Umstrittener Physiker sieht sich zunehmenden Vorwürfen wissenschaftlichen Fehlverhaltens ausgesetzt

Vorwürfe der Datenfälschung haben dazu geführt, dass mehrere Arbeiten von Ranga Dias, einem Forscher, der behauptete, einen Raumtemperatur-Supraleiter entdeckt zu haben, zurückgezogen wurden

Eine renommierte Fachzeitschrift hat beschlossen, einen Aufsatz von Ranga Dias, einem Physiker an der University of Rochester in New York, zurückzuziehen, der kontroverse Behauptungen über die Entdeckung von Raumtemperatur-Supraleitern aufgestellt hat – Materialien, die keiner Kühlung bedürfen, um Strom ohne Widerstand zu leiten. Der bevorstehende Rückzug eines von Physical Review Letters (PRL) im Jahr 2021 veröffentlichten Artikels ist bedeutsam, da das Nature-Nachrichtenteam erfahren hat, dass es sich um das Ergebnis einer Untersuchung handelt, bei der offensichtliche Datenfälschungen festgestellt wurden.

Die Entscheidung von PRL folgt auf Vorwürfe, dass Dias wesentliche Teile seiner Doktorarbeit plagiiert habe, sowie auf einen gesonderten Widerruf einer von Dias‘ Arbeiten über Raumtemperatur-Supraleitung durch Nature im vergangenen September. (Das Nachrichtenteam von Nature ist unabhängig von seinem Zeitschriftenteam.)

Nachdem die Zeitschrift letztes Jahr eine E-Mail erhalten hatte, in der ihre Besorgnis über eine mögliche Datenfälschung in Dias‘ PRL-Artikel zum Ausdruck gebracht wurde – einer Studie, die sich nicht mit der Supraleitung bei Raumtemperatur, sondern mit den elektrischen Eigenschaften von Mangandisulfid (MnS2) befasst –, gab die Zeitschrift eine Untersuchung durch vier unabhängige Gutachter in Auftrag . Das Nachrichtenteam von Nature hat Dokumente über die Untersuchung erhalten, darunter E-Mails und drei Berichte über deren Ergebnisse, von Quellen, die darum gebeten haben, anonym zu bleiben. „Die Ergebnisse stützen die Behauptungen der Datenfälschung/-fälschung überzeugend“, schrieben die PRL-Redakteure in einer E-Mail, die Nature erhalten hatte. Jessica Thomas, Chefredakteurin der American Physical Society, die PRL herausgibt, lehnte eine Stellungnahme ab.

Im Rahmen der Untersuchung lieferte Co-Autor Ashkan Salamat, ein Physiker an der University of Nevada, Las Vegas und langjähriger Mitarbeiter von Dias, angeblich Rohdaten, die zur Erstellung der Zahlen im PRL-Papier verwendet wurden. Doch alle vier Ermittler stellten fest, dass die von Salamat bereitgestellten Daten nicht mit den Zahlen in der Zeitung übereinstimmten. Zwei der Gutachter schrieben in ihrem Bericht, dass die Schlussfolgerungen ihrer Untersuchung „ein sehr beunruhigendes Bild einer scheinbaren Datenfälschung zeichnen, gefolgt von einem Versuch, die Tatsache zu verbergen oder zu vertuschen.“ Wir fordern eine sofortige Rücknahme des Papiers.“

Aus Dokumenten geht hervor, dass PRL den Ergebnissen der Untersuchung zustimmte und Salamats Übermittlung „sogenannter Rohdaten“ als „einen offenbar absichtlichen Versuch, die Ermittlungen zu behindern“ bezeichnete.

Salamat antwortete zum Zeitpunkt der Veröffentlichung dieser Geschichte nicht auf mehrere Anfragen von Nature nach einem Kommentar. Dias antwortete auf die Bitte von Nature um einen Kommentar in einer Erklärung eines Sprechers. Darin bestreitet er jegliches Fehlverhalten und macht sein Engagement für die Forschung zur Raumtemperatur-Supraleitung deutlich. „Wir sind weiterhin davon überzeugt, dass es im Zusammenhang mit unserer Arbeit keine Datenfälschung, Datenmanipulation oder sonstiges wissenschaftliches Fehlverhalten gegeben hat“, heißt es in der Erklärung. „Trotz dieses Rückschlags sind wir weiterhin begeistert davon, unsere Arbeit fortzusetzen.“

Als Dias und seine Mitarbeiter im Oktober 2020 in Nature einen Artikel veröffentlichten, in dem sie berichteten, dass sie einen Supraleiter geschaffen hatten, der bei etwa 15 °C unter extremem Druck von mehr als einer Million Atmosphären funktionierte, sorgten sie sofort für Schlagzeilen. Die meisten Supraleiter funktionieren nur bei kalten Temperaturen unter 200 Kelvin (−73,15 ºC). Andere Forscher konnten die Ergebnisse nicht reproduzieren, und letztes Jahr zog Nature den Artikel zurück. Im Widerruf wurde kein Fehlverhalten erwähnt. Karl Ziemelis, Chefredakteur für Naturwissenschaften bei der Zeitschrift, erklärt, dass bei einer Untersuchung „Unregelmäßigkeiten bei der Datenverarbeitung“ entdeckt wurden. „Wir haben das Vertrauen in das Papier als Ganzes verloren und es ordnungsgemäß zurückgezogen. Unsere umfassendere Untersuchung dieser Arbeit wurde zu diesem Zeitpunkt eingestellt“, sagt er.

Anfang des Jahres stellten Dias und seine Kollegen erneut in Nature eine noch verblüffendere Behauptung auf: Ein neues Material aus Lutetium, Wasserstoff und Stickstoff (Lu-HN) könnte bei Raumtemperatur und relativ niedrigen Drücken supraleitend bleiben. Ein Material zu finden, das unter Umgebungsbedingungen supraleitend ist, ist seit langem ein Ziel von Physikern: Zu den Anwendungen eines Umgebungssupraleiters gehören energieeffiziente Computerchips und leistungsstarke Magnete für Magnetresonanztomographiegeräte (MRT). Aber aufgrund der Nature-Rücknahme im Jahr 2022 – und nun der bevorstehenden in PRL – haben viele Physiker die Lu-HN-Ergebnisse auch mit Argwohn beobachtet.

Peter Armitage, ein Physiker an der Johns Hopkins University in Baltimore, Maryland, der die Kontroverse beobachtet hat, sagt: „Ich kann mir zum jetzigen Zeitpunkt einfach nicht vorstellen, wie wir irgendetwas [von Dias und Salamat] vertrauen können.“

Auf die Frage nach dem Vertrauen der Gemeinschaft in die von Nature veröffentlichte Forschungsarbeit von Dias erklärt Ziemelis, dass jedes Manuskript unabhängig bewertet wird, was darauf hindeutet, dass die Zurückziehung im Jahr 2022 keinen Einfluss auf die Berücksichtigung der in diesem Jahr veröffentlichten Arbeit hatte. „Unsere Redakteure treffen Entscheidungen [über die Annahme von Manuskripten] ausschließlich auf der Grundlage, ob die Forschung unseren Veröffentlichungskriterien entspricht“, sagt er. „Wenn bei uns Bedenken geäußert werden, werden wir diese stets sorgfältig untersuchen.“

Probleme mit den Daten im PRL-Papier von 2021 kamen Ende letzten Jahres ans Licht, weil James Hamlin, ein Physiker an der University of Florida in Gainesville, bemerkt hatte, dass in Dias‘ Dissertation von 2013 Text aus seiner eigenen Doktorarbeit aus dem Jahr 2007 auftauchte. Dies veranlasste Hamlin, die Arbeit von Dias genau zu untersuchen.

Hamlin blätterte durch die Zahlen aus Dias‘ Dissertation und verglich sie mit Zahlen in aktuellen Veröffentlichungen von Dias. Dabei bemerkte Hamlin, dass ein Diagramm des elektrischen Widerstands für das in Dias‘ Dissertation diskutierte Material Germaniumtetraselenid (GeSe4) stark mit einem Diagramm des Widerstands für MnS2 übereinstimmte , vorgestellt im PRL-Papier. Beide Diagramme hätten eine äußerst ähnliche Kurve aufgewiesen, insbesondere bei niedrigen Temperaturen, sagt er (siehe „Seltsame Ähnlichkeit“). „Es schien einfach sehr schwer vorstellbar, dass das alles ein Zufall sein könnte.“

Am 27. Oktober 2022 übermittelte Hamlin seine Bedenken an PRL und alle Autoren des Papiers. Einer von ihnen, Simon Kimber, damals Physiker an der Universität Burgund Franche-Comté in Frankreich, war sofort besorgt und beantragte einen Widerruf. „In dem Moment, als ich den Kommentar sah, wusste ich, dass etwas nicht stimmte“, sagte Kimber gegenüber Nature. „Es gibt keine physikalische Erklärung für die Ähnlichkeiten zwischen den Datensätzen.“ Keiner der anderen Autoren außer Dias antwortete auf die Bitte von Nature um einen Kommentar.

PRL bat die Autoren um eine Antwort auf die von Hamlin geäußerten Bedenken. Dokumente, die Nature erhalten hat, klären, was als nächstes geschah. Am 24. Februar dieses Jahres antwortete Salamat, verteidigte die Integrität der Daten und behauptete, dass auch andere Materialien ein ähnliches Verhalten zeigten. Kimber war jedoch nicht überzeugt und schrieb am 5. März eine Antwort an Salamat, in der er feststellte, dass ein Merkmal im GeSe4-Diagramm, ein Abfall des elektrischen Widerstands um etwa 45 Kelvin, das Ergebnis eines Messfehlers zu sein schien. Der gleiche Rückgang trat im MnS2-Diagramm auf, was unmöglich sein sollte, wenn es sich bei den beiden um Daten aus getrennten Messungen handelte.

Tage später bestätigte die PRL, dass sie das Papier untersuchte, und äußerte am 20. März online ihre „Besorgnis“.

Nach der Analyse der Daten kamen zwei der vier untersuchenden Gutachter zu dem Schluss, dass die „einzige Erklärung für die Ähnlichkeit“ in den GeSe4- und MnS2-Diagrammen darin besteht, dass die Daten aus Dias' Dissertation von 2013 entnommen und in der PRL-Arbeit von 2021 verwendet wurden. Ein anderer Gutachter untermauerte diese Schlussfolgerung in seinem eigenen Bericht, indem er zeigte, wie die angebliche Fälschung zustande gekommen sein könnte: Der Gutachter fand eine einfache mathematische Funktion, die auf die GeSe4-Daten angewendet werden konnte, um sie auf die MnS2-Daten abzubilden (siehe „Kurvenabgleich“). .

Nature entdeckte die Identität dieses anonymen Schiedsrichters und kontaktierte ihn. „Wenn man tatsächlich die enge Übereinstimmung zwischen dem transformierten GeSe4-Datensatz und den angeblichen MnS2-Daten sieht, erscheint es höchst unwahrscheinlich, dass dies ein Zufall sein könnte“, sagte der Gutachter gegenüber Nature.

Für David Muller, einen Physiker an der Cornell University in Ithaca, New York, erinnern die Umstände rund um Dias‘ Rückzüge und These an eine Reihe von Rückzügen, die vor zwei Jahrzehnten vorgenommen wurden, nachdem der Forscher Jan Hendrik Schön von den Bell Labs in Murray Hill, New Jersey, tätig war festgestellt, dass gefälschte Daten vorliegen. Im Fall von Schön und seiner eigenen Erfahrung, sagt Müller, „tun Menschen, die Daten fälschen, dies meist nicht nur einmal.“

Offenlegung: Der Autor dieser Geschichte ist mit Robert Garisto verwandt, dem geschäftsführenden Herausgeber von PRL. Die beiden hatten zu dieser Geschichte keinen Kontakt. Von Nature erhaltene Dokumente zeigen, dass Samindranath Mitra der amtierende Chefredakteur der PRL-Untersuchung war.

Dieser Artikel wird mit Genehmigung reproduziert und erstmals am 25. Juli 2023 veröffentlicht.

Und Garistoist freiberuflicher Wissenschaftsjournalist.

Sophie Bushwick

Davide Castelvecchi und das Magazin Nature

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