¿El regreso de la fusión fría?

Publicado originalmente en el grupo

La física y divulgadora heterodoxa Sabine Hossenfelder ha publicado este curioso video y artículo de blog, donde nos asegura que la fusión fría está de regreso, aunque aún es problemática (por decirlo de forma demasiado amable, creo yo).

Para quienes no sepan, "fusión fría" es un término un tanto ambiguo que puede referirse tanto a métodos físicos de fusión nuclear que pueden realizarse en laboratorio con presiones y temperaturas no tan extremas (aunque el resultado suela ser energéticamente pobre), así como al famoso presunto fraude científico orquestado por Stanley Pons y Martin Fleischmann en 1989. Debemos entender también que la fusión nuclear es un proceso que se da naturalmente a temperaturas y presiones extremadamente altas, por lo que lo "frío" de la fusión fría puede referirse a fusión nuclear que va desde los cientos de grados hasta temperaturas cercanas a las del ambiente. Desde luego, el término acabó desprestigiado después de las publicaciones de Pons y Fleischmann, y no por injustas razones.
Hossenfelder resume el experimento que este par de electroquímicos publicaron:

Pons y Fleischman utilizaron un metal llamado paladio. El metal estaba dentro de un tanque de agua pesada, por lo que es agua donde el hidrógeno normal se reemplaza con deuterio. Ponds y Fleischman aplicaron entonces una corriente que atravesaba el paladio y el agua pesada. Afirmaron que esto creaba un exceso de calor, por lo que más de lo que obtendrías solo con la corriente. También dijeron que habían visto algunos productos de descomposición de las reacciones de fusión, en particular neutrones y tritio. Todos estaban muy emocionados.
Solo había un problema... Otros laboratorios no pudieron reproducir las afirmaciones. Probablemente no ayudó que Pons y Fleischmann fueran químicos, pero la fusión nuclear tradicionalmente ha sido territorio de los físicos. Y los físicos piensan en gran medida que las reacciones químicas simplemente no pueden causar la fusión nuclear porque las energías típicas que están involucradas en los procesos químicos son demasiado bajas.

La historia completa, obviamente, es bastante más compleja y hay varios elementos que hicieron sospechar a los científicos de que estaban frente a algo inverosímil. El filósofo Lee McIntyre nos explica un poco más a fondo el asunto, en La actitud científica (2021), desde que todo comenzó un 23 de marzo de 1989:

[D]os químicos, B. Stanley Pons y Martin Fleischmann, celebraron una conferencia de prensa en la Universidad de Utah para anunciar un descubrimiento científico de campanillas: tenían evidencia experimental de la posibilidad de obtener una reacción de fusión nuclear a temperatura ambiente usando materiales disponibles para la mayoría de los laboratorios de química. El anuncio era sorprendente. Si era cierto, permitía vislumbrar la posibilidad de que se encontraran adaptaciones comerciales para producir un suministro prácticamente ilimitado de energía. Los políticos y los periodistas quedaron hipnotizados, y el anuncio obtuvo una cobertura de primera plana en varios medios de comunicación, incluyendo el Wall Street Journal. Pero la conferencia de prensa fue sorprendente por otra razón: Pons y Fleischmann no habían producido todavía ningún artículo que detallara su experimento, impidiendo que otros científicos tuvieran la posibilidad de revisar su trabajo. Decir que esto es inusual en la ciencia es quedarse corto. La revisión por pares es un principio fundamental de la actividad científica porque es la mejor manera posible de detectar errores -y de plantear las cuestiones críticas adecuadas- antes de que un hallazgo se difunda. [...] Así pues, en su afán por publicar cuanto antes, los científicos prescinden de importantes comprobaciones experimentales y los editores ponen en peligro la revisión por pares, lo que conduce a resultados incompletos e incluso incorrectos. Y esto parece ser lo que ocurrió con la fusión fría.
En el momento de la conferencia de prensa, Pons y Fleischmann trataban de batir en una carrera a otro investigador de una universidad cercana, a quien acusaban de haber pirateado su descubrimiento tras haber leído sobre él al valorar una solicitud de subvención que habían cursado. [...] Una vez que la administración de sus respectivas universidades (Utah y BYU) se involucraron y el asunto empezó a apuntar a la posibilidad de patentes y gloria parala institución, las responsabilidades recayeron sobre otras manos y pocos se comportaron admirablemente. Como ya se ha hecho notar, los científicos son seres humanos y experimentan las mismas presiones competitivas que cualquiera de nosotros. Pero Pons y Fleischmann iban a vivir para arrepentirse de su precipitación.

La exposición de la fusión fría nacía con enormes atropellos y acabó peor. Las solicitudes de científicos para recibir más información después de la conferencia de prensa fueron negadas por estos autores inicialmente. Los científicos tuvieron que trabajar, al principio, con datos sacados de los periódicos, con presión mediática y presuntas confirmaciones parciales de éxitos dispersados en el mundo (se reportaba haber encontrado una enorme cantidad de exceso de calor al realizar el experimento del paladio y el agua pesada, pero casualmente sin radiación). El artículo publicado casi un mes después de la conferencia no se sometió a revisión por pares (el editor de la revista Journal of Electroanalytical Chemistry, buen amigo de Pons, se justificó alegando gran interés de la comunidad científica). En conferencias subsiguientes, Pons se negaba a responder preguntas concretas y compartir datos específicos.

Un artículo mejor trabajado de Pons y Fleischmann se envío a Nature, donde el entonces editor John Maddox, quien sometió el paper a una revisión escrupulosa, escribiría una carta editorial donde expresaba serias dudas sobre el presunto descubrimiento y sus aplicaciones comerciales a futuro. El artículo fue rechazado, principalmente, porque no habían hecho control alguno (tiempo después se sabría que Pons sí había hecho otro experimento con agua ligera, pero solo había informado de esto a un colega suyo). El asunto acabó en mayo de 1989, cuando investigaciones tanto de Nate Lewis (del Caltech) como Richard Petrasso y colaboradores (del MIT) demostraron, de forma independiente, que los resultados originales de Pons y Fleischmann no se debían a radiación de fusión alguna, acusaron los resultados de ser artificiales y chapuceros, y la fusión fría pasó a ser vista como "el fraude científico del siglo" por algunos (lo cierto es que de esto también hay controversia, pues no se sabe a ciencia cierta si Pons y Fleischmann armaron todo intencionalmente o fueron víctimas del autoengaño, produciendo así un trabajo de ciencia patológica). Fleischmann seguiría siendo un promotor de la fusión fría, junto con un grupo pequeño de físicos marginales, pasando así del fraude (o de la ciencia patológica) a la pseudociencia. El famoso ilusionista y escéptico James Randi incluía la fusión fría como uno de los fenómenos a demostrar para ganarse el millón de dólares de su famoso " Reto paranormal" (adivinaron: nadie ganó el premio), por si quedaba alguna duda del lugar a donde terminó perteneciendo el trabajo de Pons y Fleischmann.

Con todo esto como antecedente, uno pensaría que la fusión fría sería un tema "superado" en la comunidad científica. Pero Hossenfelder nos dice que no es tanto así, en realidad hay varios grupos investigando cómo lograr la fusión fría (aunque ahora la llaman "Reacciones nucleares de baja energía" o LENR, por sus siglas en inglés); y hay una buena razón:

La principal razón por la que la fusión fría ha sido descartada como pseudociencia es que la mayoría de los físicos piensan que no es posible que los procesos químicos provoquen reacciones nucleares. Pero creo que sobreestiman cuánto sabemos sobre física como sobre química nuclear.

Esta física enumera varios proyectos actuales (incluso financiados por el gobierno de EEUU y universidades de prestigio) que toman en serio la fusión fría como algo posible. La razón de esto, es una serie de resultados extraños de experimentos que encuentran un exceso de temperatura apenas superior al esperado, aunque, como también aclara en cada ejemplo, ninguno ha podido ser replicado. Aún así, nos dice, hay mucho que aún no comprendemos de la naturaleza del átomo (usa ejemplos concretos, como la hidronización o el cálculo de las propiedades de los materiales, problemas aún abiertos en física). El razonamiento de Hossenfelder se vuelve algo así como una débil apelación a la ignorancia, un "hueco" en nuestro conocimiento en donde, con el tiempo, podría descubrirse una manera efectiva de fusión fría. Pero Hossenfelder no es ninguna tonta:

Entonces, ¿es posible que esté pasando algo con los núcleos o las bandas de electrones en esos metales que aún no hayamos descubierto? Creo que eso es totalmente posible.
Pero, permítanme ser honesta, me parece algo sospechoso que la producción de energía en los experimentos de fusión fría siempre esté muy cerca de la energía que entra. Quiero decir, no hay ninguna razón a priori por la que esta debería ser la caso. Si la fusión nuclear se lleva a cabo de manera eficiente, ¿por qué no hace estallar el laboratorio y resuelve el caso de una vez por todas?
Entonces, bueno, soy extremadamente escéptica de que veamos un dispositivo de fusión en frío que funcione en los próximos dos años. Pero me parece que hay pruebas bastante convincentes de que algo extraño está pasando en estos dispositivos que merece más estudio.

Hossenfelder concluye que, de hecho, este tipo de investigaciones vale la pena seguirlas haciendo porque, después de todo, no cuesta tanto y podríamos encontrar algo importante:

Creo que este es un buen desarrollo. Los experimentos de fusión fría son pequeños y relativamente económicos y, dado el enorme potencial, vale la pena la inversión.

A pesar de los varios proyectos (y del tipo de instituciones involucradas, que van desde la Marina de EEUU, la NASA, universidades y empresas), yo me cuestionaría seriamente si hay algo en la historia de la fusión fría que realmente nos haga pensar que sería viable. Los principales argumentos de Hossenfelder no parecen tan convincentes a primera vista: es económico, se han encontrado resultados "extraños" (pero no "muy extraños" además que son difíciles, por no decir que imposibles, de replicar) en algunos experimentos que reproducen el modelo de Pons y Fleischamnn o similares, y aún no lo sabemos todo de la física nuclear. Bajo este razonamiento, podríamos decir que "vale la pena" que se sigan financiando otros campos, como la homeopatía o la ufología, dado que no lo sabemos todo sobre salud humana y vida en otros planetas, ¿no? Quiero decir, tal vez (y solo tal vez) Hossenfelder tenga razón, pero no parece que lo justifique razonablemente bien.

Puede que tenga razón en que valdría la pena que algunos grupos (como empresas privadas) continúen con este tipo de experimentos, pero no me deja de parecer algo injusto que instituciones públicas, educativas y de energía realmente gasten más recursos en una posibilidad tan poco plausible, cuando es posible numerar una cantidad enorme de proyectos científicos más plausibles y acordes con el conocimiento actual, que buscan su espacio y financiación en estas instituciones.

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