Quanto ne sai sulla fusione fredda e sui viaggi nello spazio? DCL La Voyager 1 sta lasciando il sistema solare, rendendola la prima sonda artificiale ad entrare nello spazio interstellare. È un bel risultato, e ci sono voluti solo 30+ anni. Ma se vogliamo seriamente andare dove nessun uomo è mai arrivato prima, e mandare gli umani oltre il sistema solare, avremo bisogno di una fonte di energia economica e abbondante per aiutarci ad arrivarci.
Esattamente di quanta energia stiamo parlando? Bene, a gennaio, un articolo apparso su arXiv di Marc Millis, un ex capo del Breakthrough Propulsion Physics Project della NASA, calcolando i costi - in termini di energia - di una vera missione spaziale con equipaggio interstellare. E non era una buona notizia.
Per uno scenario, ha assunto una nave spaziale di 500 persone in un viaggio di sola andata per stabilire una colonia umana su un esopianeta distante. Ciò richiederebbe un exajoule di energia, o 1018 J, cioè., quasi la stessa quantità di energia consumata da tutti sulla Terra in un anno.
Una missione senza equipaggio su Alpha Centauri sarebbe ancora più di un maiale energetico, per la necessità di manovre più complicate (decelerazione, eccetera). Ciò richiederebbe 1018 cifre di J. Millis, non saremo in grado di generare quel tipo di energia fino al 2200 per la nave passeggeri, e 2500 per la sonda senza pilota.
Gli scienziati stanno rimuginando su tutti i tipi di opzioni, Certo, compreso lo sfruttamento del potere delle stelle, cioè., fusione nucleare (al contrario della fissione nucleare sottostante le centrali nucleari). Come notò una volta Carl Sagan, "Ogni volta che guardi il cielo, ognuno di quei punti luce ricorda che il potere di fusione è estraibile dall'idrogeno e da altri elementi leggeri, ed è una realtà quotidiana in tutta la Via Lattea."
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C'è solo un problema. Possiamo ottenere la fusione nucleare calda, ma ricreare le intense temperature e pressioni che esistono all'interno delle stelle richiede attualmente più energia di quanta ne restituisca, quindi è economicamente irrealizzabile, e praticamente una voragine energetica per il momento.
Se solo potessimo ottenere la fusione a temperatura ambiente! Questa è l'affermazione dei sostenitori della cosiddetta "fusione fredda, " un campo che ha languito ai margini dalla sua presunta scoperta quasi 20 anni fa. Nel 2000, TEMPO la rivista ha elencato la fusione fredda come una delle "peggiori idee" del XX secolo.
L'opinione scientifica prevalente è ancora che la stragrande maggioranza della ricerca sulla fusione fredda rientri nella rubrica di "scienza patologica":i risultati sono sempre sull'orlo di una convalida sbalorditiva. Ogni volta che detta convalida non riesce (di nuovo) a materializzarsi, c'è sempre una pratica logica per spiegare perché non è davvero un fallimento definitivo - e perché gli oppositori sono solo strumenti di mentalità chiusa dell'establishment scientifico, cospirando per tenere a bada questi geni non celebrati.
Stanley Pons e Martin Fleischmann. DCI Tutto è iniziato nel 1989, quando due chimici dell'Università dello Utah di nome Stanley Pons e Martin Fleischmann credettero di essere riusciti a produrre la fusione nucleare in un barattolo. Centinaia di ricercatori in tutto il mondo si sono affrettati a riprodurre gli esperimenti, e fallito.
Entro la fine di quell'anno, un gruppo di esperti aveva condotto una revisione del Dipartimento dell'Energia (DOE) e aveva concluso che non c'erano basi per le affermazioni.
Quindici anni dopo, il DOE ha deciso di dare un'altra occhiata alle prove accumulate negli ultimi 15 anni e rivalutare la controversia sulla fusione fredda. Non hanno ancora trovato le prove sufficientemente convincenti per avviare un programma di ricerca finanziato dal governo federale.
Ma ritenevano che le agenzie di finanziamento avrebbero dovuto considerare i progetti proposti caso per caso, a condizione che tali proposte soddisfino "standard scientifici accettati e siano sottoposte ai rigori della revisione tra pari". Diamine, a volte i colpi lunghi ripagano, quindi perché non buttare nel cappello alcuni avanzi di finanziamento? Ecco perché ci sono un paio di programmi di ricerca che esaminano la fusione fredda, in particolare uno con i sistemi di guerra spaziale e navale della Marina degli Stati Uniti (SPAWAR).
Nel 2009, SPAWAR ha affermato di aver rilevato una reazione di fusione fredda, e ci sono stati pochi altri barlumi promettenti qua e là nel corso degli anni. Ma la riproducibilità robusta rimane sfuggente, dando credito alle critiche dei fisici secondo cui i risultati tanto decantati potrebbero essere dovuti a errori sperimentali (sia nel set-up, sia o le misure).
Così, mentre i fisici sono disposti ad ammettere che potrebbe esserci qualcosa di marginale interesse, la maggior parte non è convinta che si tratti di fusione fredda in buona fede. Quasi nessuno nutre alcuna speranza che diventi una valida fonte di energia nel prossimo futuro.
Oh, e non la chiamiamo più "fusione fredda". L'attuale terminologia preferita è Reazioni nucleari a bassa energia (LENR), Grazie mille.
È possibile? DCI Le ultime affermazioni sulla fusione fredda provengono dall'Italia da un fisico di nome Andrea Rossi, che ha inventato un dispositivo di fusione fredda noto come e-cat, o catalizzatore di energia.
Rossi afferma che il nichel arricchito viene fuso con nuclei di idrogeno per creare rame, e rilasciare grandi quantità di energia, utilizzando la semplice elettrochimica da tavolo invece di enormi macchine che ricreano temperature e pressioni su scala stellare.
Suona piuttosto dannatamente fantastico, non è vero? L'e-cat sarebbe solo il biglietto per alimentare una missione interstellare.
Rossi ha esposto l'e-cat in alcune dimostrazioni semipubbliche, più recentemente il 28 ottobre. Il presunto "successo" di quest'ultima dimostrazione è stato accolto con entusiasmo dagli accoliti della fusione fredda e da occasionali giornalisti creduloni.
Allora perché i fisici (e i giornalisti più equilibrati) di tutto il mondo non saltano su e giù per l'eccitazione per la spettacolare svolta di Rossi? Ethan Siegel di Starts With a Bang spiega facilmente tutto per te:
Ethan ha seguito con un secondo post il giorno successivo, co-autore con Peter Thieberger del Brookhaven National Lab, spiegando in modo accurato e dettagliato la fisica specifica del perché le affermazioni di Rossi sulla fusione fredda sono altamente sospette. vai a leggerlo, e se vuoi ancora investire nella tecnologia di Rossi, beh, Ho un ponte a Brooklyn che potresti essere interessato a comprare, pure.
Realtà o finzione? DCI ahimè, gli accoliti della fusione fredda hanno risposto alle critiche (ancora una volta) condannando in modo stridulo i loro critici come persone di mentalità chiusa, male informato, non disposto a dare una bella scossa alla fusione fredda, e così via. Ci sono poche prove a sostegno di tali affermazioni. Come ho scritto nel 2007:
La comunità scientifica nel suo insieme non ha respinto ingiustamente le affermazioni:semplicemente rimane poco convinta dalle prove irregolari che le sono state presentate. Se un giorno i sostenitori della fusione fredda supereranno le probabilità e forniranno risultati veramente riproducibili, prove convincenti per reazioni nucleari a bassa energia, il vecchio e noioso stabilimento scientifico potrebbe brontolare un po', ma alla fine accetterà quei risultati e modificherà di conseguenza le sue teorie. Perché questo è il significato del metodo scientifico.Il defunto fisico scozzese Douglas Morrison è stato uno dei rari partecipanti scettici alle conferenze annuali sulla fusione fredda fino alla sua morte nel 2001. Ogni anno, ascoltava le stravaganti affermazioni di "calore in eccesso, " poi alzati e fai una semplice richiesta:"Per favore, posso avere una tazza di tè?"
Concesso, era un po' sfacciato da parte sua, ma ha fatto il suo punto:la fusione fredda parla un buon gioco, eppure anche il più semplice compito di energia applicata rimane ben oltre la sua portata.
Ci vogliono 4,18 joule per aumentare un grammo di temperatura dell'acqua di 1 grado Celsius, e devono essere 100 gradi Celsius per fare la tazza di tè di Morrison. Ricordare, per i calcoli di Millis, avremmo bisogno di un exajoule per mandare gli umani nello spazio interstellare. Quindi, se speri che la fusione fredda sia la risposta per alimentare una missione interstellare, sei in una lunghissima attesa.
