История одного открытия

В пятницу, 18 июля, Университет Пердью опубликовал отчет, в котором физика Рузи Талейархана, заявившего об успешном проведении реакции холодного ядерного синтеза, обвинили в научной недобросовестности. Это не первые сомнения, высказанные в отношении исследований Талейархана. Почему человека, разработки которого могли бы спасти мир от голода и энергетического кризиса, так упорно преследует научное сообщество?

Возможность термоядерного синтеза – слияния двух ядер легких изотопов, происходящее при комнатной температуре и сопровождающееся выделением огромного количества энергии, было предсказано в 60-е годы прошлого века французским физиком Луисом Кервраном (Louis Kervran). Термоядерный синтез идет в недрах звезд, так как для того, чтобы запустить эту реакцию, необходимы очень высокие температура и давление. Существует мнение, что Нобелевский лауреат просто пошутил, говоря о возможности обойти эти требования, однако многие ученые всерьез загорелись идеей найти способ осуществить реакцию термоядерного синтеза "на столе".

Несколько раз та или иная группа заявляла, что им это удалось (последнее подобное сообщение появилось совсем недавно – в конце мая 2008 года). Одними из тех, кому, по их словам, удалось победить природу, стали Рузи Талейархан и его коллега Ричард Лейхи (Richard T. Lahey). Ученые заявили, что смогли добиться успешного протекания реакции с помощью эффекта кавитации – схлопывании пузырьков газа внутри жидкости. В статье, опубликованной в журнале Science, Талейархан и Лейхи утверждали, что термоядерный синтез при кавитации был возможен благодаря огромной температуре внутри пузырьков при схлопывании. По утверждениям физиков, она достигала миллионов градусов.

Талейархан и Лейхи были не первыми, кто сообщил об успешном осуществлении реакции термоядерного синтеза, и научное сообщество отнеслось к их результатам критически. В частности, физикам указали на некорректную постановку эксперимента. Для того чтобы заставить пузырьки газа схлопываться, Талейархан и Лейхи пропускали через жидкость (в их случае это был ацетон) поток нейтронов. Показателем протекания реакции термоядерного синтеза также служит выделение нейтронов. При использованной физиками схеме опыта высок риск не заметить слабый сигнал или же, наоборот, ошибочно выделить его в исходном пучке нейтронов.

Второй момент, вызвавший вопросы со стороны других ученых, - это температура, которая обеспечила протекание реакции в экспериментах Талейархана и Лейхи. Для ацетона до сих пор не проводились эксперименты по образованию кавитационных пузырьков. Соответственно, не было данных о температуре при схлопывании. Все предыдущие измерения, проведенные для других жидкостей, показывали, что, в среднем, пары внутри пузырьков нагреваются до нескольких тысяч градусов, но никак не до миллиона.

Наконец, научное сообщество смущал тот факт, что у работы физиков нет независимого подтверждения. То есть, их результаты не были проведены в сторонней лаборатории с положительным результатом.

Талейархан и Лейхи модифицировали свою экспериментальную установку, и повторили эксперимент, на этот раз стимулируя образование пузырьков с помощью радиации от растворенных в ацетоне урановых солей. Физики вновь заявили о регистрации потока нейтронов и вновь не заострили внимание на температуре внутри пузырьков. К новой статье они приложили промежуточные данные, которых, кстати, в оригинальной публикации не было. Анализ этих данных, проведенный физиком из Университета Калифорнии Брайаном Нараньо (Brian Naranjo), показал, что если бы в приборе Талейархана и Лейхи действительно протекал термоядерный синтез, то график распределения регистрируемых нейтронов по энергии отличался бы от представленного. Согласно расчетам Нарьяно, полученную Талейарханом и Лейхи картину распределения нейтронов дает только одно вещество – радиоактивный изотоп калифорний-252.

Тем не менее, в 2005 году в журнале Nuclear Engineering and Design вышла статья, авторы которой сообщили, что им удалось повторить эксперимент Талейархана и Лейхи и зарегистрировать поток нейтронов при кавитации. В свою очередь, Талейархан сослался на эту работу, публикуя свои новые результаты 27 января 2006 года в журнале Physical Review Letters.

Однако вопросов в отношении работ Талейархана и Лейхи оставалось больше, чем ответов. Сомнения были собраны в статью, опубликованную в журнале Nature девятого марта 2006 года.

В 2007 году Университет Пердью, где работали Талейархан и Лейхи во время проведения экспериментов по кавитационному термоядерному синтезу, начал собственное расследование их деятельности. Инициатором его проведения выступило Управление военно-морских исследований США, которое частично спонсировало работы физиков. В состав комиссии вошли шесть представителей пяти различных научных институтов. Как уточняется в отчете, опубликованном на сайте Университета 18 июля 2008 года, в задачи комиссии входило "не доказательство достоверности полученных результатов, а оценка возможных случаев научной недобросовестности". Которых комиссия обнаружила целых два.

Интересно, что оба они косвенно были связаны с достоверностью результатов Талейархана (последние работы он писал один и имя Лейхи в отчете не упоминается). Обнаруженные проявления научной недобросовестности касаются внешней проверки опытов по проведению реакции термоядерного синтеза. По мнению комиссии, ее нельзя назвать внешней. Авторами статьи в Nuclear Engineering and Design были Ибань Сюй (Yiban Xu), получивший грант на исследовательскую работу в лаборатории Талейархана, и Адам Батт (Adam Butt), работавший в другой лаборатории.

Расследование комиссии показало, что все результаты этой работы были получены в лаборатории Талейархана, на его оборудовании и с помощью его рекомендаций. При этом имя "автора термояда" в списке авторов не появилось. С другой стороны, члены комиссии сочли, что Батт был добавлен в соавторы только для того, чтобы у работы появился "внешний" исполнитель. По мнению комиссии, Батт не принимал участие в выполнении работы, и его имя было добавлено в список авторов уже после завершения всех опытов. Именно этот факт комиссия сочла проявлением научной недобросовестности.

Соответственно, ссылка на работу Сюя и Бата в статье Талейархана в Physical Review Letters не являлась ссылкой на независимое исследование. Комиссия рассмотрела и в таких действиях проявление научной недобросовестности.

В течение пяти дней с момента публикации отчета Талейархан может подать апелляцию, которую комиссия обязана рассмотреть в течение 30 дней. Пока физик не сделал этого, но, в любом случае, сам факт публикации сведений о подобных подтасовках (даже если Талейархан докажет, что они не имели места) не лучшим образом скажется на его (и так не идеальной) репутации.

Подобные вещи – комиссии по расследованию деятельности того или иного ученого, публикация сомнений или даже опровержений к статьям – случаются не так уж и редко. Так, в январе 2006 года комиссия Сеульского национального университета объявила, что результаты 9 из 11 экспериментов биолога Хван У Сука были подтасованы. Еще раньше – в 2004 году – были дезавуированы статьи немецкого физика Яна Хендрика Шена, удерживающего, на сегодняшний день, звание самого крупного махинатора от науки.

У читателя может возникнуть вопрос, зачем в очередной раз писать об этом. Во-первых, такие истории – научные детективы – просто интересны сами по себе. Во-вторых, подобные случаи являются яркими примерами лженауки, которая зачастую кажется более яркой и впечатляющей, чем наука истинная, но остается, тем не менее, ничем иным, как жульничеством и фальсификацией.