣。他们用一个恒温水浴箱做为量热器,把电解池泡在水浴中,测量电解池和水浴的温差,就可以知道有多少热从电解池释放出来,由此可以算出输出的能量,把输出的能量与输入的能量(通电的电能)相比,可以知道是否产生了多余的能量。他们发现,有时候输出的热能的确要比输入的电能多,大约能多出10~25%。他们认为这些多余热能就是聚变产生的。他们推论说,如果使用一个超大型的电解池,就能让输出热能与输入电能的比提高到 4:1。在新闻发布会上,这个“推论”被做为事实提供给了媒体:用1瓦电能产生4瓦的热。

1988年,在利用业余时间做了4年实验、自费花了10万美元之后,他们仍然只有一些时有时无的初步结果。这时,他们想到应该设计一系列对比实验,改变各种参数,例如使用不同的电极形状、电解质、电流强度等等,看在什么条件下能获得最佳结果。但是做这一系列的实验需要用到许多电解池和其他仪器,不是个人能负担得起的。于是他们向美国能源部提交了一份资金申请报告。

能源部将他们的报告送给一些专家评审。其中一名专家是犹他大学附近的伯里格汉•扬大学的物理学家斯蒂芬•琼斯。自1986年起,琼斯碰巧也正在做电解重水的实验。他并没有想到要去测量热量,而只是检测中子的释放。他觉得他检测到有多余的中子从电解池中释放出来,但是所用的中子探测器过于简陋,无法做精确测量。为此他花了一年半的时间建造了一个精致的中子探测器,用它检测到电解池能释放出比本底高一点点的中子。见了弗雷希曼和庞斯的资金申请,琼斯非常惊讶地获悉就在50英里外居然有人也在做和他类似的实验。他想到也许彼此之间可以有合作,比如可以让弗雷希曼和庞斯使用他造的中子探测器。于是在1988年秋,琼斯与弗雷希曼和庞斯联系上。

庞斯此时觉得不能再保守秘密,向犹他大学校长报告了他们的重大发现。校方对此极为兴奋。如果庞斯的发现是真的,并拥有了专利,就意味着能给学校带来滚滚的财源。犹他大学的律师立即开始为其申请专利。但是犹他大学校方又担心会被伯里格汉•扬大学抢了先。1989年3月6日,两个学校的校长以及弗雷希曼、庞斯、琼斯在伯里格汉•扬大学会晤,达成协议,双方分头各写成一篇论文,在3月24日这一天在机场见面,把两篇论文交给联邦快递寄给英国《自然》。

犹他大学校方觉得自己就坐在金山上,仍然害怕被伯里格汉•扬大学把金子挖走。于是不惜违反协议:3月11日,弗雷希曼、庞斯将其论文寄给《电分析化学杂志》;3月23日,即在约定向《自然》投稿的前一天,犹他大学单方面举行新闻发布会。在发布会上,有记者问到犹他大学是否知道有其他人也在从事类似研究时,得到的回答是不知道。琼斯极为恼怒,在发布会后即用传真给《自然》发去了论文。

犹他大学的做法不仅背信弃义,而且违反了科学研究的规范。开新闻发布会并非发布科研成果的正常渠道,何况发布的还只是初步的实验结果。按惯例,一个科学设想在有了初步的实验结果之后,还应该进行一系列严格的实验获得更确定的结果,然后经过同行评议在学术期刊上发表,这才是发布科研成果的正常渠道。仅仅有了初步结果,就急忙向媒体宣布,是在贪婪驱使下的一种孤注一掷的赌博行为。在科学研究中违反规范进行赌博,虽然也有可能如愿以偿,但更可能赔个精光,乃至身败名裂。

各大媒体都参加了1989年3月23日犹他大学“冷聚变发现”新闻发布会。弗雷希曼和庞斯一夜之间成了世界名人。人类即将拥有取之不尽用之不竭的廉价能源的宣告出现在世界各国的媒体头条。但是科学家要比记者更冷静,他们很清楚,弗雷希曼和庞斯的发现能否站得住脚,还得看其他实验室是否能重复出其结果。他们希望了解实验的细节,以便能够重复实验。但是弗雷希曼和庞斯此时能够提供的只有即将在《电分析化学杂志》发表的论文的预印本,里面对实验的许多细节都语焉不详。试图重复实验的人只能借助其他渠道,比如根据电视拍摄的画面,去猜测实验的细节。

起初传来的是激动人心的消息。4月1日愚人节这一天,日本、匈牙利的研究人员都宣布重复出了弗雷希曼和庞斯的实验结果,他们可不是开玩笑。4月10日上午,美国德州A&M大学的一个研究团队举行新闻发布会,宣布重复出了冷聚变实验:他们的电解池能够释放出90%多余的热能。同一天下午,乔治亚理工学院的一个团队也举行新闻发布会宣布从另一个方面证实了犹他大学的结果:他们测出电解池释放出中子。其新闻稿称:“现在科学和工程都有了无限前景。就像火被发现的时候。”4月13日,西雅图华盛顿大学的两名研究生宣布他们测出电解池释放出大量的氚——聚变的另一种可能产物。他们也举行了新闻发布会。随后的一段时间,世界各国的许多实验室纷纷向媒体宣告他们重复出了冷聚变结果,其中包括俄国、意大利、巴西、印度乃至朝鲜。在那段狂热的日子,新闻报纸已代替学术期刊成为发表科研成果的渠道。

弗雷希曼和庞斯的赌博似乎大功告成。4月12日,庞斯在美国化学学会的半年会上演讲,约7000名与会者为他起立欢呼。犹他州政府出资500万美元在犹他大学建立国家冷聚变研究所。犹他大学要求美国国会提供2千500万美元的经费资助该项研究。用来做冷聚变实验的金属铂、钯价格急剧上涨,达到8年来最高点。

可惜好景不长。仅仅过了几天,最初的支持者就相继反悔。4月13日,乔治亚理工学院的团队宣布撤回他们的结果。他们并没有检测到中子,而是因为他们使用的中子探测器(与弗雷希曼、庞斯使用的中子探测器为同类型)由于受热出现了误差。几天后,德州A&M大学也收回了他们的说法:他们检测到的多余热量是疏忽造成的,他们忘了把温度计接地,通过温度计的电流将它加热了。5月25日,西雅图华盛顿大学的那两名研究生也承认他们的失误,他们并没有检测到氚,检测到的是环境中的另一种物质。

5月初,物理学家们发起总反攻。在美国物理学会举行的冷聚变讨论会上,加州理工学院、麻省理工学院、罗切斯特大学、劳伦斯•伯克利实验室、欧洲粒子物理研究所等机构的研究人员都报告没能重复出犹他大学的实验结果。他们没能检测到中子、伽马射线、氚、氦等聚变产物,而输出能量总是少于输入能量。美国物理学会邀请弗雷希曼和庞斯去参加会议回应批评,但两人都没有露面。他们随后去参加电化学年会的会议,那次会议奇怪地只邀请那些声称能重复出冷聚变的科研人员发言。

实际上,那些看了犹他新闻发布会的物理学家一开始就对其结果深表怀疑。如果像弗雷希曼和庞斯所说的其测到的多余热量是聚变产生的,那么释放出的中子数不会只比本底略高(每秒不到100个中子),而会是每秒释放出数以万亿计的中子,那对没有防护的实验人员将是致命的。在开发布会之前,弗雷希曼也知道必须对实验释放的中子数做更精确的测定,联系了英国著名的原子能研究机构哈威尔实验室,但该实验室不能马上给他结果。7月,哈威尔实验室的结果出来了:在弗雷希曼指导下重建了电解池,但是检测不到中子。

如此看来,弗雷希曼和庞斯检测到的中子不过是实验误差或疏忽造成的。那么怎么解释他们检测到的多余热量呢?加州理工学院的研究人员认为是因为他们未在电解池中安装搅拌器,局部过热导致高估了产热。琼斯则认为是因为他们所用的电解池是开放式的,电解水的过程中释放出的氢气和氧气能够重新结合,这个化合过程产生了检测到的多余热量。他改用封闭式的电解池重新做实验,就再也检测不到多余热量。琼斯从弗雷希曼和庞斯的竞争对手转变成了强烈的反对者。

要避免实验误差或疏忽的一个可靠方法是做个对比实验,例如用轻水(普通水)代替重水做实验,因为轻水不可能发生聚变,如果用它也能检测到中子、多余热量,那就说明是实验本身出了问题。但是弗雷希曼和庞斯都没想到要做对照实验。在犹他大学新闻发布会后,弗雷希曼到哈威尔实验室做报告,一个听众问他是否做了轻水对照实验,弗雷希曼竟粗鲁地回答说:“我不准备回答这个问题。”在另一次会议上,庞斯也被问到同一个问题,他回答说这个对照实验没有必要。

1989年夏天,美国能源局成立的特殊委员会到各个实验室进行调查。11月,该委员会报告说,没有令人信服的证据能够证明冷聚变的存在。犹他大学国家冷聚变研究所的科研人员未能重复出弗雷希曼和庞斯。1990年5月,犹他大学校长被迫辞职。第二年6月30日,国家冷聚变研究所关门。

不过这出戏并没有就此落幕。在被迫离开学术界之后,弗雷希曼和庞斯仍然想继续赌下去,而且拉到了赌金。丰田汽车公司的老总丰田英二资助他们在法国建实验室,研发让冷聚变产业化。日本通商产业省则在1992年拿出2千万美元的经费资助冷聚变研究。但是这个赌局已很难维持了。1995年,弗雷希曼以对研究方向有不同意见为由和庞斯分道扬镳,脱离了丰田项目。第二年,庞斯自己也离开了。1997年,日本通商产业省终止冷聚变项目。1998年,丰田公司也终止了冷聚变项目,而犹他大学则在那一年放弃申请冷聚变世界专利。

至此戏结束了吗?也没有。仍然有不少被称为冷聚变“信徒”的人在继续着弗雷希曼和庞斯的美梦,时不时地有人声称证实了冷聚变的存在。他们的工作很难在主流学术期刊上发表,他们就自办冷聚变杂志,自开冷聚变国际会议,其中有一届还是在北京召开的。在“冷聚变”一词变得臭名昭著之后,他们就改叫“凝聚态物质的核科学”。但是近20年来,除了冷聚变“信徒”反复地声称已验证了弗雷希曼和庞斯的实验之外,没有别的突破。早在1989年庞斯就宣称用冷聚变实验产生的热能够把水烧开用来泡茶,但至今没人能喝上冷聚变茶。最新的进展是:在1990年代就宣称已实现冷聚变的日本大阪大学退休教授荒田吉明及其合作者张月昌于今年5月22日当众表演冷聚变实验,据说有几家主要报纸和电视台的记者出席。不过几乎没有英文媒体报道此事。连喜欢炒作的记者也学乖了。毕竟,科学实验不是魔术表演,不是靠向没有专业辨别能力的观众演示就能让人信服的。
2008.6.4.
(《经济观察报》2008.6.9和2008.6.16)
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【方舟子涉嫌抄袭剽窃】公示第四号(举报人:亦明) (1310 查看) 亦明 02/18/2011 04:52AM


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