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Soziale Systeme : Kalter Fall

Die Sonne macht es bei 20 Millionen Grad. Vor dreissig Jahren behaupteten zwei Chemiker, die hätten Kernfusion bei 20 Grad hinbekommen. Bild: dapd

Dreißig Jahre danach fragen Wissenschaftler abermals, ob an der kalten Fusion nicht doch etwas dran sein könnte.

          3 Min.

          Cold Cases sind im Jargon amerikanischer Ermittlungsbehörden Kriminalfälle, die lange ungelöst blieben, bis neue Indizien auftauchten oder solche durch neue forensische Methoden möglich wurden. In Nature haben jetzt sieben Chemiker und Physiker den Fall der Kalten Kernfusion als einen „cold case“ der Wissenschaftsgeschichte vorgestellt.

          Ulf von Rauchhaupt

          Verantwortlich für das Ressort „Wissenschaft“ der Frankfurter Allgemeinen Sonntagszeitung.

          Die Älteren erinnern sich noch: Am 23. März 1989 hatten die beiden Chemiker Martin Fleischmann und Stanley Pons auf einer Pressekonferenz eine Sensation verkündet. Ihnen sei es gelungen, die Kerne schwerer Wasserstoffatome dazu zu bringen, zu verschmelzen und dabei Energie freizusetzen. In der Hoffnung auf eine neue Energiequelle war dies damals schon seit Jahrzehnten versucht worden – bei Temperaturen wie im Inneren der Sonne und in milliardenteuren Großanlagen. Die Apparatur von Fleischmann und Pons dagegen arbeitete bei Raumtemperatur und passte auf einen Küchentisch: Ein Becher mit schwerem Wasser und darin gelöstem Lithiumdeuteroxid, darin ein Stück des Metalls Palladium, über das sie etwas elektrischen Strom durch das Wasser schickten – fertig. Ihre Messungen, so referierten die beiden, hätten ergeben, dass dabei mehr Wärmeenergie entstand, als elektrische Energie verbraucht wurde.

          Messungen Widerlegen - wenn das so einfach wäre!

          Wer Naturwissenschaft für einen nur objektiver Beobachtung verpflichteten und daher allen sozialen Prozessen letztlich enthobenen Mechanismus zur Erzeugung von Fakten hält, muss die Klassifizierung der kalten Kernfusion als einen „cold case“ befremden. War es denn nicht so gewesen, dass bereits in den Wochen nach der Pressekonferenz versucht worden war, das Experiment zu reproduzieren – und zwar auf der ganzen Linie vergeblich? Und hatten nicht Physiker sogleich ausgerechnet, dass Fusionsreaktionen, welche die von Pons und Fleischmann angeblich gemessene Wärmemenge erzeugen, dabei eine solche Zahl an Neutronen hätten freisetzen müssen, dass die beiden Chemiker das nie und nimmer überlebt hätten? Der Effekt war damit nicht reproduzierbar und obendrein nicht mit bewährtem, empirisch geprüftem Wissen vereinbar. Damit haben wir hier doch ein geradezu klassisches Beispiel dafür, dass empirische Wissenschaft funktioniert: Es gab eine Messung, andere haben nachgemessen und nichts gesehen. Also war auch nichts. Case closed statt cold case.

          Aber so einfach ist es eben nicht. Pons und der 2012 verstorbene Fleischmann waren auch später nicht bereit, ihre Messung als widerlegt zu betrachten. Lieber nahmen sie es in Kauf, sich vom überwiegenden Teil der Fachwelt zu isolieren, als in die Geschichte als vor aller Weltöffentlichkeit gescheiterte Experimentatoren einzugehen und Kritikern recht zu geben, die sie der Inkompetenz und Publicity-Sucht bezichtigten. Wie wenig irrational oder auch nur unwissenschaftlich das ist, haben die beiden britischen Wissenschaftssoziologen Harry Collins und Trevor Pinch bereits in den 1990er Jahren dargelegt. Sie zeigten, wie unterschiedlich die verschiedenen Parteien der Kontroverse die Aussagekraft von Experimenten jeweils zu beurteilen wussten, und präsentieren den Fall der kalten Fusion als ein Beispiel dafür, wie auch harte empirische Wissenschaft oft funktioniert: als Auseinandersetzung streitender Experten, die aber gerne so tun, als wären sie mehr als streitende Experten.

          Kein Perpetuum Mobile

          Tatsächlich ist kalte Kernfusion kein Perpetuum mobile. Der behauptete Effekt verstößt nicht gegen fundamentale Prinzipien wie die Hauptsätze der Wärmelehre, deren Aufgabe uns zur Revision des gesamten physikalischen Wissens zwänge. Wäre er real, blieben nur gewisse Vorstellungen über kernphysikalische Vorgänge in Festkörpern auf der Strecke, und die theoretischen Kopfschmerzen, die das macht, darf man schon gegen die dann in Aussicht stehenden Chancen abwägen. Daher die aktuelle Untersuchung in Nature.

          Nachdem ein Expertengremium des amerikanischen Energieministeriums im November 1989 abgeraten hatte, in die Erforschung der kalten Fusion zu investieren, kam 2014 aus demselben Haus ein neuer Bericht und sah weiteren Forschungsbedarf, insbesondere über die Frage, wie dicht sich Wasserstoff in Palladium denn nun tatsächlich packen lässt. Im Jahr 2015 haben sich dann die Autoren der aktuellen Studie zusammengetan – drei von ihnen sind Mitarbeiter des Google-Konzerns –, um mit einem 30-köpfigen Team neben der Palladiumfrage auch andere Probleme der Kontroverse mit heutigen Methoden ein Stück weit zu klären. Erfolgreich seien sie insofern gewesen, als sie etwa neue Einsicht über wasserstoffgesättigte Metalle gewinnen und neue Methoden zur Wärmemessung ausprobieren konnten. Das war es allerdings schon. „Bislang haben wir keinen Hinweis auf die ungewöhnlichen Effekte der von den Anhängern der kalten Fusion behaupteten Art gefunden, die sich nicht auch prosaisch erklären ließen“, schreiben sie. Und dennoch berge das Feld „noch so manches an aufregender Wissenschaft“. Auch in der Forschung treiben Menschen Aufwand, und den müssen sie rechtfertigen, zur Not, indem sie sich die Dinge schönreden.

          Literatur

          C. P. Berlinguette et al. „Revisiting the cold case of cold fusion“, Nature 30.5.2019. Harry Collins & Trevor Pinch, „The sun in a test tube. The story of cold fusion“ in: „The Golem. What you should know about science“, Cambridge University Press 1998, S. 57–78.

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