Với những thiết bị cực kỳ đơn giản, hai nhà khoa học người Mỹ tuyên bố
chấn động thế giới: họ có thể tạo ra một phản ứng hạt nhân. Tuy nhiên,
hóa ra mọi thứ chỉ là ảo ảnh.
TIN LIÊN QUAN
“Phát minh” gây “động đất” trong giới khoa học
Trong những năm 1980, giới khoa học còn đang hân hoan với thành tựu lớn của Vật lý học về sự phát hiện hiện tượng siêu dẫn ở nhiệt độ cao thì lại choáng váng trước những thông báo của hai nhà khoa học Stanley Pons, chủ nhiệm Khoa Hoá học, trường Đại học Utah (Mỹ) và Martin Fleischmann, nhà hoá học nổi tiếng, cựu Chủ tịch Hội điện hoá học thế giới, giáo sư trường Đại học Southampton (Anh) về Tổng hợp hạt nhân lạnh (Cold fusion).
Với một “thiết bị” cực kỳ đơn giản - chỉ là chiếc cốc thuỷ tinh đựng nước biển, cắm hai điện cực là platin và paladi – khi cho dòng điện 6 đến 8 V chạy qua, một phản ứng hạt nhân đã xảy ra: đơteri (vốn có một tỷ lệ nhỏ trong nước biển) biến thành triti, phát ra nơtron và nhiệt lượng. Trong buổi họp báo, hai ông cho biết đã làm thí nghiệm hàng trăm lần và đi đến cùng một kết quả.
Như vậy có nghĩa là quá trình tổng hợp hạt nhân, thường được tiến hành trong những điều kiện giống như trên mặt trời (ở hàng chục triệu độ trong trạng thái plasma) nhờ các thiết bị rất lớn, trị giá hàng tỉ đôla với kỹ thuật hết sức phức tạp, nay lại có thể thay thế bằng một dụng cụ thô sơ mà bất cứ một học sinh cấp ba nào cũng có thể thực hiện.
Song điều đáng chú ý lại là giá trị thực tiễn. Như các tác giả cho biết nhiệt lượng thoát ra gấp 4 lần năng lượng đưa vào. Lượng đơteri chứa trong 1 tấn nước biển thường, qua điện phân, tạo ra một năng lượng bằng 300 tấn dầu mỏ.
Thật là kỳ diệu và hấp dẫn!
Người ta vội vàng gọi đây là “phát minh thế kỷ”, vì không những nó làm đảo lộn cả khoa học mà còn có ý nghĩa xã hội vô cùng to lớn: giải quyết vấn đề năng lượng đang thách thức toàn cầu. Điện sẽ rẻ và sạch. Nguyên liệu chỉ là nước biển, có thể nói là vô tận có ở khắp nơi.
Than, xăng, dầu không cần đến nữa nếu như chuyển mọi động cơ thành động cơ điện. Trật tự kinh tế thế giới sẽ thay đổi. Các nước nghèo năng lượng sẽ thoát khỏi sự phụ thuộc vào các nước sản xuất dầu mỏ, khí thiên nhiên, than đá và uran. Đồng thời, với nguồn năng lượng này, người ta giải quyết được nạn ô nhiễm khí cacbonic do các nhà máy nhiệt điện hiện chiếm tỷ lệ cao nhất trong nguồn năng lượng gây ra.
Hàng chục công ty chạy đua trong việc đề nghị hai tác giả nhượng bản quyến phát minh để kinh doanh.
Chỉ nửa tháng sau khi phát minh được công bố, 7.000 nhà hoá học thuộc Hội Hoá học Mỹ đã họp Đại hội và Chủ tịch Hội hồi đó là Kline Collins tuyên bố: “Lúc này các nhà hoá học chứ không phải các nhà vật lý nữa mới là đối tượng của ống kính các máy quay phim nhờ “phát minh thế kỷ” này.
Fleischmann và Pons đã trở thành “siêu sao” trên bầu trời khoa học.
Hoá ra chỉ là ảo ảnh
Thế những trước một phát minh lớn như vậy, quá đơn giản mà lại chưa có một lý thuyết nào để giải thích, người ta buộc phải kiểm tra lại. Hàng trăm,mà có thể là hàng nghìn phòng thí nghiệm của các nước trên thế giới đã tạm gác công việc chính ra một bên để lặp lại “phát minh vĩ đại” này. Người ta đã tiến hành hết sức thận trọng với các dụng cụ đo lường chính xác nhất.
Chỉ sáu tuần sau, tất cả các cơ sở nghiên cứu đều tuyên bố kết quả kiểm tra của mình. Sự thật không như người ta mong đợi. Tuy có nhiều phòng thí nghiệm tuyên bố đã lặp lại được thí nghiệm của Pons và Fleischmann một cách thành công (một số Viện điện hoá học ở Nga, Tiệp, Ba Lan, và cả ở Mỹ nữa, không hiểu họ đã nói dối hay làm được thực sự), đa số các phòng thí nghiệm khẳng định họ không thấy phát ra hàng nghìn nơtron trong một giây và nhiệt hình thành rất lớn như các tác giả thông báo.
Bức xạ nơtron có nhưng rất yếu. Lượng triti có mặt trong chất điện phân liệu có phải là kết quả của phản ứng hạt nhân không ? Hay đó chỉ là triti tự nhiên có trong nước nặng hoặc được hình thành do sự tích tụ nhờ “hiệu ứng đồng vị” rất quen thuộc? Nhiều cuộc tranh cãi đã nổ ra. Kết luận chung của “phong trào” kiểm tra lại thí nghiệm này được gọi là “fusion confusion” (cách chơi chữ của người Mỹ, có nghĩa là “sự nhầm lẫn của tổng hợp hạt nhân”).
Theo yêu cầu của các đồng nghiệp, Pons và Fleischmann đã làm lại một thí nghiệm đối chứng trước sự chứng kiến của mọi người và hai ông đã thất bại ê chề. Chẳng thấy hiện tượng gì thể hiện trên các máy đo. Đặc biệt năng lượng không đáng kể, khác với thông báo ban đầu của các tác giả. Những hy vọng giảm sút thảm hại tuy chưa mất hẳn. Trường Đại học Utah (nơi Stanley Pons làm Chủ nhiệm Khoa) vẫn bỏ ra 4,5 triệu đôla để thành lập “Viện Tổng hợp hạt nhân lạnh” để tiếp tục nghiên cứu.
Giới khoa học nói gì?
Các nhà khoa học phê phán mạnh mẽ Pons và Fleishmann về kỹ thuật thí nghiệm tuỳ tiện và thái độ thiếu nghiêm túc trong việc công bố, không đúng thông lệ (vội vã họp các phương tiện thông tin đại chúng để thông báo “phát hiện giật gân” của mình mà không công bố kết quả trên các tạp chí khoa học) với động cơ thiếu trong sáng là giành quyền ưu tiên về một phát minh (có thể do nguyên nhân đặc biệt nào đó đã thành công) mà họ tin tưởng chắc chắn sẽ xảy ra. (Thực ra, họ đã gửi kết quả của công trình nghiên cứu dưới dạng một công bố đến Tạp chí Journal of Electroanalytical Chemistry từ ngày 11/3/1989, Tạp chí chưa đăng thì dưới sức ép của Ban lãnh đạo Đại học Utah, họ phải họp báo vào 23/3/1989 để công bố kết quả).
Thậm chí một nhà khoa học Steven Koonin còn đánh giá một cách quá đáng: “Sự bất tài và đúng hơn, là sự lừa đảo của Fleishmann và Pons là cách giải thích duy nhất cho kết quả của họ”.
Nhiều người kết án “tổng hợp hạt nhân lạnh” là một thứ khoa học bệnh lý (pathological science) ra đời từ ảo tưởng, cần ngăn chặn để tránh xảy ra những chuyện tương tự.
Trong khoa học quả là không có chỗ đứng cho sự thiếu chín chắn và hám danh!
Stanley Pons tự ái, từ bỏ quốc tịch Mỹ. Hai người (trước đây vốn là hai thầy trò) bỏ sang Pháp làm việc, tiếp tục đề tài nghiên cứu mà họ tin rằng sẽ thành công.
Dư âm còn lại
Tuy nhiên, nhiều nhà khoa học vẫn cho rằng những thí nghiệm của Fleischmann và Pons vẫn có một cái gì đó chưa hiểu hết, không nên phủ nhận toân bộ. Phản ứng hạt nhân, dù vô cùng yếu ớt nhưng quả thật có xảy ra. Hiện tượng này đòi hỏi phải tiếp tục nghiên cứu như một hướng mới trong khoa học. Người ta vẫn đề xuất nhiều cơ chế và lý thuyết để giải thích hiện tượng cũng như nhiều biện pháp để đẩy mạnh phản ứng hạt nhân theo hướng này, dù hoàn toàn hiểu rằng không thể giải quyết được vấn đề năng lượng trên có sở “tổng hợp hạt nhân lạnh”.
Mặt khác người ta thấy rằng đây cũng là một hiện tượng thiên nhiên: 0,015% đơteri trong nước biển luân chuyển qua các lớp đất đá có tính chất hấp thụ như palađi là điều kiện thuận lợi để phản ứng tổng hợp hạt nhân lạnh có thể xảy ra và ảnh hưởng không nhỏ đến cân bằng nhiệt trên Trái đất. Điều này cũng phải tiếp tục đi sâu.
Theo Viện nhiên cứu Tổng họp hạt nhân lạnh (thuộc Đại học Utah), có 92 nhóm nghiên cứu tại 10 quốc gia thu được “kết quả dương tính” từ những thí nghiệm của họ. Nhà vật lý được giải Nobel Vật lý 1965 về Điện động học lượng tử (Quantum Electrodynamics) là Julian Schwinger (người có tới 4 học trò được giải Nobel) tuyên bố bản thân ông ủng hộ “thuyết” tổng hợp hạt nhân lạnh và tự ông đã phác hoạ cơ sở lý thuyết cho hiện tượng này đăng trên Tạp chí Physical Review letters.
Sau khi bị phê phán dữ dội, Pons và Fleischmann thành lập tại Pháp một cơ sở nghiên cứu riêng vào năm 1992 với sự tài trợ của hãng Toyota Motor Corporation (Nhật Bản) và đến 1998 thì đóng cửa sau khi đã tiêu 20 triệu bảng Anh mà không thu được kết quả gì đáng kể.
Dư âm của Tổng hợp hạt nhân lạnh không phải đã hết. Một số phòng thí nghiệm hoặc trường đại học vẫn theo đuổi hướng nghiên cứu này, thỉnh thoảng vẫn xuất bản những công trình mới, những hội nghị hội thảo về nó.
Tuấn Hà
TIN LIÊN QUAN
“Phát minh” gây “động đất” trong giới khoa học
Trong những năm 1980, giới khoa học còn đang hân hoan với thành tựu lớn của Vật lý học về sự phát hiện hiện tượng siêu dẫn ở nhiệt độ cao thì lại choáng váng trước những thông báo của hai nhà khoa học Stanley Pons, chủ nhiệm Khoa Hoá học, trường Đại học Utah (Mỹ) và Martin Fleischmann, nhà hoá học nổi tiếng, cựu Chủ tịch Hội điện hoá học thế giới, giáo sư trường Đại học Southampton (Anh) về Tổng hợp hạt nhân lạnh (Cold fusion).
 |
| Stanley Pons và Martin Fleischmann đang thực hiện thí nghiệm của mình. |
Với một “thiết bị” cực kỳ đơn giản - chỉ là chiếc cốc thuỷ tinh đựng nước biển, cắm hai điện cực là platin và paladi – khi cho dòng điện 6 đến 8 V chạy qua, một phản ứng hạt nhân đã xảy ra: đơteri (vốn có một tỷ lệ nhỏ trong nước biển) biến thành triti, phát ra nơtron và nhiệt lượng. Trong buổi họp báo, hai ông cho biết đã làm thí nghiệm hàng trăm lần và đi đến cùng một kết quả.
Như vậy có nghĩa là quá trình tổng hợp hạt nhân, thường được tiến hành trong những điều kiện giống như trên mặt trời (ở hàng chục triệu độ trong trạng thái plasma) nhờ các thiết bị rất lớn, trị giá hàng tỉ đôla với kỹ thuật hết sức phức tạp, nay lại có thể thay thế bằng một dụng cụ thô sơ mà bất cứ một học sinh cấp ba nào cũng có thể thực hiện.
Song điều đáng chú ý lại là giá trị thực tiễn. Như các tác giả cho biết nhiệt lượng thoát ra gấp 4 lần năng lượng đưa vào. Lượng đơteri chứa trong 1 tấn nước biển thường, qua điện phân, tạo ra một năng lượng bằng 300 tấn dầu mỏ.
Thật là kỳ diệu và hấp dẫn!
Than, xăng, dầu không cần đến nữa nếu như chuyển mọi động cơ thành động cơ điện. Trật tự kinh tế thế giới sẽ thay đổi. Các nước nghèo năng lượng sẽ thoát khỏi sự phụ thuộc vào các nước sản xuất dầu mỏ, khí thiên nhiên, than đá và uran. Đồng thời, với nguồn năng lượng này, người ta giải quyết được nạn ô nhiễm khí cacbonic do các nhà máy nhiệt điện hiện chiếm tỷ lệ cao nhất trong nguồn năng lượng gây ra.
Hàng chục công ty chạy đua trong việc đề nghị hai tác giả nhượng bản quyến phát minh để kinh doanh.
Chỉ nửa tháng sau khi phát minh được công bố, 7.000 nhà hoá học thuộc Hội Hoá học Mỹ đã họp Đại hội và Chủ tịch Hội hồi đó là Kline Collins tuyên bố: “Lúc này các nhà hoá học chứ không phải các nhà vật lý nữa mới là đối tượng của ống kính các máy quay phim nhờ “phát minh thế kỷ” này.
Fleischmann và Pons đã trở thành “siêu sao” trên bầu trời khoa học.
Hoá ra chỉ là ảo ảnh
|
| Thiết bị hai nhà khoa học sử dụng làm thí nghiệm. |
Chỉ sáu tuần sau, tất cả các cơ sở nghiên cứu đều tuyên bố kết quả kiểm tra của mình. Sự thật không như người ta mong đợi. Tuy có nhiều phòng thí nghiệm tuyên bố đã lặp lại được thí nghiệm của Pons và Fleischmann một cách thành công (một số Viện điện hoá học ở Nga, Tiệp, Ba Lan, và cả ở Mỹ nữa, không hiểu họ đã nói dối hay làm được thực sự), đa số các phòng thí nghiệm khẳng định họ không thấy phát ra hàng nghìn nơtron trong một giây và nhiệt hình thành rất lớn như các tác giả thông báo.
Bức xạ nơtron có nhưng rất yếu. Lượng triti có mặt trong chất điện phân liệu có phải là kết quả của phản ứng hạt nhân không ? Hay đó chỉ là triti tự nhiên có trong nước nặng hoặc được hình thành do sự tích tụ nhờ “hiệu ứng đồng vị” rất quen thuộc? Nhiều cuộc tranh cãi đã nổ ra. Kết luận chung của “phong trào” kiểm tra lại thí nghiệm này được gọi là “fusion confusion” (cách chơi chữ của người Mỹ, có nghĩa là “sự nhầm lẫn của tổng hợp hạt nhân”).
Theo yêu cầu của các đồng nghiệp, Pons và Fleischmann đã làm lại một thí nghiệm đối chứng trước sự chứng kiến của mọi người và hai ông đã thất bại ê chề. Chẳng thấy hiện tượng gì thể hiện trên các máy đo. Đặc biệt năng lượng không đáng kể, khác với thông báo ban đầu của các tác giả. Những hy vọng giảm sút thảm hại tuy chưa mất hẳn. Trường Đại học Utah (nơi Stanley Pons làm Chủ nhiệm Khoa) vẫn bỏ ra 4,5 triệu đôla để thành lập “Viện Tổng hợp hạt nhân lạnh” để tiếp tục nghiên cứu.
Giới khoa học nói gì?
Các nhà khoa học phê phán mạnh mẽ Pons và Fleishmann về kỹ thuật thí nghiệm tuỳ tiện và thái độ thiếu nghiêm túc trong việc công bố, không đúng thông lệ (vội vã họp các phương tiện thông tin đại chúng để thông báo “phát hiện giật gân” của mình mà không công bố kết quả trên các tạp chí khoa học) với động cơ thiếu trong sáng là giành quyền ưu tiên về một phát minh (có thể do nguyên nhân đặc biệt nào đó đã thành công) mà họ tin tưởng chắc chắn sẽ xảy ra. (Thực ra, họ đã gửi kết quả của công trình nghiên cứu dưới dạng một công bố đến Tạp chí Journal of Electroanalytical Chemistry từ ngày 11/3/1989, Tạp chí chưa đăng thì dưới sức ép của Ban lãnh đạo Đại học Utah, họ phải họp báo vào 23/3/1989 để công bố kết quả).
Thậm chí một nhà khoa học Steven Koonin còn đánh giá một cách quá đáng: “Sự bất tài và đúng hơn, là sự lừa đảo của Fleishmann và Pons là cách giải thích duy nhất cho kết quả của họ”.
Nhiều người kết án “tổng hợp hạt nhân lạnh” là một thứ khoa học bệnh lý (pathological science) ra đời từ ảo tưởng, cần ngăn chặn để tránh xảy ra những chuyện tương tự.
Trong khoa học quả là không có chỗ đứng cho sự thiếu chín chắn và hám danh!
Stanley Pons tự ái, từ bỏ quốc tịch Mỹ. Hai người (trước đây vốn là hai thầy trò) bỏ sang Pháp làm việc, tiếp tục đề tài nghiên cứu mà họ tin rằng sẽ thành công.
Dư âm còn lại
Tuy nhiên, nhiều nhà khoa học vẫn cho rằng những thí nghiệm của Fleischmann và Pons vẫn có một cái gì đó chưa hiểu hết, không nên phủ nhận toân bộ. Phản ứng hạt nhân, dù vô cùng yếu ớt nhưng quả thật có xảy ra. Hiện tượng này đòi hỏi phải tiếp tục nghiên cứu như một hướng mới trong khoa học. Người ta vẫn đề xuất nhiều cơ chế và lý thuyết để giải thích hiện tượng cũng như nhiều biện pháp để đẩy mạnh phản ứng hạt nhân theo hướng này, dù hoàn toàn hiểu rằng không thể giải quyết được vấn đề năng lượng trên có sở “tổng hợp hạt nhân lạnh”.
Mặt khác người ta thấy rằng đây cũng là một hiện tượng thiên nhiên: 0,015% đơteri trong nước biển luân chuyển qua các lớp đất đá có tính chất hấp thụ như palađi là điều kiện thuận lợi để phản ứng tổng hợp hạt nhân lạnh có thể xảy ra và ảnh hưởng không nhỏ đến cân bằng nhiệt trên Trái đất. Điều này cũng phải tiếp tục đi sâu.
Theo Viện nhiên cứu Tổng họp hạt nhân lạnh (thuộc Đại học Utah), có 92 nhóm nghiên cứu tại 10 quốc gia thu được “kết quả dương tính” từ những thí nghiệm của họ. Nhà vật lý được giải Nobel Vật lý 1965 về Điện động học lượng tử (Quantum Electrodynamics) là Julian Schwinger (người có tới 4 học trò được giải Nobel) tuyên bố bản thân ông ủng hộ “thuyết” tổng hợp hạt nhân lạnh và tự ông đã phác hoạ cơ sở lý thuyết cho hiện tượng này đăng trên Tạp chí Physical Review letters.
Sau khi bị phê phán dữ dội, Pons và Fleischmann thành lập tại Pháp một cơ sở nghiên cứu riêng vào năm 1992 với sự tài trợ của hãng Toyota Motor Corporation (Nhật Bản) và đến 1998 thì đóng cửa sau khi đã tiêu 20 triệu bảng Anh mà không thu được kết quả gì đáng kể.
Dư âm của Tổng hợp hạt nhân lạnh không phải đã hết. Một số phòng thí nghiệm hoặc trường đại học vẫn theo đuổi hướng nghiên cứu này, thỉnh thoảng vẫn xuất bản những công trình mới, những hội nghị hội thảo về nó.
Tuấn Hà
.svg){kind=icon}
