Der drohende Rückzug wirft Schatten auf Ranga Dias und die Untersuchung von Supraleitern

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Vorwürfe wegen Fehlverhaltens veranlassen Wissenschaftler dazu, die Arbeit von Ranga Dias in Frage zu stellen, einschließlich seiner angeblichen Entdeckung eines Raumtemperatur-Supraleiters.

Von Kenneth Chang

Eine große Fachzeitschrift für Physik zieht eine zwei Jahre alte wissenschaftliche Arbeit zurück, in der die Umwandlungen einer chemischen Verbindung beschrieben wurden, die zwischen zwei Diamantstücken gepresst wurde.

Ein solcher esoterischer Befund – und Widerruf – würde normalerweise nicht viel Aufmerksamkeit erregen.

Aber einer der Leiter dieser Forschung ist Ranga P. Dias, Professor an den Fakultäten für Physik und Maschinenbau der Universität Rochester in New York, der Anfang des Jahres für viel größeres wissenschaftliches Aufsehen sorgte, indem er die Entdeckung einer Raumtemperatur anpries Supraleiter.

Gleichzeitig wurden Dr. Dias immer wieder Vorwürfe wegen Fehlverhaltens in der Forschung vorgeworfen, und seine Entdeckungen zu Supraleitern bleiben weitgehend unbestätigt.

In dem zurückgezogenen Artikel geht es nicht um Supraleitung, sondern darum, wie ein relativ banales Material, Mangansulfid, sein Verhalten unter zunehmendem Druck von einem Isolator zu einem Metall und dann zurück zu einem Isolator ändert.

Eine Beschwerde darüber, dass eine der Grafiken in der Arbeit fehlerhaft aussah, veranlasste die Zeitschrift Physical Review Letters, externe Experten zu engagieren, um sich die Sache genauer anzusehen.

Die Untersuchung kam zu beunruhigenden Ergebnissen.

„Die Ergebnisse stützen die Behauptungen der Datenfälschung/-fälschung überzeugend“, schrieben die Herausgeber der Zeitschrift am 10. Juli in einer E-Mail an die Autoren des Artikels.

Die Times erhielt Kopien der E-Mail und drei von externen Gutachtern verfasste Berichte. Diese wurden nicht veröffentlicht, kursierten aber unter Wissenschaftlern auf diesem Gebiet. Die Zeitung „Campus Times“ an der Universität Rochester und die Zeitschrift „Nature“ hatten bereits zuvor über den bevorstehenden Rückzug berichtet.

Die Gutachter waren von den Erklärungen der Autoren allesamt nicht überzeugt. Darüber hinaus stimmten die von der Zeitschrift zur Untermauerung der Behauptungen des Artikels angeforderten zusätzlichen Daten eindeutig nicht mit den Veröffentlichungen überein.

Während Dr. Dias die Arbeit weiterhin verteidigt, gibt es für einige Wissenschaftler inzwischen eindeutige Beweise für Fehlverhalten.

„Es gibt keine plausible Leugnung mehr“, sagte N. Peter Armitage, Professor für Physik und Astronomie an der Johns Hopkins University in Baltimore, der zu den Wissenschaftlern gehört, die die Berichte gesehen haben. „Sie haben gefälschte Daten übermittelt. Da gibt es überhaupt keine Unklarheiten.“

In den letzten Jahren haben Dr. Dias und seine Kollegen eine Reihe spektakulärer Erkenntnisse in führenden wissenschaftlichen Fachzeitschriften veröffentlicht.

Die letzte Klage kam im März. Sie beschrieben in der Zeitschrift Nature die Entdeckung eines Supraleiters – eines Materials, das Elektrizität überträgt, ohne Energie an elektrischen Widerstand zu verlieren – der bei Temperaturen von bis zu 70 Grad Fahrenheit funktionierte (obwohl er auch einen Druck von 145.000 Pfund pro Quadratzoll erforderte). . Die meisten Supraleiter müssen auf ultrakalte Temperaturen abgekühlt werden, was ihren praktischen Einsatz einschränkt.

Viele Wissenschaftler waren jedoch skeptisch, da ein früherer Artikel von Dr. Dias und seinen Kollegen über Supraleiter, der ebenfalls in Nature veröffentlicht wurde, bereits zurückgezogen worden war. Kritiker haben außerdem herausgefunden, dass Dr. Dias‘ Doktorarbeit, die 2013 an der Washington State University abgeschlossen wurde, zahlreiche Plagiate enthält, die aus der Arbeit anderer Wissenschaftler kopiert wurden.

Mehrere der Autoren der beiden Nature-Artikel erscheinen auch im Physical Review Letters-Artikel über Mangansulfid. Dazu gehören Dr. Dias; Ashkan Salamat, Professor für Physik an der University of Nevada, Las Vegas; und Keith V. Lawler, Forschungsprofessor am UNLV.

In einer Erklärung seines Publizisten sagte Dr. Dias: „Wir bringen unsere Enttäuschung über die Entscheidung der PRL-Herausgeber zum Ausdruck und haben unsere Antworten ordnungsgemäß übermittelt, um auf ihre Anfragen bezüglich der Datenqualität im Originalpapier einzugehen.“

Es sei kein wissenschaftliches Fehlverhalten vorgekommen und die Arbeit habe keine Fälschung oder Manipulation von Daten beinhaltet, sagte Dr. Dias in der Erklärung.

Dr. Salamat und Dr. Lawler antworteten nicht auf Anfragen nach Kommentaren.

Der Publizist von Dr. Dias sagte, die Autoren diskutierten noch untereinander und mit den Herausgebern der Zeitschrift über die nächsten Schritte.

Medienvertreter der University of Rochester und der University of Nevada, Las Vegas, sagten, die Schulen seien sich der Diskussionen über die vorgeschlagene Rücknahme bewusst und würden, wenn sie eine Mitteilung darüber erhalten würden, dass das Papier aufgrund von Fehlverhalten zurückgezogen wurde, ihre Richtlinien für den Umgang damit befolgen Vorwürfe.

Die Untersuchung der Physical Review Letters konzentrierte sich auf eine Figur in der Arbeit, die angeblich den elektrischen Widerstand in Mangansulfid aufzeigte. Sehr ähnliche Kurven tauchten jedoch auch in Dr. Dias' Dissertation für ein völlig anderes Material auf, nämlich Germaniumselenid.

Die Wissenschaftler mit den Bezeichnungen „Rezensenten Alpha“, „Beta“, „Delta“ und „Gamma“ wurden nicht identifiziert. (Alpha und Beta arbeiteten an einem gemeinsamen Bericht.) Auf die Frage nach den ursprünglichen experimentellen Daten, die zur Erstellung der Grafik verwendet wurden, stellte Dr. Salamat eine Tabelle mit Zahlen zur Verfügung, die den Verdacht noch weiter weckte.

Alle Gutachter stellten fest, dass sie bei der Darstellung der Daten von Dr. Salamat in einem Diagramm keine sichtbaren Knicke im veröffentlichten Diagramm sahen. „Die angeblichen ‚Rohdaten‘ scheinen eine geglättete und anderweitig manipulierte Version der angezeigten Daten zu sein“, schrieben die Rezensenten Alpha und Beta in dem Zeitschriftenartikel.

In ihrer E-Mail schrieben die Herausgeber der Zeitschrift: „Wir betrachten diesen Mangel an Korrespondenz und den scheinbar absichtlichen Versuch, die Untersuchung zu behindern, als einen weiteren ethischen Verstoß.“

Die Zeitschrift teilte den Autoren mit, dass sie sich freiwillig melden könnten, den Artikel selbst zurückzuziehen. Die Zeitschrift fügte hinzu, dass sie den Artikel zurückziehen würde, wenn die Autoren dies nicht täten.

Bisher haben sowohl die University of Nevada, Las Vegas als auch die University of Rochester die potenziellen Durchbrüche gelobt, zu denen ein Raumtemperatur-Supraleiter führen könnte.

„Ich hoffe, dass dies die beteiligten Institutionen – die University of Rochester, die University of Nevada und Las Vegas – dazu zwingt, sich mit dem auseinanderzusetzen, was hier vor sich geht“, sagte Dr. Armitage.

Nachdem James J. Hamlin, Professor für Physik an der University of Florida, über die Ähnlichkeiten zwischen den Diagrammen berichtet hatte, sagte einer der Autoren des Papiers, Simon AJ Kimber, er habe sofort Probleme mit den Widerstandsdaten erkannt.

„Ich habe weniger als 24 Stunden später eine Rücknahme gefordert und war an den Versuchen, dies zu verhindern, nicht beteiligt“, sagte Dr. Kimber in einer E-Mail.

Die anderen Autoren – insbesondere Dr. Salamat und Dr. Dias – verteidigten das Papier weiterhin und sagten, dass sowohl Mangansulfid als auch Germaniumselenid unter Druck wie Metalle wirken und es daher nicht überraschend wäre, dass beide Materialien Elektrizität ähnlich leiten würden .

Die Rezensenten waren nicht überzeugt und wiesen auf kleinere Knicke in den Kurven hin, bei denen es sich offenbar um Messfehler oder Rauschen handelte.

„Wenn Sie eine Analogie wollen“, sagte einer der Rezensenten, der anonym bleiben wollte, weil die Rezensenten nicht öffentlich genannt wurden, „könnten Sie sagen: Oh, eine blonde Schauspielerin sieht aus wie jede andere blonde Schauspielerin.“ Aber diese Flecken ähneln eher dem Muttermal auf der Wange von Marilyn Monroe.“

Eine andere blonde Schauspielerin mit einem identischen Muttermal an der gleichen Stelle auf der gleichen Wange zu finden, wäre kaum zu glauben. So genau stimmt die Mangansulfid-Kurve mit der Germaniumselenid-Kurve überein, sagte dieser Rezensent.

In der Schlussfolgerung des Berichts stellte Rezensent Gamma ironisch fest, dass diese Übereinstimmung, wenn sie zutrifft, eine bedeutende Entdeckung ankündigen würde – „eine neuartige Universalität in der Natur“, dass sich verschiedene Materialien unter verschiedenen Bedingungen gleich verhalten.

Gutachter Gamma fügte hinzu: „Es ist auch denkbar, dass diese Ergebnisse auf eine Abweichung von den Standardpraktiken in der experimentellen Forschung zu kondensierter Materie hinweisen und eine genauere Untersuchung erfordern.“

Während die Veröffentlichung des Physical Review Letters zurückgezogen werden muss, bleibt die supraleitende Behauptung vom März in der wissenschaftlichen Schwebe.

„Die Gruppe, die diese phänomenale Behauptung aufgestellt hat, ist jetzt nachweislich in einen schlampigen oder sogar betrügerischen Umgang mit Daten verwickelt“, sagte der Gutachter, der anonym bleiben wollte. „Das ist ein riesiges Vorsichtszeichen für diese Ergebnisse.“

Die Wolke des Misstrauens und der Unsicherheit, die über Dr. Dias schwebt, überschattet frühere Durchbrüche anderer Wissenschaftler, sagte der Gutachter. Ab 2014 zeigte eine Forschungsgruppe unter der Leitung von Mikhail Eremets vom Max-Planck-Institut für Chemie in Deutschland, dass wasserstoffhaltige Verbindungen bei überraschend warmen Temperaturen Supraleiter sind, wenn sie unter ultrahohen Drücken zusammengedrückt werden.

„Es sieht wirklich so aus, als gäbe es eine Supraleitung bei hohem Druck und nahezu Raumtemperatur“, sagte der Gutachter. „Das ist eine phänomenale Entdeckung und wird in der Community allgemein akzeptiert.“

Dr. Dias ist nicht der einzige Forscher, der nach einem Raumtemperatur-Supraleiter sucht. In einem vor einigen Tagen von Forschern in Südkorea veröffentlichten Artikel wird behauptet, dass durch die Modifizierung des Minerals Apatit ein Supraleiter entsteht, der bei normalen Temperaturen und Drücken funktioniert.

Der Mangansulfid-Vorfall erinnert an einen wissenschaftlichen Skandal vor zwei Jahrzehnten in den Bell Labs in New Jersey. Ein dortiger Physiker, J. Hendrik Schön, veröffentlichte bahnbrechende Forschungsergebnisse, die sich jedoch als erfunden herausstellten.

„Meine erste Reaktion ist, dass dies dem Schön-Fall in Bezug auf das, was als Datenduplizierung erscheint, sehr ähnlich ist“, sagte Lydia L. Sohn, Professorin für Maschinenbau an der University of California in Berkeley und eine der Wissenschaftlerinnen, die dies getan haben fand in mehreren Arbeiten von Dr. Schön nahezu identische Grafiken.

Dr. Sohn sagte, die bisherigen Beweise reichten nicht aus, um eine sichere Schlussfolgerung über wissenschaftliches Fehlverhalten bei der Mangansulfid-Arbeit zu ziehen. Sie wies darauf hin, dass ein zur Untersuchung des Bell Labs-Skandals zusammengestelltes Gremium Dr. Schön die Möglichkeit bot, seine Experimente zu überprüfen.

„Auch den PRL-Autoren sollte diese Möglichkeit gegeben werden“, sagte Dr. Sohn. Wenn das Phänomen real sei, sagte sie, „dann werden sich die Daten wiederholen.“

Kenneth Chang ist seit 2000 bei The Times und schreibt über Physik, Geologie, Chemie und die Planeten. Bevor er Wissenschaftsjournalist wurde, war er ein Doktorand, dessen Forschung sich mit der Kontrolle des Chaos befasste. Mehr über Kenneth Chang

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