„Един от най-знаковите научни скандали на XX век.“ Как студеният ядрен синтез се оказа фейк, в който повярваха милиони

През 1989 г. изследователите Стенли Понс и Мартин Флайшман обявиха, че са успели да осъществят „ядрен синтез при стайна температура“ – научната общност, която отдавна мечтаеше за така наречения „студен ядрен синтез“, беше възхитена. Ликуването обаче не продължи дълго: други специалисти се заеха с извършването на повторни проверки и никой не успя да повтори експеримента. Разказваме историята на „голямата научна измама“ на XX век.

За какво става дума?

В Глобалната мрежа може да се намери следното доста формално определение: „Студеният ядрен синтез е предполагаема възможност за реакция на ядрен синтез в химични (т.е. атомно-молекулни) системи без значително нагряване на работното вещество“.

Казано по-просто, „студеният синтез“ е хипотетичен процес, при който атомните ядра се сливат (т.е. настъпва ядрен синтез) при ниски температури и налягане, близки до нормалните условия на Земята и при стайна температура. Това го отличава от високотемпературния синтез, какъвто протича в Слънцето (или във водородната бомба), който изисква огромно налягане с буквално милиони градуси.

Какво на теория би могъл да осигури „студеният синтез“? Човечеството би получило почти безкрайно (или поне близко до него) количество енергия от наличните и сравнително евтини материали. Например, от водорода във водата. Звучи като научна фантастика, нали?

Други теоретични предимства на студения синтез включват например съвсем малко радиоактивни отпадъци (за разлика от конвенционалните ядрени реактори), по-добра безопасност (няма риск от експлозии, както е в атомните електроцентрали) и липса на емисии на CO2 – като цяло процесът е по-екологичен.

Учените сериозно започват да се замислят за „студения синтез“ някъде от 50-те години на миналия век – предимствата му като чист, евтин и надежден източник на енергия са неоспорими. Но, забележете, дори и днес няма убедителни доказателства, че студеният синтез по принцип е възможен.

През 80-те години на миналия век обаче двама учени считат, че „студеният синтез“ вече е постигнат. По-долу е описана една история, която първо зарадва световната научна общност, но след това на практика сложи край на кариерата на изследователите.

„Солидната репутация“

Изпреварвайки малко събитията, сензационното изявление е направено от учени, заслужаващи голямо доверие от страна на тогавашната професионална общност.

Така например Мартин Флайшман, член на Кралското дружество и бивш президент на Международното дружество на електрохимиците, който се е преместил от Обединеното кралство в САЩ, вече е бил известен със своите изследвания, свързани с откриването на повърхностно усиленото Раманово разсейване на светлината. Съавторът на „откритието“, американецът Стенли Понс, по това време ръководи катедрата по химия в Университета на Юта и вече се е познавал с Флайшман.

Както бе споменато по-горе, в продължение на десетилетия учените се опитват да намерят начини да контролират процеса на студения ядрен синтез, но всички опити са неуспешни.

„Температурите, които се считат за необходими за сливането на атомите – т.е. стотици милиони градуси по Целзий – се поддържат само за няколко секунди“, пише Independent.

Флайшман и Понс обаче смятат, че могат да намерят много по-прост начин, използвайки това, което химиците наричат електролиза. Концепцията им е сравнително проста: два електрода се потапят в проводящ разтвор – между тях се пропуска електричество. В обикновена електролизна клетка реакцията разделя водата, като се получава водород на единия електрод и кислород на другия.

На пресконференция в Университета на Юта на 23 март 1989 г. изследователите прилагат електрически ток към по-специална клетка. Тогава, според тях, атомите на деутерия от тежката вода, които са проникнали през паладиевия катод, са се включили в реакцията на синтез и така са образували атоми на хелий.

Предполага се, че излишната енергия от това явление се превръща в топлина. Флайшман и Понс твърдят, че подобен процес просто не може да бъде резултат от нито една от известните (по това време) химични реакции.

Те се появиха на кориците на списанията, но това не помногна

В първите етапи на „пробива в енергетиката“ повярваха дори някои колеги на учените, да не говорим за журналистите – те бързо окачествиха „откритието“ именно като „студен ядрен синтез“. Въпреки това изследователите, според спомените им, не са били никак против подобно внимание.

Благодарение на усилията на медиите Флайшман и Понс се озовават на кориците на най-известните списания: „Тайм“ и „Нюзуик“ – в „студения синтез“ започват да вярват не само обикновени хора по света, но и „влиятелни политически фигури“.

Въпреки това, както продължава Independent, броят на съмняващите се физици и химици скоро започва да расте.

„Стотици учени от целия свят се опитват да повторят експеримента, но никой от тях не успява да получи подобни резултати“, пише изданието. – „С нарастването на броя на неуспешните опити скептицизмът се превръща във враждебност. Други учени стигат до заключението, че Флайшман и Понс са сбъркали изчисленията си и че не сникаква допълнителна енергия не се генерира.“

Това довежда до там, че още в началото на месец май 1989 г. идеята на Флайшман и Понс по същество е омаловажена – направо изравнена със земята на конференцията на Американското физическо дружество. Малко по-късно New York Times публикува унищожителна статия, а през 1990 г. професор Клоуз, ръководител на катедрата по теоретична физика в лабораторията Rutherford-Epleton (Великобритания), се заема да установи дали работата на Флайшман и Понс е „недоразумение, грешка или измама“. И, както се твърди, „открил е каквото трябва“.

Какво се случи след това?

Мартин Флайшман и Стенли Понс са на практика изгонени от научната общност. Понс е принуден да напусне университета в Юта; след известно време изследователите емигрират във Франция, където продължават работата си с подкрепата на Technova (дъщерно дружество на Toyota). „Но репутацията беше съсипана“, се обобщава в един от тематичните материали по темата.

Флайшман умира през 2012 г., Понс отдавна се е оттеглил от публичното поле (което не е изненадващо – човекът е на 81 години). Въпреки това учените спорят докрай: научната общност ги отхвърля не по научни, а по идеологически причини.

Жив ли е „студеният синтез“ в наши дни?

Бостън Глоуб (американски всекидневник) изчисли още през 2004 г., че в тази област работят „100-200 изследователи, повечето от които са понесли репутационни щети“. Изследванията в областта на „студения синтез“ са финансирани предимно от частни и/или малки публични инвестиционни фондове от САЩ, Италия, Япония и Индия.

Така например списание Nature съобщи през месец май 2019 г., че Google е похарчил около 10 млн. долара за изследователска работа в областта на студения синтез. Въпреки това групата учени от известни изследователски лаборатории (например MIT, Lawrence Berkeley National Lab), които се трудиха, за да разработят експериментални протоколи заедно с методите за измерването им, стигнаха до обоснованото заключение „Студен ядрен синтез няма“.

Към края на 2024 година се появи информация, че гибралтарската компания ENG8 е създала и демонстрира в действие автономна и компактна система за получаване на енергия от реакцията на студен ядрен синтез. Световноизвестни експерти потвърдиха, че инсталацията EnergiCells произвежда три пъти повече енергия, отколкото се изразходва при самия студен ядрен синтез. Съоръжението работи без външни източници на енергия и е първият в света източник на полезна енергия от студен термоядрен синтез или въобще от термоядрен синтез. Но оттогава до днес рака и не бе демонстрирана инсталация, която може да се използва на практика и за този проект повече нищо не се чува.

А само преди месец TakeMe2Space, космическа компания, която изгражда сателитна инфраструктура в ниска околоземна орбита, реши да предостави сателитната платформа и подсистемите, необходими за тестването на термоелектрическия генератор Hylenr, базиран на студен ядрен синтез, в космоса.

Може пък този път научната общност да бъде оборена!