W公司1947年4月，当欧内斯特·斯特恩格拉斯（Ernest Sternglass）走上美世街112号的台阶时，他知道这不是一个正常的日子。斯特恩格拉斯是华盛顿特区海军军械实验室的一名23岁的研究员，他像教堂执事一样被召见教皇，应该实验室最著名的居民阿尔伯特·爱因斯坦的邀请，来到了新泽西州普林斯顿。由于只获得了电气工程学士学位，他于当月早些时候写信给爱因斯坦，介绍了他在实验室里所做的工作。令他惊讶的是，爱因斯坦不仅立即回信，还要求斯特恩格拉斯亲自访问普林斯顿大学，讨论这项工作。
斯特恩格拉斯所不知道的是，他对爱因斯坦的访问将引发一连串的通信，其中包括一个未发表的实验（他的）和一个未出版的假设（爱因斯坦的），这两者可能共同构成本世纪最重要的被忽视的科学作品之一。科学被忽视的原因很明显：它至少比它的时代提前了一代人。现在，半个多世纪过去了，这项工作正在被重新审查，对可持续能源生产有潜在的深远影响。对于斯特恩格拉斯来说，他将发现如何利用家用墙上插座的能量级来创造自由中子，爱因斯坦将解释这一点。
然而，在1947年的那个春天，斯特恩格拉斯谦逊地参观了圣彼得大教堂的物理。到达普林斯顿后，他敲开隔板屋的门，被一位秘书放进休息室，很快就看到了现在流行的轮廓：一个戴着卷发光环的老人，穿着一件旧运动服和卧室拖鞋。
斯特恩格拉斯之所以联系爱因斯坦，是因为他在华盛顿的实验室正在研究电子束撞击金属时电子是如何从金属中喷射出来的。海军希望更好地理解这一过程，以便能够开发对人体热量发出的红外光敏感的夜视摄像机、摄影和视频。
科学被忽视的原因很明显：它至少比它的时代提前了一代人。
乍一看，斯特恩格拉斯的发现可能只是军事上的好奇，几乎不值得联系时空建筑师本身。但爱因斯坦因一种解释与海军研究有关的现象的理论而获得诺贝尔奖：电子从一束紫外光照射的金属中喷射出来，这一过程称为光电效应。斯特恩格拉斯开始怀疑，解释他的过程称为二次电子发射的理论是完全错误的。斯特恩格拉斯在1997年的回忆录中写道：“当时我才20出头。”大爆炸之前，“如果没有任何高等物理教育，我将向这位自牛顿以来世界上最著名的科学家询问他对我的想法的看法。”
应爱因斯坦的邀请，这两人走到了默瑟街112号的后院。爱因斯坦很珍惜与客人漫步在他朴素但心爱的花园中的机会。斯特恩格拉斯发现了与主人的共同点。“我们在柏林郊区有一个小花园，我父亲在那里建了一个避暑别墅，”斯特恩格拉斯回忆道。两人都是土生土长的犹太德国人，他们在20世纪30年代逃离了纳粹德国，当时仍有机会逃离。爱因斯坦取消了下午剩余时间的约会。
具有讽刺意味的是，斯特恩格拉斯向爱因斯坦解释了最新的二次电子发射理论与爱因斯坦自己的光电效应模型有多么相似。爱因斯坦的光电理论只考虑原子中最外层、离原子核最远的电子。这是一个安全的假设，并且得到了当今科学的证实。但电子和光子是不同的东西。电子可以比紫外光更具穿透力，因此可以深入原子内部。因此，斯特恩格拉斯说，在二次电子发射的现实理论中，必须考虑到围绕原子旋转的每个电子。爱因斯坦回答说：“我觉得这很合理。”。
对话转到了斯特恩格拉斯内心深处：核粒子，尤其是中子。中子是嬗变剂：它们可以将元素周期表中的一种元素转化为另一种元素。当时人们知道，质子和中子紧挨着原子核，如果与电子配对，它们可以相互转化。通过这种方式，可以在碳的稳定同位素中添加一个中子（比如说，原子核中有六个质子和七个中子），以产生不稳定同位素碳-14，它有六个质子和八个中子。过了一段时间（平均5730年），碳-14释放出一个电子，形成氮的稳定同位素，其中有7个质子和7个中子。那么，这里又是与爱因斯坦的另一个联系：艾萨克·牛顿（Isaac Newton）的物理定律被爱因斯坦证明是不完整的，他痴迷于元素的嬗变（古代炼金术传统的一部分），并拥有他那个时代最大的炼金术图书馆之一。
斯特恩格拉斯运用爱因斯坦的相对论，得出了描述电子及其反物质对应物正电子稳定轨道构型的方程解。他将这些轨道对解释为等同于质子和中子。今天，我们理解这些模型具有创造性的吸引力，但也不正确（夸克构成质子和中子）。
然而，这导致斯特恩格拉斯提出了一个关键的假设。如果中子和质子确实是核表亲，就像斯特恩格拉斯的模型所建议的那样，它们的组成只因一个电子的不同而不同，那么可能存在一种从质子和电子中制造中子的后门方法。爱因斯坦也一直在努力研究电子的性质，电子与反物质碰撞后只留下两个光子，而不是质子-中子碰撞后留下的粒子群。电子是分开的一个品种吗？
在几年内，斯特恩格拉斯将在能量太低的情况下与质子发生碰撞，这将被认为很有趣，并将一些令人惊讶的结果反馈给他在普林斯顿的导师。就爱因斯坦而言，他看到了这位年轻工程师的希望。爱因斯坦告诉斯特恩格拉斯，他的临别建议令人惊讶：“不要做我做过的事。”。“永远做一个补鞋匠的工作，在那里你可以早上起床，面对自己，你正在做一些有用的事情。没有人能成为天才，每天都能解决宇宙的问题。”
斯特恩格拉斯听从了他的建议。他没有参加纯物理研究生课程，而是在他的本科生母校康奈尔大学（Cornell University）的新工程物理系攻读博士学位。他的研究生导师是曼哈顿项目的资深人士菲利普·莫里森（Phillip Morrison），他与另一位炸弹专家理查德·费曼（Richard Feynman）共用一间办公室。莫里森告诉斯特恩格拉斯，只要斯特恩格拉斯也致力于二次电子发射这一更为传统的课题，他就可以进行中子实验。斯特恩格拉斯同意了。
1950年11月19日，斯特恩格拉斯给爱因斯坦写了一封信，告诉他他最近的工作。耶路撒冷爱因斯坦档案馆今天的信显示了一位热切的年轻物理学家，他显然在等待合适的时机与一位特别记者联系。斯特恩格拉斯写道：“我很幸运能够解决二次排放问题。”。“既然你是第一个鼓励我采取这种方法的人，我觉得我想简单地告诉你我的发现。”于是，老师和学生恢复了通信。
一旦斯特恩格拉斯在二次电子发射问题上有了坚实的基础，他就把注意力转向与爱因斯坦讨论过的中子和电子的想法。当他得到他感到有信心的实验结果后，他立即写信给他的导师。
在1951年8月26日写给爱因斯坦的一封信中，斯特恩格拉斯写道：“你可能有兴趣知道，在过去的两个月里，我已经获得了高压氢放电中质子和电子形成中子的实验证据。”
中子嬗变原则上可以生产贵重金属，这是中世纪炼金术士的疯狂梦想。
斯特恩格拉斯的中子实验由一个不到一英尺长的真空玻璃管组成，其中充满了氢气。他发射了一把电子枪，与老式管式电视机中的电子枪没有什么不同，它是通过气体和管端的银箔和铟箔发射的。他正在研究的能量（约35000电子伏特）的电子束可能会在箔中引发任何放射性，这一点尚不清楚。然而，他一次又一次地观察到了这一点。当他用光束通过普通空气进行控制实验时，箔没有变成放射性的。
放射性特征表明，组成银的两种稳定同位素（银-107具有60个中子，银-109具有62个中子）正在发生嬗变。在每一个原子中加入一个中子，就会产生银-108和银-110同位素，这两种同位素是不稳定的。当银-108衰变时，它平均在2.3分钟内释放出一个电子（或β粒子）。剩余的原子变成稳定同位素镉-108。银-110寿命较短，β在24秒内衰变为镉-110。Sternglass在他的实验室笔记本上写道：“我预计会观察到持续3-4分钟的衰变。”。他就看到了。他的银箔表现得就像被低能中子轰击过一样。
但这与粒子和核物理的传统模型背道而驰。电子束可以扫过金属箔中的银原子。正如斯特恩格拉斯本人所研究的那样，它们可能从银原子中敲除其他电子。然而，斯特恩格拉斯管中的电子仅由35000伏特推动，其移动速度太慢，无法产生任何核反应。爱因斯坦在四天后写给斯特恩格拉斯的一封信中指出，“为了形成中子，需要一个通过78万伏特的电子。”
斯特恩格拉斯知道，低能中子源可能会产生重大影响。1951年，世界上最大的中子生产工厂是位于华盛顿州汉福德的原子能委员会设施中的一座耗资数十亿美元的工厂。但斯特恩格拉斯似乎正在生产中子，其实验装置的成本仅为数千美元。一旦产生，这些自由中子可以充当一种“哲学家的石头”。例如，它们可以从铀中制造钚原子。事实上，理论上它们可以改变宇宙中的任何元素。
中子嬗变原则上可以生产贵重金属，这是中世纪炼金术士的疯狂梦想。但这样做的成本太高了。然而，今天，一个不同的、更具吸引力的目标在召唤：清洁能源。嬗变的结果往往是一个不稳定的原子，注定要衰变。这样，它会发射出一个高能电子或光子。如果这种高能粒子能够被捕获，它可能会被转化为热能和可用能量。
1951年，斯特恩格拉斯只记录了关于他这一明显发现的应用的初步想法。斯特恩格拉斯在他未出版的实验笔记本上写道：“我发现的可能很有趣。”。“一个可能会有一个荒谬简单的中子形成过程，甚至可能用于原子能应用。”
无论未来如何，斯特恩格拉斯都欣喜若狂。第一天晚上的数据采集工作进行到一半时，他给妻子和康奈尔大学的物理教授莱曼·帕拉特打了电话，这位教授为他制作了实验用的X射线管。回到家后，他还打电话给莫里森，莫里森说，他怀疑可能与低能中子有关。因此，在7月余下的时间里，斯特恩格拉斯改进了他的实验，并继续收集数据。他改造了管道中的气体泵系统，重新进行了他在盐矿底部的实验，以排除宇宙射线，并研究了其他理论。一切都指向中子。科学文献似乎也支持他。J.J.汤姆森-诺贝尔（J.J.Thomson-Nobel）电子发现奖得主曾在1914年报告过类似的发现。“他观察到铂发出的辐射，”斯特恩格拉斯在笔记本中写道，“……我现在认为这是中子轰击影响下的β辐射！”
放射性衰变可以转化为无害的热浴。当然，热能可以很容易地转换为电能。
人们对斯特恩格拉斯在康奈尔大学物理系的成绩感兴趣的同时，也夹杂着丑闻。一位教员告诉他，他听说斯特恩格拉斯伪造了他的数据。秋季晚些时候，斯特恩格拉斯记录了另一次直截了当的交易。斯特恩格拉斯写道：“昨天和教授谈话让我感到很不安。”。“他说，‘即使我的数据中可能有一些明显的影响，他也不会对此感兴趣。’……物理学史上有很多‘奇怪的实验’，没有人能解释……我突然想到，这肯定是一种奇怪的科学态度，”斯特恩格拉斯继续说道。
然而，爱因斯坦更为深思熟虑。在1951年8月30日的一封信中，爱因斯坦只写了一小段话，就写出了两句话，这两句话与他战后在普林斯顿大学提出的任何想法一样富有洞察力。“也许会发生多个电子同时将能量转移到一质子，”爱因斯坦写道（他的重点）。“根据量子理论，这在一定程度上是可以想象的，尽管不太可能。”爱因斯坦向斯特恩格拉斯提出的建议涉及电子系综，它们作为一个具有共同属性的实体集体行为。把它想象成一群孩子凑齐零钱买一块糖果。今天，从超导体到激光，一切都依赖于电子的集体行为，但在20世纪50年代，这在很大程度上是一个遥远的理论前景。
爱因斯坦做出了一次典型的辉煌飞跃。但是，无论是他还是斯特恩格拉斯，甚至是同时代的任何人，都没有技术或理论框架来理解斯特恩格拉斯的数据。他的数据和爱因斯坦的假设都没有公布。斯特恩格拉斯已经有了一个论文题目：二次电子发射，这个题目没有惹恼任何人。正如斯特恩格拉斯在大爆炸之前九年后，当他在西屋研究实验室工作时，他确实重新进行了中子创造实验。然而，到那时，爱因斯坦已经去世了。使用西屋公司的实验室设施，斯特恩格拉斯无法复制康奈尔大学的数据（尽管值得指出的是，他在海军军械实验室的一位同事在1953年就能够复制他的数据）。斯特恩格拉斯在他1997年的书中总结道：“直到今天，在复杂的气体放电管环境中，中子是如何以比预期低得多的能量形成的，仍然是一个谜。”。
这可能就是故事的结局。但是，25年前开始的一项完全独立的研究重新唤起了人们对斯特恩格拉斯低能中子的兴趣，这是一个出乎意料的趋同。1989年，犹他大学的两位化学家在一次新闻发布会上宣布，他们发明了一种在简单的桌面装置中引发核聚变的方法，这引起了全球媒体的关注。斯坦利·彭斯（Stanley Pons）和马丁·弗莱什曼（Martin Fleischmann）发现，通过浸没在重水中的特别制备的钯电极，电流产生的热量比化学反应产生的热量要多。“冷聚变”，头条新闻大肆宣扬。
但物理学家当时的反应和今天一样：冷聚变只是一个不启动的过程。聚变反应中并没有预期伴随的放射性、伽马射线或高能中子。那么，什么能解释这些数据呢？随着冷聚变成为一个不受重视的领域，少数人将其与低能中子联系起来。1989年5月，就在Pons和Fleischmann公布数据一个月后，一位名叫Larry A.Hull的人给化工新闻推测他们可能观察到的不是聚变，而是由斯特恩格拉斯声称观察到的低能中子引起的嬗变。
十多年来，这种解释一直处于冷聚变研究界的边缘（它本身也处于更广泛的科学界的边缘）。只是在2006年，在欧洲物理杂志C中子诱发的嬗变，作为与冷聚变不同的东西，开始成为一种可行的理论。该论文预测，当受到特定频率的振荡电磁场驱动时，覆盖有氢、氘或氚原子的金属表面上的电子可以集体行为（正如爱因斯坦所预测的那样）。这种集体行为可以给它们提供足够的能量，使它们能够和氢、氘或氚结合，从而产生中子。
论文接着说，由此产生的中子传播速度非常慢，实际上，在它们离开出生地的微观附近之前，就被附近的原子吞噬了。然后，原子变得不稳定，可能会喷出放射性衰变的副产物，如伽马射线或高能电子。同一作者的另一篇论文计算出，电极的微观表面，像那些倾向于产生低能中子的电极一样，是放射性γ射线的有效吸收器。所以放射性衰变可以转化为无害的热量。当然，热能可以很容易地转换为电能。
上述图片不涉及聚变，聚变需要达到所谓的“强大力量”（将中子和质子聚集在一起）规模的炽热能量。相反，它需要的能量比核弱力低，而核弱力是质子捕获电子的媒介。
这些论文的作者是东北大学物理学教授阿兰·维多姆和芝加哥能源行业顾问刘易斯·拉森，他们独立于未发表的斯特恩·格拉斯-伊恩斯坦的工作提出了自己的想法。尽管维多姆与拉森都拒绝了对这篇文章的采访请求，两人都分别指出，直到他们的论文发表后，他们才偶然发现了斯特恩格拉斯的工作和爱因斯坦的解释。“真正令人难以置信的是爱因斯坦看Larsen写道：“根据Sternglass的数据，然后立即意识到所观察到的中子产生必然涉及电子的某种多体集体效应。”。
Widom-Larsen的论文预示着低能核反应研究的一次小小复兴（“冷聚变”一词已被删除）。2012年3月，欧洲核研究组织（CERN）举办了自1989年以来第一次与庞斯-弗里希曼数据相关的学术讨论会，该组织运行着世界上最强大的粒子对撞机。2012年11月，美国核学会（American Nuclear Society）在圣地亚哥的冬季会议上举行了一次关于低能核反应的专题讨论会。美国宇航局位于弗吉尼亚州汉普顿的兰利研究中心设计了一系列实验来测试维多姆-拉森理论。
研究人员明确表示，越来越多的实验数据与理论相符。意大利核物理研究所研究员弗朗西斯科·塞拉尼（Francesco Celani）向欧洲核子研究中心（CERN）的观众描述了20个在庞斯和弗利什曼之后进行的实验，这些实验也产生了无法解释的热量，尽管它们只是偶尔重复。意大利佩鲁贾大学物理学教授约根德拉·斯里瓦斯塔瓦在同一次学术讨论会上解释说，已经发表了数百篇关于细线的论文，这些细线在电流过载时会爆炸，根据一些实验，会产生中子。他描述了任何基于低能中子生产的潜在技术是如何首次被人类利用弱力的，弱力是自然界的四种基本力量之一。正如美国国家航空航天局兰利分校的高级研究科学家约瑟夫·扎沃德尼所说，“我无法想象，外面有一股完整的自然力量，只是其中的一股，令人厌烦，无动于衷，毫无用处。”
在同一年11月的美国核学会会议上，来自日本三菱重工的Tadahiko Iwamura介绍了三菱的中子诱发嬗变实验。岩村说，他的实验室曾观察到，当氘被迫流过放射性元素铯时，铯被转化为危害较小的较重元素镨。铯通常存在于核废料中。在问答期间，岩村（Iwamura）承认丰田公司的其他科学家已经独立证实了三菱公司的嬗变数据，这让观众大吃一惊。
但这项研究面临公众和科学怀疑的强烈阻力。这在一定程度上是由于目前规模更大的冷聚变者群体的持续活动，他们未能提出任何适用于桌面核聚变的合理理论。《科学》杂志编辑史蒂文·克里维特（Steven Krivit）表示：“真实科学和伪科学之间的区别还不为人所知。”新能源时代这是一份专门介绍由庞斯-费利希曼实验发起的地下科学运动的通讯。甚至美国国家航空航天局也受到了猛烈抨击。2011年，监督网站NASA Watch以“为什么NASA Langley在冷聚变研究上浪费时间？”为标题，该标题忽略了（强力）聚变和（弱力）低能核反应之间的区别。
NASA兰利航空航天局首席科学家丹尼斯·布什内尔（Dennis Bushnell）表示，该领域还受到实验数据变化性的困扰。斯特恩格拉斯（Sternglass）在西屋电气（Westinghouse）无法复制康奈尔大学（Cornell）的数据，这是他第一次看到这一点。布什内尔指出，根据Widom-Larsen理论，激发质子捕获电子需要极强的局部电场，最高可达每米1000亿伏特。布什内尔说：“有几种方法可以做到这一点。”。“一种方法是提高电压，另一种方法则是减小米数。”如果嬗变确实依赖于纳米尺度的特征，如尘埃颗粒、裂纹或杂质——即“减小米数”的特征，那么实验人员必须解决将材料控制在这些尺度的困难实验挑战。
扎沃德尼（Zawodny）明确表示，嬗变只是一个暂时的承诺，但他表示，能源生产的应用不容忽视。“低能核反应仍然不能煮一杯茶，”他说。他说：“但如果这是以最理想的方式进行的，这取代了所有形式的能源生产，你所说的每年市场价值将达到6万亿美元或更多。”。“如果这是真的，那么影响是巨大的，应用程序对我们当前的问题以及快速解决这些问题的能力是显而易见的，我们无法做到这一点。”
这位同意扎沃德尼观点并致力于这一有争议但可能很重要的研究领域的研究人员，将赞赏爱因斯坦对斯特恩格拉斯的临别建议。1954年3月，也就是爱因斯坦去世前13个月，斯特恩格拉斯给他的导师寄去了一份关于二次电子发射的最新出版物以及一张75岁生日卡片。爱因斯坦在给斯特恩格拉斯的最后一封信中寄出了一封打印好的感谢信。卡片背面是手写的回复，只有两个单词。
爱因斯坦说：“要固执。”。
马克·安德森是一名科技记者，曾为Discover、technology Review、Scientific American、science、Wired、IEEE Spectrum、New Scientist和Rolling Stone撰稿。
阿尔伯特·爱因斯坦写给欧内斯特·斯特恩格拉斯的信（用德语写的）由汉斯·约亨·特罗斯特翻译成英语。
有关Widom-Larsen理论和低能核反应的更多信息，请参阅时事通讯《新能源时报》。
感谢Ephraim Fischbach在本文技术方面的专业知识。
这篇文章最初出现在2014年冬季鹦鹉螺季刊。
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