"冷聚变"——有人认为其是一个"科学神话"，而有人则觉得其是一个"科学笑话"。目前，大型投资者正在调整自己的投资方向，日本和美国处于领先地位。
（看前须知：无论其是否真实存在，这也不妨碍我们对其进行科普以及梳理脉络。毕竟现今有不少科学现象，被各种"所谓"的科研人员、团体或民间科学组织以牺牲严肃的研究为代价来赚钱，并对其进行夸大、虚假宣传——也就是所谓的"科学骗局"。笔者初衷只是单纯为了梳理这些科学理论的来龙去脉，但在搜集资料过程中还是会带有一些主观的偏见，请读者尽量保留个人的主观意见，如有疏漏或者错误，望多多指正！GolevkaTech）
该系列预计分为三期，本文为第一期。
什么是"冷聚变"？而为什么起初其就被认为是一场"骗局"？
一个桌面大小的核反应堆，可以在没有放射性的情况下就能产生能量——这听起来好得令人难以置信。事实上，化学家马丁·弗莱施曼(Martin Fleischmann)和斯坦利·庞斯(Stanley Pons)早在1989年就宣布发现一种名为"冷聚变"(cold fusion，或称"冷核聚变")的新型核能，长期以来其一直被主流科学界视为是一种测量错误，甚至被称为"自欺欺人的"案例。
然而，有一些科学家并不认同这是一个错误，他们发现越来越多的证据表明，在弗莱施曼（Fleischmann）和庞斯（Pons）创造的各种条件下，无放射性核能的产生是可以发生的：在晶体材料中注入大量的氢或其非放射性同位素氘。
现在，三个因素的结合（在接下来的30多年里，一些可靠的实验数据结果的积累、关于可重复性的一些关键问题的解决，以及不断发展的技术基础），已经将冷聚变带到了突破的临界门槛，然而另外一些现象又使得它变得不是那么明朗。
目前，各大企业都正在悄悄地投入大量资金进行冷核聚变研究，为可能成为全球能源领域游戏规则改变者的研究做好准备。日本和美国现阶段走在了前列。
在日本，目前其是这一领域的领头羊，发起者兼赞助商包括三菱重工、三菱地产公司、丰田、日产、田中贵金属，以及加热设备的主要生产商三浦公司。
从美国方面来看，谷歌也已经开始如火如荼地发展，其赞助了一项多所大学合作的冷聚变研究，据报道，谷歌还致力于招募全球各地有前途的年轻科学家参与冷核聚变研究。
另一位著名的美国投资者是汤姆·达顿（Tom Darden），其为切诺基投资工业热力部门的合作伙伴。据悉，比尔-盖茨除了从事未来主义核技术的其他方面的工作外，还从事这一领域的工作，这已经是一个公开的秘密。
去年早些时候，在意大利阿西西举行的第22届国际凝聚态核科学会议(简称ICCF-22)上，人们对"冷聚变"的兴趣热潮反响异常热烈。凝聚态核物理是自第一次宣布冷聚变以来30多年来出现的新科学技术领域的技术名称。笔者将在这篇文章和该系列后续的文章中，对目前的情况进行了非技术性的概述。
在1989年，弗莱施曼（Fleischmann）和庞斯（Pons）究竟做了些什么？简单地说，他们使用电流将大量的氘强行注入一根钯金属棒中。在一段时间后，钯金属棒开始产生比输入能量更多的热量。在他们的一些实验中，该过剩的热量可以持续了好几天，释放出的能量净量是任何已知化学反应所能解释的能量数百倍。
弗莱施曼（Fleischmann）和庞斯（Pons）得出的结论是：其来源一定是核聚变反应——在这种特殊情况下，就是成对的氘核聚变形成氦。核聚变反应，长期以来被认为是太阳的能量来源，也是氢弹的能量来源，这是人类第一次也是迄今为止唯一一次大规模实现聚变能。
最大的问题是，氢原子核由于带正电荷，而相互彼此排斥。为了使它们接近到足以发生核聚变反应的程度：要么必须将氢燃料压缩到几乎无法实现的密度；要么必须使燃料中的原子核以超高速度相互碰撞——相当于数千万度温度时的速度。至少，这是传统核物理学告诉我们的。
与此同时，核聚变反应总是会释放出大量的高能辐射，这对人类来说可能是致命的，并会导致附近的物质具有放射性。
目前，已经存在可控条件下达到所需温度的技术；但是，尽管在核聚变试验反应堆上投入了数十亿美元，实现"热核聚变"作为一种商业上可行的能源似乎仍然遥遥无期。对于现今的状况来说，我们迫切希望的是，目前正在进行的创新性私人融资项目将至少改善热核聚变的中期前景。
"三重轨道"被认为是氘化钯中子发射的证据。
一场科学的赌博弗莱施曼（Fleischmann）和庞斯（Pons）一开始的想法其实很简单，甚至很天真。众所周知，钯可以吸收大量的氢气。事实上，钯合金已经被研究成一种可在氢动力汽车中储存氢气的有效方法。
此外，化学家们熟悉的电解过程提供了一种方法，其可以在当量相当于普通大气压10,000倍或更多倍的情况下，将氢核"泵"入钯中。在钯晶体内部，氢核以高密度存在，也能够相当自由地移动。
弗莱施曼-彭斯实验的简化方案：用电流将从重水（D2O）中分裂出来的氘核（D）"泵"入钯阴极。
核聚变反应会发生吗？传统的核物理学似乎会告诉我们，几率似乎不大；估计的反应率几乎是无穷小的。
然而，我们有理由认为，当核子嵌入致密的晶体环境中时，与它们在真空中漂浮时的相互作用时不同的。除此之外，氢原子核之间的排斥力可能会因为结晶环境中电子的高密度而大大削弱。在这样的条件下，也许，聚变反应速率的标准估计可能会给出错误的答案。
弗莱施曼（Fleischmann）和庞斯（Pons）决定试一试，使用氘（而不是普通的氢），因为它的反应性更高。1989年，当这两位科学家宣布他们在一个桌面大小的实验中，实现了室温下的核聚变——"冷 "聚变时，科学界的怀疑是可以理解的。
在这一惊人的消息发布后，世界各地的科学家纷纷涌向各自的实验室，都想复现出弗莱施曼-彭斯的实验结果。然而，大多结果是惨不忍睹的。在绝大多数情况下（虽然不是全部），他们完全没有发现任何东西。偶尔有些观察到一些零星的热脉冲，有些观察到极少量的辐射，这导致这些"被泼冷水"的科学家们中的大多数，将其归结为虚假骗局或实验错误。
第一代冷核聚变电池，用于美国太空和海军作战系统司令部的实验室进行的早期实验。
只有少数人，包括弗莱施曼（Fleischmann）和庞斯（Pons）本人，继续相信冷聚变现象是真实存在的。经过几年的争论，冷核聚变基本上被科学界否定了。主要的科学期刊不再接受关于这一课题的研究论文，政府的财政支持也几乎缩减地所剩无几。
除了真正的科学家之外，一些可疑的人、组织和民间科学团体也出现了，他们试图以牺牲严肃的研究为代价来赚钱。这也无济于事。在这些浑水中，"冷核聚变 "的概念开始与 "病态科学"、"数据伪造"、甚至是"科学欺诈骗局"联系在一起。
那么，为什么谷歌和其他公司现在对这个所谓 "不存在 "的过程如此感兴趣呢？其中一个原因是，人们对全球变暖的关注热度，以及由此产生的对无二氧化碳技术的需求，促使各国政府和私人投资者密切关注所有潜在的选择，包括那些高风险、高回报类别的选择。
据冷核聚变研究先驱、ICCF-22会议的主要发言人迈克尔·麦克库布雷(Michael McKubre)称，谷歌通过研究得出的结论是，仅靠所谓的可再生能源无法解决人类的能源问题。
迈克尔·麦克库布雷(Michael McKubre)在SRI Intl的冷核聚变实验室。
就经济上可行的无二氧化碳发电方面而言，这只留下了某种形式的核能：承诺更安全、更便宜的先进第四代核裂变反应堆，或热核聚变或......冷核聚变？为什么不再试试看呢？
"冷聚变"在寒冬中度过的30年在上个世纪90年代初，来自高水平国家实验室和大学的少数科学家，尤其是美国、中国、法国、意大利、日本、印度和俄罗斯的科学家，不同意关于"冷聚变"的共识观点。
通过他们自己的实验，他们确信弗莱施曼（Fleischmann）和庞斯（Pons）所报告的现象是真实存在的——虽然这些现象是零星的，而且难以可靠地再现。他们继续进行调查，在此过程中，他们常常冒着职业和名誉的风险。
与此同时，一些主流的理论物理学家拒绝接受了冷聚变在物理上是不可能的这一观点。这些人包括诺贝尔奖得主朱利安·施温格（Julian Schwinger）、彼得·哈格尔斯坦（Peter Hagelstein，因其对X射线激光方面的研究而闻名）和著名的量子物理学家朱利亚诺·普雷帕塔（Giuliano Preparata）。
他们指出，弗莱施曼-庞斯（Fleischmann-Pons）实验和相关实验中的核过程是在物理学家从未仔细研究过的条件下发生的。当原子核高密度地嵌入晶体的晶格结构中时，它们的行为会发生根本性的变化。传统核物理学的一些基本规则和假设不再适用。不仅是核聚变，还有可能发生其他核反应。
事实上，一些研究人员认为，在弗莱施曼-庞斯（Fleischmann-Pons）型的实验中，产生热量和其他异常现象的原因——可能不是氢原子核之间的常规核聚变反应，而是其他一些核过程。其中一种可能是：反应可能涉及到宿主材料——例如钯的原子核。(在这些问题得到澄清之前，这一领域的研究者大多倾向于使用 "低能核反应 "(简称LENR)这一包容性术语，而不是冷核聚变。)出于本文科普目的，笔者仍将坚持使用"冷核聚变"这个通俗化、较普及的术语，意在泛指一般意义上的。
在随后的一段时间里，研究人员们不仅在庞斯-弗莱施曼型的装置上进行了大量的实验，而且在氢或氘核被密集地嵌入金属晶体结构的其他各种系统上，也进行了实验。从所积累的数据库来看，令人印象深刻的是。除了产生过剩的热量外，还发现了一系列其他的异常现象，这表明了其极有可能是一种新型的核过程。
一些实验显示出微弱的辐射——证实了核反应的存在，但辐射水平极低，无害，与所产生的热量完全不相称。反复发现的证据表明，实验期间材料的元素组成发生了变化。首先，排除的是实验室污染因素，唯一的解释是核嬗变——一种化学元素转化为另一种元素。这一现象实在是太神奇了。
两个挑战从一开始，"冷聚变"研究就面临着两大挑战。首先，是如何以完全可重复的方式获得过剩的热量和其他效应。世界各地的实验室里有名望的科学家一次又一次地观察到这些效应是不够的。如果不能 "按需 "演示"冷核聚变"，就很难打消科学界的疑虑，也很难降低潜在投资者的风险认知。
第二大挑战，是为"冷聚变"现象提出一个合理的理论解释：一个可以通过实验验证的理论，可以作为发展"冷核聚变/LENR"及相关技术到商业应用的指南。
事实证明，实现可重复性比原先预想的要困难得多。除了缺乏研究资金外，原因显然在于物理过程本身的复杂性。从ICCF-22会议所讨论的内容来看——"冷聚变"并不是某种神奇的魔术，毕竟如果没有在基础和应用研发方面做出相应的努力，就能立即解决人类的能源问题是根本不可能的。
可以说幸运而又不幸的是，经过近30年的努力，在确定冷核聚变发生的必要条件，以及为未来的商业应用创造技术基础方面，确实取得了巨大的进展。然而，其在"结果"可重复性、可支持"冷聚变"的新物理理论基础等方面仍然没有多到可让公众完全可信的地步。
虽然，"冷核聚变"（或者更广泛地讲，LENR）的存在和可重复性，现在还是不能完全下定论地证实（虽然，已经出现不少证据证明）。更准确地说，笔者在这里指的是：核反应产生大量的热量，在实验室规模内，可以在中等温度下在某些固态材料中植入高密度的氘或氢，并释放出最多可忽略不计的辐射量。
通过ICCF-22会议，从中聆听了研究人员之间的交流，并研究了相关的技术出版物后，笔者认为一个不偏不倚的科学家如果仔细研究这个问题，是不会立即得出任何有失公允的结论的。
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撰写：GolevkaTech
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