冷核聚變的時空階梯理論分析

常炳功

美國紐約州立大學州南部醫(yī)學中心，神經病學和神經生理藥理學系，神經退行性疾病和發(fā)現中樞神經系統(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備條件下發(fā)生核聚變反應。核聚變反應中，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，二位科學家，M.Fleishmann 和S.Pon 聲稱在試管里用電化學手段引發(fā)了核聚變，這在當時全世界的科學界引起了巨大的轟動[1]。1990年3月，猶他大學的物理學家Michael H.Salamon 和九位合著者報告了陰性結果[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，出現了幾本為他們辯護的書[10]。1998年前后，猶他大學在花費超過100 萬美元后已經放棄了研究，而在1997年夏天，日本在花費了2000 萬美元后停止了研究并關閉了自己的實驗室[11]。

2008年，日本大阪大學物理學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生氦原子核[12]。

2011年，意大利波隆納大學（University of Bologna）物理系的科學家安卓·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，但尚未普遍得到其他科學家證實[13-17]。

2 時空階梯理論的解釋

計算心心相印指數的時候，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，二位科學家，M.Fleishmann 和 S.Pon 聲稱在試管里用電化學手段引發(fā)了核聚變。冷核聚變會不會與引力勢有關？馬上查找文獻并計算，最后發(fā)現1989年，M.Fleishmann 和S.Pon 實現了核聚變；2008年，荒田吉明實現了冷核聚變；2011年，Andrea Rossi 與Sergio Focardi 實現了冷核聚變，都與引力勢增加有關。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，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，就是太陽系經過銀河系的區(qū)域，假如氣時空很高，或者說暗物質很濃，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)異常變冷的現象，表現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，從而導致海水大范圍持續(xù)異常變冷的現象。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，被大量的現實愛情關系證明是正確的，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，太陽系經過銀河系的時候，該區(qū)域的暗物質比別的區(qū)域濃，也就是這里的能氣場更強大，這里的結論就是，冷核聚變，需要更多的暗物質。

3 計算

計算心心相印指數，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系解釋[12]。

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

按照這個數值，地球需要照射上億年，才能達到上面3000 的數值量?？梢娺@個增加3000，看似不大，但真正計算起來，卻發(fā)現非常大。

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，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，產生一個電勢場：

其中，ε0是一個物理常數，稱為自由空間的介電常數。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的距離范圍內（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，水分子的化學式，是H2O，意思是說有兩個氫原子跟一個氧原子所構成的。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水中所含的原子數量=1000/18×6×1023=3.3×1025個原子。

讓1000cm3總體積內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值？

我們把引力勢能與離心機產生的動能聯系起來，就是說我們需要的引力勢能與離心機產生的動能相等的情況下，看看需要怎樣的旋轉速度？因為八大行星引力勢增加的本質是收縮，而離心機的旋轉速度的本質也是收縮，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，高速離心的轉速是1000km/s（冷核聚變裝置位置的速度），那么離心機產生的動能為：

我們可以看到，以上離心機的轉速，以及可以攜帶100kg 冷核聚變的裝置產生的動能，已經達到了5×1013J，大于讓1000cm3總體積內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，實現核聚變。

以上設計和計算是我們真正想要的結果，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果，可能隨著引力勢的增加，冷核聚變的熱效應越來越強。同時，從目前到2023年1月21日，或者到未來，一旦有強拉尼娜現象，就要投入實驗，因為拉尼娜現象的發(fā)生，就是太陽系經過的銀河系區(qū)域的暗物質增加了，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。

時空階梯理論通過對比研究[22]，發(fā)現電是能量的壓縮版，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。根據時空階梯理論，制造更多的暗物質，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[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，就會導致氣時空的產生，氣時空就是暗物質。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生的暗物質，同時，我們可以在小屋的周圍，設計很多螺旋管，讓其中有熱的液體通過，這樣也可以產生暗物質。

只要通過這種方式，產生的暗物質足夠多，我們就可以忽視木星近日點提供的高引力勢，拉尼娜現象中提供的高暗物質濃度，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，暗物質是冷核聚變的關鍵，冷核聚變需要暗物質。同時，暗物質一旦開發(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的實驗。2019年5月在同行評議的Nature Perspective 1 中披露——沒有發(fā)現任何證據表明冷核聚變是可能的，但在測量和材料科學技術方面取得了一些進展，研究人員稱這些技術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，即使這種現象仍然未能實現[23]。

谷歌團隊探索了三種被提議用于產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)現冷聚變的證據。結果在過去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 預印本服務器上[23]。

根據海洋尼諾指數，我們發(fā)現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，ONI）

谷歌團隊從2015年開始，到2019年5月結束，期間沒有強拉尼娜現象，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?，之后慢慢變大，?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，谷歌團隊的結論是：沒有發(fā)現任何證據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象。

6 結語

冷核聚變自從被發(fā)現，就一直飽受爭議。其爭議的來源是核反應的產物與常規(guī)核理論不相匹配，另外是實驗可重復性差。目前熱聚變反應需要在特定的條件下，質量非常小的原子，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，碰撞所產生的聚合反應生成了新的，質量更大的原子核，而其中的中子在此期間從中逃逸出原子核，產生巨大的能量。就目前而言，實現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備來說，僅僅占地大約2m2，并且在反應過程中無中子產生，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。

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

關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（太陽系經過銀河系區(qū)域暗物質更多）。

③設計制造高速離心裝置（產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生足夠的暗物質，有了足夠的暗物質，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的最佳方案。同時，一旦人為產生了暗物質，暗物質將會有更大更廣的用途。