常炳功

美國紐約州立大學(xué)州南部醫(yī)學(xué)中心，神經(jīng)病學(xué)和神經(jīng)生理藥理學(xué)系，神經(jīng)退行性疾病和發(fā)現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)生物標記實驗室，美國·紐約 NY11203

1 引言

冷核聚變（Cold fusion）是指理論上在接近常溫（1000K以下）、常壓和相對簡單的設(shè)備條件下發(fā)生核聚變反應(yīng)。核聚變反應(yīng)中，多個輕原子核被強行聚合形成一個重原子核，并伴隨能量釋放。

冷核聚變?yōu)榇蟊娝鹨蛴?989年3月，二位科學(xué)家，M.Fleishmann 和S.Pon 聲稱在試管里用電化學(xué)手段引發(fā)了核聚變，這在當時全世界的科學(xué)界引起了巨大的轟動[1]。1990年3月，猶他大學(xué)的物理學(xué)家Michael H.Salamon 和九位合著者報告了陰性結(jié)果[2-6]。

在1990年代，出版了幾本批評冷聚變研究方法和冷聚變研究人員行為的書籍[7-9]。多年來，出現(xiàn)了幾本為他們辯護的書[10]。1998年前后，猶他大學(xué)在花費超過100 萬美元后已經(jīng)放棄了研究，而在1997年夏天，日本在花費了2000 萬美元后停止了研究并關(guān)閉了自己的實驗室[11]。

2008年，日本大阪大學(xué)物理學(xué)教授荒田吉明宣稱完成第一次成功冷聚變示范。在實驗中，荒田吉明使氘進入一個包含鈀與鋯氧化物之混合物中，在這種稠密的狀態(tài)下，來自于不同原子的氘原子核聚變產(chǎn)生氦原子核[12]。

2011年，意大利波隆納大學(xué)（University of Bologna）物理系的科學(xué)家安卓·羅西（Andrea Rossi）與Sergio Focardi宣布已成功利用能源催化劑（Energy Catalyzer）引發(fā)冷核聚變反應(yīng)，但尚未普遍得到其他科學(xué)家證實[13-17]。

2 時空階梯理論的解釋

計算心心相印指數(shù)的時候，再次遇到1989年出生的，需要把生命時空初值加上3000，才能得到很好的愛情關(guān)系解釋[15]。這個時候，1989年馬上引起注意，正是在1989年3月，二位科學(xué)家，M.Fleishmann 和 S.Pon 聲稱在試管里用電化學(xué)手段引發(fā)了核聚變。冷核聚變會不會與引力勢有關(guān)？馬上查找文獻并計算，最后發(fā)現(xiàn)1989年，M.Fleishmann 和S.Pon 實現(xiàn)了核聚變；2008年，荒田吉明實現(xiàn)了冷核聚變；2011年，Andrea Rossi 與Sergio Focardi 實現(xiàn)了冷核聚變，都與引力勢增加有關(guān)。而其余的研究時間，都不在引力勢的高值期。時空階梯理論最后發(fā)現(xiàn)，引力勢的增加，來源于拉尼娜[18]。查找資料，1988年6月——1989年6月，發(fā)生了強拉尼娜事件[19]；2007年——2008年發(fā)生了強拉尼娜事件[20]；2010年——2011年發(fā)生了強拉尼娜事件[21]。

時空階梯理論對拉尼娜的解釋，就是太陽系經(jīng)過銀河系的區(qū)域，假如氣時空很高，或者說暗物質(zhì)很濃，或者能氣場很強，就容易發(fā)生拉尼娜。

拉尼娜是西班牙語“小女孩”的意思，也稱反厄爾尼諾現(xiàn)象，指發(fā)生在赤道太平洋東部和中部海水大范圍持續(xù)異常變冷的現(xiàn)象，表現(xiàn)為海水表層溫度低出氣候平均值0.5 以上，且持續(xù)時間超過6 個月以上。暗物質(zhì)就是能氣場，而氣場是螺線矢量場，假如氣場很強，很容易把水汽擴散到遠方，從而導(dǎo)致海水大范圍持續(xù)異常變冷的現(xiàn)象。而引力勢與氣時空成正比，所以氣時空增加，引力勢也增加，這也是為什么要為1989年出生的人增加額外的引力勢3000。這個額外的增加3000，被大量的現(xiàn)實愛情關(guān)系證明是正確的，必要的[12]。

為了理清思路，我們整理一下：1989年、2008年、2011年，分別是有拉尼娜發(fā)生的年份，這三個年份，太陽系經(jīng)過銀河系的時候，該區(qū)域的暗物質(zhì)比別的區(qū)域濃，也就是這里的能氣場更強大，這里的結(jié)論就是，冷核聚變，需要更多的暗物質(zhì)。

3 計算

計算心心相印指數(shù)，遇到1989年出生的，需要把生命時空初值加上3000，才能得到很好的愛情關(guān)系解釋[12]。

這里的3000 數(shù)值到底是多少？由于為了簡化計算，在計算生命時空初值的時候，八大行星的質(zhì)量是按照地球為1 計算的[12]，我們現(xiàn)在還原本來的計算值（地球質(zhì)量：5.972×1024kg）。

這是一個很大的能量。

地球每秒到底接受太陽多少能量？

太陽每秒總電磁輻射為3.827×10^26W，這個值也有一個名稱，叫做光度值。

按地球的截面積是127400000km2來計算，可得出地球每秒從太陽接收約1.74×10^17J 能量，而大氣層大約要反射34%的太陽光。

所以，到達地面的太陽能大約是每秒1.15×10^17J。

按照這個數(shù)值，地球需要照射上億年，才能達到上面3000 的數(shù)值量。可見這個增加3000，看似不大，但真正計算起來，卻發(fā)現(xiàn)非常大。

我們計算到這里，似乎感覺有些無助了，在地球上，怎么才能增加這么多能量？

但是，仔細分析發(fā)現(xiàn)，這個引力勢是八大行星的引力勢，范圍波及整個太陽系，假如局部到地球，可能不需要這么大的引力勢。

一個帶電荷q 的正電荷粒子，就像氫原子的原子核一樣，產(chǎn)生一個電勢場：

其中，ε0是一個物理常數(shù)，稱為自由空間的介電常數(shù)。這個勢場告訴我們的是如果兩個電荷Q和Q之間距離為r，那么與它們相互作用相關(guān)的勢能是：

你可以看到，當距離r變小時，能量變大。因此，為了使兩個電荷靠得更近，我們需要對兩個電荷的系統(tǒng)做功。就是要使兩個電荷（q=Q=1.6×10^–19C）靠近到強核力占主導(dǎo)的距離范圍內(nèi)（1.7fm），因此U=1.35×10^-13J。

我們簡化計算：水的體積為1000cm3，水的密度有1g/cm3。因此，1000cm3水的重量有1000g，水分子的化學(xué)式，是H2O，意思是說有兩個氫原子跟一個氧原子所構(gòu)成的。水的分子量是18，意思是說每mol 的水分子重18g，因此我們得到1000cm3水中所含的原子數(shù)量=1000/18×6×1023=3.3×1025個原子。

讓1000cm3總體積內(nèi)電荷靠近的總的勢能是：U=1.35×10-13J×1/2×3.3×1025=2.2275×1012J。

下面我們看看，高速離心機能不能達到這樣的勢能數(shù)值？

我們把引力勢能與離心機產(chǎn)生的動能聯(lián)系起來，就是說我們需要的引力勢能與離心機產(chǎn)生的動能相等的情況下，看看需要怎樣的旋轉(zhuǎn)速度？因為八大行星引力勢增加的本質(zhì)是收縮，而離心機的旋轉(zhuǎn)速度的本質(zhì)也是收縮，所以把兩者等同起來畫上等號。在這里是假說，之前沒有這樣的等式，是否成立只有未來的實驗去檢驗。

假如冷核聚變的裝置是100kg（m=100kg），放入大型高速離心裝置內(nèi)，高速離心的轉(zhuǎn)速是1000km/s（冷核聚變裝置位置的速度），那么離心機產(chǎn)生的動能為：

我們可以看到，以上離心機的轉(zhuǎn)速，以及可以攜帶100kg 冷核聚變的裝置產(chǎn)生的動能，已經(jīng)達到了5×1013J，大于讓1000cm3總體積內(nèi)電荷靠近的總的勢能：2.2275×1012J。所以，我們用大型超速離心機，在理論上是可以讓電荷相互靠近，實現(xiàn)核聚變。

以上設(shè)計和計算是我們真正想要的結(jié)果，假如可以，冷核聚變將是人為可控的。

但是，假如不行，那怎么辦？

我們在此認為，1989年、2008年、2011年的冷核聚變都是成功的，都是因為有引力勢的增加而獲得成功，那么，根據(jù)時空階梯理論計算，在2023年1月21日，八大行星的引力勢將達到最大，所以在這一天可以做冷核聚變實驗。我們在此的建議是，至少提前半年的時間開始工作，也就是說，要在2022年7月份就要開始實驗。這樣做會得到不同的結(jié)果，可能隨著引力勢的增加，冷核聚變的熱效應(yīng)越來越強。同時，從目前到2023年1月21日，或者到未來，一旦有強拉尼娜現(xiàn)象，就要投入實驗，因為拉尼娜現(xiàn)象的發(fā)生，就是太陽系經(jīng)過的銀河系區(qū)域的暗物質(zhì)增加了，能氣場增加了，類似八大行星的引力勢增加了。

4 冷核聚變的未來方向

通過以上分析和計算，我們知道，冷核聚變需要的是更多的暗物質(zhì)。

時空階梯理論通過對比研究[22]，發(fā)現(xiàn)電是能量的壓縮版，而磁場是中醫(yī)氣的壓縮版，所以對比電與磁，得出能量與中醫(yī)氣的結(jié)論就是：隨時間變化的氣場可以激發(fā)渦旋能量場，隨時間變化的能量場可以激發(fā)渦旋氣場，能量場和氣場不是彼此孤立的，它們相互聯(lián)系、相互激發(fā)組成一個統(tǒng)一的能氣場。而能氣場就是暗物質(zhì)。根據(jù)時空階梯理論，制造更多的暗物質(zhì)，需要大量的能量流動或者能量變化。之前我們在論文中描述如何制造更多的氣，也就是如何制造更多的暗物質(zhì)[22]。

氣時空小屋的建造：建造一個小屋，這個小屋溫度相對穩(wěn)定，不受小屋外溫度的影響。小屋外建造一個密閉的大房子，要比小房子大很多。這個大房子首先冷卻到低溫（比如-7℃），然后讓氣溫逐漸升高（比如升高到0℃），這個氣溫升高，就會導(dǎo)致氣時空的產(chǎn)生，氣時空就是暗物質(zhì)。同時，循環(huán)這個過程，就是降溫到-7℃，升溫到0℃，然后再降溫到-7℃，再升溫到0℃。這是通過能量變化產(chǎn)生的暗物質(zhì)，同時，我們可以在小屋的周圍，設(shè)計很多螺旋管，讓其中有熱的液體通過，這樣也可以產(chǎn)生暗物質(zhì)。

只要通過這種方式，產(chǎn)生的暗物質(zhì)足夠多，我們就可以忽視木星近日點提供的高引力勢，拉尼娜現(xiàn)象中提供的高暗物質(zhì)濃度，也可以忽視通過離心裝置提供的類似引力勢增加的做法。

總之，暗物質(zhì)是冷核聚變的關(guān)鍵，冷核聚變需要暗物質(zhì)。同時，暗物質(zhì)一旦開發(fā)成功，將會有更大更多的用途。

5 不幸運的谷歌團隊

谷歌項目：自2015年以來，谷歌一直在資助有爭議的冷聚變科學(xué)的實驗。2019年5月在同行評議的Nature Perspective 1 中披露——沒有發(fā)現(xiàn)任何證據(jù)表明冷核聚變是可能的，但在測量和材料科學(xué)技術(shù)方面取得了一些進展，研究人員稱這些技術(shù)可能有益于能源研究。該團隊還希望其工作能夠激勵其他人重新審視冷聚變實驗，即使這種現(xiàn)象仍然未能實現(xiàn)[23]。

谷歌團隊探索了三種被提議用于產(chǎn)生冷聚變的實驗裝置——兩種涉及鈀和氫，一種涉及金屬粉末和氫。沒有發(fā)現(xiàn)冷聚變的證據(jù)。結(jié)果在過去2年中發(fā)表在12 篇論文中：9 篇在同行評審期刊上，3 篇在arXiv 預(yù)印本服務(wù)器上[23]。

根據(jù)海洋尼諾指數(shù)，我們發(fā)現(xiàn)拉尼娜的年份與強弱（如表1所示）。

表1 拉尼娜年和強度（基于海洋尼諾指數(shù)，ONI）

谷歌團隊從2015年開始，到2019年5月結(jié)束，期間沒有強拉尼娜現(xiàn)象，而且更糟糕的是，八大行星的引力勢從2011年達到最大，之后慢慢變小，到2017年變?yōu)樽钚。舐兇?，?023年變到最大。谷歌團隊實驗階段的八大行星的引力勢都是處于很低的狀態(tài)。

我們從表1中可以看出，2016-17 和2017-18 都是弱拉尼娜，而且這個階段，對于八大行星的引力勢幾乎減到最小。所以，谷歌團隊的結(jié)論是：沒有發(fā)現(xiàn)任何證據(jù)表明冷核聚變是可能的。這反而更加證明，八大行星的引力勢和暗物質(zhì)對于冷核聚變是必不可少的。

我們相信谷歌團隊歷盡所能，嘗試了所有的可能性，唯獨不知道暗物質(zhì)和八大行星引力勢的重要性，所以失敗了。不過不要緊，還有機會，就在2023年1月21日，或者隨后的任何強拉尼娜現(xiàn)象發(fā)生的時候。

我們從表1中知道，對比谷歌團隊的不幸，在1989年的M.Fleishmann 和 S.Pon，在2008年的Yoshiaki Arata ，在2011年的Andrea Rossi 與Sergio Focardi，都是幸運的，因為他們在研究冷核聚變的時候都恰好遇到了強拉尼娜現(xiàn)象。

6 結(jié)語

冷核聚變自從被發(fā)現(xiàn)，就一直飽受爭議。其爭議的來源是核反應(yīng)的產(chǎn)物與常規(guī)核理論不相匹配，另外是實驗可重復(fù)性差。目前熱聚變反應(yīng)需要在特定的條件下，質(zhì)量非常小的原子，一般指的是氘，其在高溫和超高溫下使得原子核的核外電子擺脫原子核核力的約束，從而造成兩個或兩個以上的原子核發(fā)生劇烈碰撞，碰撞所產(chǎn)生的聚合反應(yīng)生成了新的，質(zhì)量更大的原子核，而其中的中子在此期間從中逃逸出原子核，產(chǎn)生巨大的能量。就目前而言，實現(xiàn)熱核的可控聚變難度十分巨大。相對于熱核聚變，冷核聚變卻是理想的未來新能源，冷核聚變相對于熱核聚變制備設(shè)備來說，僅僅占地大約2m2，并且在反應(yīng)過程中無中子產(chǎn)生，無輻射。其原材料從海水中獲取，原材料儲量巨大。因此，冷核聚變有望成為人類最理想的能源之一。

核反應(yīng)的產(chǎn)物與常規(guī)核理論不相匹配，實驗可重復(fù)性差，可能都與暗物質(zhì)參與了這個冷核聚變有關(guān)。

關(guān)于未來冷核聚變實驗，時空階梯提供兩個目標，一個是短期目標；另一個是長期目標。

短期目標，在以下的情況做冷核聚變實驗，成功性高：

①木星近日點（往往引力勢最大，最近一個是2023年1月21日）。

②強拉尼娜高峰期（太陽系經(jīng)過銀河系區(qū)域暗物質(zhì)更多）。

③設(shè)計制造高速離心裝置（產(chǎn)生類似引力勢增加的收縮效果）。

長期目標，利用大規(guī)模的能量變化和能量流動產(chǎn)生足夠的暗物質(zhì)，有了足夠的暗物質(zhì)，以上短期目標的三個條件，都可以忽視，而且人為可控，是未來冷核聚變實現(xiàn)的最佳方案。同時，一旦人為產(chǎn)生了暗物質(zhì)，暗物質(zhì)將會有更大更廣的用途。