Leçons de la fusion froide, 30 ans après

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Au début de 1989, les chimistes Martin Fleischmann et Stanley Pons de l’Université d’Utah, à Salt Lake City, ont affirmé que les chimistes et les physiciens étaient choqués et galvanisés et que la société était enthousiasmée par ses implications potentielles pour une énergie propre et bon marché.

Lors d'une conférence de presse, Fleishmann et Pons ont annoncé ce qui allait devenir la fusion à froid – la fusion nucléaire de l'hydrogène à la température ambiante plutôt qu'à l'intérieur d'une étoile. Ils ont décrit un processus surprenant dans l'eau lourde (c'est-à-dire des molécules d'eau avec des atomes de deutérium remplaçant les atomes d'hydrogène normaux) dans lequel l'électrolyse d'une solution de sel pourrait, dit-on, faire absorber les atomes de deutérium dans une électrode en palladium à une densité telle que leurs noyaux ont fusionné, produisant de l'énergie et les émissions de neutrons et de rayons γ qui sont des signes avant-coureurs de la fusion.

Les résultats n’ont pas résisté à la tempête d’examens qui a suivi. En tant que recrue récente au sein de l'équipe éditoriale en sciences physiques de La nature, auquel Fleischmann et Pons avaient soumis leur document, j'ai eu une introduction éclair à la controverse scientifique.

La publication cette semaine d’une étude financée par Google (C. P. Berlinguette et al. La nature ; 2019), qui cherchait (sans succès) à reproduire les revendications et à rechercher la fusion du deutérium, m'a amené à réfléchir à ce passé. Ma conclusion? La sociologie est au moins aussi instructive que la science.

De la crise de réplication des sciences sociales et des sciences de la vie au rapport erroné de neutrinos plus rapides que la lumière dans la physique des hautes énergies, la science fait face à de plus en plus d'affirmations qui défient les idées reçues et sont basées sur des preuves au seuil de ce que les instruments peuvent détecter. Le règlement de telles demandes exige une communauté de chercheurs unie dans un esprit d’enquête, malgré les désaccords sur les preuves ou l’interprétation. La fusion à froid nous a montré les dangers de la polarisation, l’influence déformante des intérêts commerciaux et l’importance de la transparence des méthodes, des données et des erreurs.

Le concept de fusion froide s'est effondré quelques semaines après ses débuts. Même les étudiants du secondaire ont rejoint le groupe de scientifiques qui essayaient de reproduire les résultats. Quelques groupes de chercheurs ont affirmé avoir vérifié l’excès de chaleur ou les signaux de fusion de la réaction, mais la plupart des expériences n’ont rien révélé d’inhabituel. Fleischmann et Pons ont fait leur demande en mars; en juin, il avait été largement rejeté comme illusoire – ou pire.

Pour certains, la fusion à froid représentait un exemple classique de la science pathologique. Ce terme a été inventé dans les années 50 pour décrire une affirmation frappante allant à l’encontre des expériences antérieures, reposant sur des effets difficiles à détecter et défendue contre la critique par des excuses ad hoc. Dans cette perspective, la fusion à froid rejoint une liste insalubre comprenant les rayons N de 1903, l’affaire polywater de la fin des années 1960 et l’épisode Mémoire de l’eau de la fin des années 1980.

La nature jamais publié le manuscrit de Fleischmann et Pons – les auteurs l’ont retiré pour se concentrer sur les travaux ultérieurs. Mais un article rapportant des conclusions similaires par un groupe de l'université Brigham Young de Provo, dans l'Utah, a été publié en avril de la même année (). À l'époque, Fleischmann et Pons avaient pour seul rapport un bref article, peu détaillé, dans le Journal de chimie électroanalytique ()

La nature a publié des études de suivi réalisées par d’autres groupes, y compris celui qui utilisait l’équipement réel de Fleishmann et Pons (). Aucun signe de fusion froide n'a été observé, et aucune preuve convaincante ne s'est matérialisée depuis. La petite communauté qui insiste sur le fait que la fusion froide est un phénomène réel, si difficile à obtenir, ne sera probablement pas satisfaite des conclusions négatives rapportées dans ce numéro, en partie à cause de ces conclusions négatives. Les résultats suggèrent qu'il reste des questions intéressantes sur les conditions dans lesquelles la fusion pourrait se produire.

Bien que souvent considéré comme un cas d'école de la capacité d'auto-correction de la science, cet épisode de fusion à froid est révélateur de la manière dont il a fait ressortir à la fois le meilleur et le pire des scientifiques.

Nous ne devrions pas juger trop vite, et par là même, aliéner les scientifiques qui font des affirmations controversées. Le ridicule qui était parfois dirigé contre Fleischmann et Pons devait les faire doubler. Lorsque les chercheurs se trompent, il faut leur laisser le chemin du retour sans honte. La science examinée ne devrait pas non plus être considérée par réflexe comme étant pathologique. Certaines affirmations à l’époque, dans le sens de «Je savais que c’était un non-sens», n’exposaient guère l’ouverture à la surprise qui prédisait la science.

Pourtant, les architectes de la fusion à froid étaient leurs pires ennemis. Fleischmann a lancé des attaques ad hominem contre ses critiques; lui et Pons étaient obstructifs au sujet de leurs méthodes. La tentative peu judicieuse et de courte durée de leur université de tirer parti de la fusion froide a aggravé la situation. Certains chercheurs ont fait face à des menaces juridiques déraisonnables pour avoir simplement essayé de faire de bonnes recherches scientifiques. Le triomphalisme dirigé par la discipline – avec des chimistes prétendant avoir réalisé dans un tube à essai bon marché ce que les physiciens n’avaient pas réussi à faire avec du matériel de haute technologie – était banal et source de discorde. Sans un esprit tolérant et collaboratif, les sentiments peuvent rapidement se dégrader.

Conserver une histoire aussi rapide d'avant Internet, signifiait que couper et coller nécessitait de la colle et des ciseaux, et que l'envoi d'un fax était le moyen le plus rapide de partager un document. La saga de la fusion froide se déroule-t-elle différemment aujourd'hui, avec les médias sociaux, les fausses nouvelles et un besoin encore plus urgent d'énergie propre? Probablement – mais pas nécessairement pour le mieux.

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