¿Cuánto sabe sobre la fusión fría y los viajes espaciales? DCL La Voyager 1 ahora está saliendo del sistema solar, convirtiéndola en la primera sonda artificial en entrar en el espacio interestelar. Eso es todo un logro y solo tomó más de 30 años. Pero si vamos a tomarnos en serio el ir audazmente a donde ningún hombre ha ido antes, y enviar a los humanos más allá del sistema solar, necesitaremos una fuente de energía barata y abundante que nos ayude a llegar allí.
¿Exactamente de cuánta energía estamos hablando? Bien, en enero, apareció un artículo en arXiv de Marc Millis, ex director del Proyecto de Física de Propulsión Avanzada de la NASA, calcular los costos, en términos de energía, de una misión espacial tripulada verdaderamente interestelar. Y no fueron buenas noticias.
Para un escenario, asumió una nave espacial de 500 personas en un viaje de ida para establecer una colonia humana en algún exoplaneta distante. Eso requeriría un exajulio de energía, o 1018 J, es decir., casi la misma cantidad de energía consumida por todos en la Tierra en un año.
Una misión no tripulada a Alpha Centauri sería aún más un acaparador de energía, debido a la necesidad de maniobras más complicadas (desaceleración, etc). Eso requeriría 1018 cifras de J. Millis, no tendremos la capacidad de generar ese tipo de energía hasta las 2200 para el barco de pasajeros, y 2500 para la sonda no tripulada.
Los científicos están reflexionando sobre todo tipo de opciones, por supuesto, incluido el aprovechamiento del poder de las estrellas, es decir., fusión nuclear (a diferencia de la fisión nuclear subyacente a las centrales nucleares). Como señaló una vez Carl Sagan, "Cada vez que miras al cielo, cada uno de esos puntos de luz es un recordatorio de que el poder de fusión se puede extraer del hidrógeno y otros elementos ligeros, y es una realidad cotidiana en toda la Vía Láctea ".
Contenido
Solo hay un problema. Podemos lograr la fusión nuclear caliente, pero recrear las intensas temperaturas y presiones que existen dentro de las estrellas actualmente requiere más energía de la que devuelve, por lo que es económicamente inviable, y prácticamente un sumidero de energía por el momento.
¡Si tan solo pudiéramos lograr la fusión a temperatura ambiente! Esa es la afirmación de los defensores de la llamada "fusión fría, "un campo que ha languidecido al margen desde su supuesto descubrimiento hace casi 20 años. En 2000, TIEMPO La revista incluyó la fusión en frío como una de las "peores ideas" del siglo XX.
La opinión científica predominante sigue siendo que la gran mayoría de la investigación de la fusión fría cae bajo la rúbrica de "ciencia patológica":los resultados están siempre al borde de una validación sorprendente. Siempre que dicha validación no se materialice (nuevamente), siempre hay un razonamiento útil de por qué no es realmente un fracaso definitivo, y por qué los detractores son solo herramientas de mente cerrada del establecimiento científico, conspirando para reprimir a estos genios anónimos.
Stanley Pons y Martin Fleischmann. DCI Todo empezó en 1989, cuando dos químicos de la Universidad de Utah llamados Stanley Pons y Martin Fleischmann creyeron que habían logrado producir fusión nuclear en un frasco. Cientos de investigadores de todo el mundo se apresuraron a reproducir los experimentos, y falló.
A finales de ese año, un panel de expertos había realizado una revisión del Departamento de Energía (DOE) y concluyó que no había base para las afirmaciones.
Quince años después el DOE decidió echar otro vistazo a la evidencia acumulada durante los últimos 15 años y reevaluar la controversia de la fusión fría. Todavía no encontraron la evidencia lo suficientemente convincente como para lanzar un programa de investigación financiado con fondos federales.
Pero sintieron que las agencias de financiamiento deberían considerar los proyectos propuestos caso por caso, siempre que esas propuestas cumplan con "estándares científicos aceptados y se sometan a los rigores de la revisión por pares". Infierno, a veces los tiros lejanos dan sus frutos, así que, ¿por qué no tirar algunos restos de financiación al sombrero? Es por eso que hay un par de programas de investigación que analizan la fusión en frío, más notablemente uno con los Sistemas de Guerra Espacial y Naval de la Armada de los EE. UU. (SPAWAR).
En 2009, SPAWAR afirmó haber detectado una reacción de fusión fría, y ha habido algunos otros destellos prometedores aquí y allá a lo largo de los años. Pero la reproducibilidad robusta sigue siendo esquiva, agregando credibilidad a las críticas de los físicos de que los resultados tan promocionados probablemente se deben a un error experimental (ya sea en la configuración, o las medidas).
Entonces, mientras que los físicos están dispuestos a admitir que podría estar ocurriendo algo de interés marginal, la mayoría sigue sin estar convencida de que se trata de una fusión fría auténtica. Casi nadie tiene esperanzas de que se convierta en una fuente de energía viable en el futuro previsible.
Oh, y ya no lo llamamos "fusión fría". La terminología preferida actualmente es Reacciones nucleares de baja energía (LENR), Muchísimas gracias.
¿Es posible? DCI Las últimas afirmaciones de fusión fría provienen de Italia de un físico llamado Andrea Rossi, que ha inventado un dispositivo de fusión en frío conocido como e-cat, o catalizador de energía.
Rossi afirma que el níquel enriquecido se está fusionando con núcleos de hidrógeno para crear cobre, y liberan grandes cantidades de energía, utilizando una simple electroquímica de mesa en lugar de enormes máquinas que recrean temperaturas y presiones a escala estelar.
Suena bastante increíble ¿no es así? El e-cat sería el boleto para impulsar una misión interestelar.
Rossi ha exhibido el e-cat en algunas demostraciones semipúblicas, más recientemente, el 28 de octubre. El supuesto "éxito" de esta última manifestación ha sido recibido con entusiasmo por los acólitos de la fusión fría y el ocasional periodista crédulo.
Entonces, ¿por qué los físicos (y los periodistas más sensatos) de todo el mundo no están saltando de entusiasmo por el espectacular avance de Rossi? Ethan Siegel de Starts With a Bang te lo explica todo:
Ethan siguió con una segunda publicación al día siguiente, en coautoría con Peter Thieberger de Brookhaven National Lab, explicando con cuidado detalle la física específica de por qué las afirmaciones de Rossi de fusión fría son altamente sospechosas. Ve a leer eso y si aún desea invertir en la tecnología de Rossi, bueno, Tengo un puente en Brooklyn que quizás le interese comprar también.
¿Realidad o ficción? DCI Pobre de mí, Los acólitos de la fusión fría han respondido a las críticas (una vez más) denunciando estridentemente a sus críticos por ser de mente cerrada, mal informado no estoy dispuesto a darle una buena sacudida a la fusión fría, Etcétera. Hay poca evidencia que respalde tales afirmaciones. Como escribí en 2007:
La comunidad científica en su conjunto no ha rechazado injustamente las afirmaciones:simplemente sigue sin estar convencida de la evidencia errática que se le ha presentado. ¿Deberían los defensores de la fusión en frío superar algún día las probabilidades y proporcionar evidencia convincente de reacciones nucleares de baja energía, el viejo y pesado establecimiento científico podría quejarse un poco, pero, en última instancia, aceptará esos hallazgos y modificará sus teorías en consecuencia. Porque de eso se trata el método científico.El fallecido físico escocés Douglas Morrison fue uno de los escépticos asistentes a las conferencias anuales de fusión en frío hasta su muerte en 2001. Cada año, escuchaba las extravagantes afirmaciones de "exceso de calor, "luego párate y haz una simple petición:" Por favor, ¿puedo tomar una taza de té? "
Otorgado, fue un poco descarado de su parte, pero hizo su punto:la fusión fría habla un buen juego, sin embargo, incluso la tarea de energía aplicada más simple sigue estando fuera de su alcance.
Se necesitan 4,18 julios para elevar un gramo de temperatura del agua en 1 grado Celsius, y debe estar a 100 grados Celsius para hacer la taza de té de Morrison. Recordar, según los cálculos de Millis, necesitaríamos un exajulio para enviar humanos al espacio interestelar. Entonces, si espera que la fusión fría sea la respuesta para impulsar una misión interestelar, te espera una larga espera.
