1. 引言

我们现在都是生态学家，所以当弗雷奇曼（Flei-schmann）教授和彭斯（Pons）教授在1989年3月23日宣布他们在美国犹他大学在一个简单的电解槽里于室舨下用电解引起了氘离子的聚合而给出了热量——冷聚变——时，我们都想相信这个发现。开始我们有一点怀疑，但随后有了更多的信息——他们测量了多余的热量，也观测到了中子、γ以及氚！次日，附近的扬伯翰大学的琼斯报告了对他们结果的独立的证实，其它的证实也很快随之而来。在4月的头几天是高峰，差不多有5亿人听到了冷聚变，梦想含有无限重水的海水会提供没有污染的能量。

但是，科学家们很快认识到可怕的差异——为得到每1瓦功率，需要每秒钟有10¹²个中子，可是只观察到很少的中子——对琼斯是每秒钟少于1个中子。于是，由聚变获得能量的梦想分为两类实验结果，第一类报告有多余的热量，第二类报告观察到聚变产物，如中子1但是两类结果不相洽，梦想破灭了。

4月18日意大利弗拉斯卡蒂的斯卡拉穆齐（Searamuzzi）教授公布了看来有高统计意义的结果，并认为聚变是一个动力学效应时，希望又短暂地复活了一下，自那以后报告了数百个实验，多数是否定的，而某些则给出肯定结果。美国能源部专家组于7月12日的报告说：“……迄今的实验报告并没有提供由冷聚变而能获得有用能源的令人信服的证据。”至1990年5月犹他大学校长因滥用基金而被要求辞职。世界分成了“怀疑者”和“相信者”。

2. 对实验结果的编评

2.1. 第一部分是未在杂志上发表，通过其它渠道宣布的一直到1989年12月的实验状况。

2.1. 1. 中子：

（a）稳定地产生：有10个肯定结果，有2个被撤回了，没有一个人观察到许多倍于背景的中子产率，并且都远离10¹²中子/秒，这是1瓦功率所要求的。19个实验报告没有有意义的中子产生。

（b）动力学效应——斯卡拉穆齐宣布改变压力和温度造成的不平衡条件可产生中子，从4月以后他难于重复这些结果。3个另外的组开始观察到了这个效应，但后来不能重复。他们找到了原因来解释原来肯定的结果是错误的（声学效应，温度等），4个组报告没有找到效应，

（c）中子的猝发：在Los Alamos，门洛弗和琼斯等找到非常低水平的中子猝发，其它4个组则没找到。琼斯接受盖伊（M. Gai）的邀请到耶鲁大学进行了一次共同实验，结果没有找到不能用宇宙线来说明的中子猝发。名古屋的Wada等探测到3个中子衰减的猝发，随后不能重复。

2.1. 2. γ. 弗雷奇曼和彭斯唯一肯定的结果被撤回了，9个组报告，在每秒低至一个γ的水平上没有找到γ。

2.1. 3. X - 射线。当钯受激时发射21 Kev的X - 射线，由聚变产生的质子、氚、3 He或是γ在钯中会使钯受激，4个实验室报告没有观察到21 Kev的X - 射线，给出没有聚变产物，从而没有聚变的强有力的证据。

2.1. 4. 氚。弗雷奇曼和彭斯最初的结论被撤回了，德克萨斯大学、Los Alamos的某些小组报告找到了大量的氚，但多数组没找到。许多相信者的结论是氚与中子之比应是1亿比1，但这与聚变的许多实验不符，由电荷对称这个比应为1。更应注意：由几乎零能量的中子为触媒的冷聚变也给出比例为1。

2.1. 5. 荷电粒子。最近日本头条新闻报道大阪的Taniguchi等报告了荷电粒子测量，但计数率非常低，并且没有排除宇宙线。而宇宙线偶尔可以产生很大的计数。

2.1. 6. 量热。原始的弗雷奇曼和彭斯的电解槽是“开放”的，即产生的D₂和O₂可以跑掉，后来的许多人用类似的槽。较为可靠的技术是用恒温池，最好的设计是用“封闭”槽，整个装置都保持恒温。报告有多余热量的8个实验室用的都是“开放”槽，没保持恒温。报告无多余热堡的14个实验室中，7个是“开放”槽，5个用恒温槽，2个用“封闭”槽。证据的比较表明多余的热量是不会以有用的方式产生的。当萨拉蒙（Salamon）博士等在彭斯实验室的桌子下安装了中子和γ探测器，桌上彭斯小组有4个电解槽在工作，在整整5月和6月的5个星期中，令人吃惊地他们未能为他们的同僚产生任何多余的热量，的确没有观察到中子和γ。

2.1. 7. μ介子引发的聚变，已知μ能取代D₂分子中的电子而使核子接近发生聚变，于是曾希望在钯中μ也起了同样的作用，在MIT和KEK用μ介子束射入钯，但是没有找到任何效应。

2.1. 8. 高压，试过用105 Kbar和兆巴的高D₂气压，但没有观察到可观的中子数。

2.1. 9. 有秘密吗？早在4月初人们问弗雷奇曼和琼斯有没有什么秘密——两人都笑着回答没有秘密——仅是一个简单的在桌子上进行的实验。

2.2. 已发表的文章到1990年7月。97篇实验文章中33篇是肯定的，63篇是否定的，一篇不确定。理论文章中53篇是肯定的，24篇是否定的，14篇未作结论。多数“肯定”的文章属于先假定了肯定的实验结果是真实的，然后导出结论这种类型。只有很少数的是从基本观点出发导出冷聚变应该存在——把这些文章给理论同僚看时，发现他们并不支持。

2.3. 实验的结论，（a）实验证据的权衡强烈地否定有多余的热量。（b）否定聚变产物的证据很强，除了氚的观察外，但这要求氚对中子之比为1亿，这与很好的实验值1相矛盾。

3. 对相信者来说三个关键的实验

对于不存偏见的科学家来说，已有足够多的证据强烈反对冷聚变，但是根信者只信肯定的结果而低估否定的结果，可是有3个关键性实验应该引起相信者的关注，因为它们是由与弗雷奇曼、彭斯和他们的合作者很接近的人非常仔细地完成的。

3.1，英国哈威尔的D. 威廉斯等进行了耗资50万美元和使用了价值6百万美元的设备的一系列实验，这可能是世界上完成的最大和最完备的实验，有不同专业的科学家、电化学家、核化学家和物理学家参加，威廉斯过去和现在都是弗雷奇曼和彭斯的好朋友，他是第一个被告知的局外人（早在1989年3月13日）。他们没有找到多余的热量、中子、氦和γ。

3.2. 通用电气公司。他们与弗雷奇曼和彭斯有专门的安排，帮助他们重复他们的实验，这个工作是秘密的（可是如果他们能找到效应而不向全世界宣布那就是怪事了）。我不久前应邀去通用电气公司作报告，我被告知他们做了非常大的一系列冷聚变实验，完全独立于与弗雷奇曼和彭斯的保密安排，结果没找到多余的热、中子、氚和γ。

3.3在彭斯实验室里的独立实验：萨拉蒙领导的10位科学家小组在彭斯实验室放有4个工作电解槽的桌子下安装了计数器，尽管做了让电解槽工作的努力，在1989年5月和6月的5周中没有找到任何中子或γ光子的证据。

4. 过去对氘在钯中的知识

重要的是问，当把氘强行注入钯时是否合理地期望氘会发生聚变？对这一期望的主要批评是：文献表明：氘离子在钯中实际上比它们在简单的气态氘中离得更远，所以不可能期望发生有用的聚变 · 在气态或液态氘中两个氘核的间距是0.74?，钯核在晶体中相距3.89 ?，但是当氘掺入后它们离开到4.03A，当氘开始掺入一直到D/Pb=0.8，氘核进入到八面体的空间相距2.85 A，如果有可能增加掺入（例如用离子注入），于是O - D相距1.74 A，为增加聚变几率，必须使氘离得更近，例如当μ介子代替电子，核相互接近到相距只有0.0035 A，聚变几率就是合理的了。所以期望聚变连续发生是不合理的。要它以动力学的形式发生也不太像，因为对氘离子来说有足够的空间在晶格的离子间游荡。而且，有经过很好检验的（用中子或μ介子散射等）有关氢离子在钯中的理论，它非常完整地描述了电子的分布，类似地不可能期望μ介子在掺氘的钯中会引起可测量的聚变。

5. 病态科学

理论的和实验的压倒的证据表明在金属中的冷聚变不存在。但是有一些肯定的结果和非常强烈相信冷聚变的科学家。如何理解这些矛盾的结果？在1953年欧文 · 朗谬（I. Langmuir）作了一个关于病态科学的有趣报告*，指出有若干好的科学家报告了错误的结果。他列举了这种情况的6个特征，其一是说存在3个相：在第一相中原始报告很快被肯定；在第二相中差不多有同样多的肯定和否定的结果；在第三相中则有压倒的否定结果，在1989年5月我吃惊地发现在北欧和美国Ⅰ区（主要实验室和西北部）结果几乎都是否定的（一个肯定，18个否定），而东欧、南欧、亚洲、拉美和美国Ⅱ区（美国其它部分）结果几乎全是肯定的（29个肯，定，2个否定）。于是第一类地区已经是在第三相，而其它的地区则在第一相，在5月份，这些结果继续保持区域化，第一类地区给出2个肯定、16个否定结果，而世界其它地区给出6个肯定，11个否定结果，即是说进入了第二相。这个区域化继续着，世界上大多数地方的结果是否定的（在第三相），只有犹他、德克萨斯、印度和日本在第二相，这些地方肯定和否定的结果都有报道。最后的结论可能是：渴望得到区域社团中所期待的结果在或长或短的时间里影响了一定数量的科学家，大多数人能很快地面对所有的证据，但是有少数人从来不。

6. 结论

每一个人都犯错误——每一个人。区别在于你如何对待你的错误；最重要的是要有自我批评精神。

病态科学将会继续，如同过去出现过那样，它将一再出现，相信者们将不顾相反的证据而继续下去。

[CERN/PPE 90-159，6 Nov. 1990]

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* 欧 · 朗谬有关“病态科学”报告的摘要请参见本期本刊文章。