Det store mørket er fysikkens gåte
Dagens fysikere snører kunnskapsnettet stadig tettere sammen. Men fortsatt ligger det bokstavelig talt i mørke hva 96 prosent av universet består av.
AV:
Publisert:
Oppdatert:
Grovt sett kan man si at dagens fysikere jobber på to måter.E´n måte er den man finner i det europeiske forskningssenteret CERN i Sveits. På CERN er det store partikkelakseleratorer der man forsøker å gjenskape forholdene og betingelsene som rådet rett etter Big Bang - det store smellet da universet oppsto. Hvis vår kunnskap om naturen er som en vev, sitter disse forskerne i utkanten av veven og spinner den videre.Andre forskere er mer som edderkopper i nettet. De bruker veven - de fysiske reglene - for å finne ut hva disse teoretiske reglene betyr i praksis, enten det gjelder nye smarte materialer, levende celler eller nordlyset.
- Det 20. århundre kommer nok til å gå over i historien som århundret da vi avdekket de grunnleggende fysiske lovene, sier Gaute Einevoll. Sammen med Eirik Newth og et sterkt lag med norske fysikere har han laget bok om dette.2005 er verdens fysikkår. I den anledning har fysikkprofessor Gaute Einevoll og forfatter Eirik Newth satt sammen boken "Naturens kode", en antologi der norske fysikere har jobbet på dugnad for å skrive om fysikk så vi ikke-fysikere kan forstå det.- Meningen har vært å få frem de stemmene man normalt ikke hører. Mye formidling gjøres av profesjonelle formidlere og forskningsjournalister, sier Eirik Newth, som påpeker at man i utlandet har flere bestselgende fysikere som både er forskere og forfattere.- Det meste som finnes av populærvitenskap er rettet mot barn og ungdom, mens "Naturens kode" er beregnet på voksne og eldre ungdommer - selv om de ikke nødvendigvis trenger å ha studert realfag, forteller Gaute Einevoll, som også forklarer tittelen på boken:- I løpet av det 20. århundre har man avdekket "naturens kode", denne veven av matematiske ligninger som trolig kommer til å bli stående til evig tid, sier Einevoll."Evig tid?" Gaute Einevoll er kjent (noen vil si "beryktet") for å påstå at vi i dag kjenner alle de grunnleggende fysiske prinsippene - selv om han ikke mener at du automatisk blir noen sjakkmester selv om du kan reglene. Men har vi virkelig hele regelboken nå, og skal fysikerne bare skrive håndbøker og taktiske manualer fremover?- Ja, jeg tror vi har reglene for det som skjer på jorden. Vi har ikke reglene for det som skjedde rett i starten av Big Bang, og her leter man fremdeles. Men reglene vi trenger for å regne ut hvordan naturen i vår del av universet fungerer, har vi trolig.Men for å fortsette å snakke sjakk - kan det ikke komme nye brikker, som forandrer balansen i sjakkspillet? Slik som når det gjelder den såkalte "mørke materien", som utgjør 96 prosent av universet?Eirik Newth synes det er bedre å snu problemstillingen på hodet:- Det store spørsmålet er for så vidt ikke at reglene er som de er, men "hvorfor" de er som de er. Og om det finnes alternative måter å lage regler på som vi ikke vet om. Dette er en debatt som pågår - om det er noen prinsipper som underligger det vi nå kan, sier han.
I mørket.
Selv om fysikerne mener de vet ganske mye i dag, er det store hvite flekker på kartet - eller kanskje vi skulle sagt sorte flekker? Et av de største mysteriene er nemlig den såkalte mørke materien.Vi kjenner bare opphavet til fire prosent av massen eller energien i universet. Resten er det man kaller "dark matter", mørk materie, og "dark energy", mørk energi. Kanskje består den mørke materien av en ukjent partikkel som kan bli avdekket når den nye akseleratoren i CERN kommer på lufta om et par år? Kanskje skyldes den mørke energien at selv det tomme rom har energi?Strengteorien.
Fra 96 prosent av universets masse til noe som er for lite til å se, er et ganske stort sprang. Men strengteorien, teorien for det aller minste, er sterkt knyttet til teorien for det aller største. Strengteorien postulerer at alle partikler består av bitte små strenger som kanskje er 10(-34) meter store. Når ting er så små, begynner selv atomer å bli så store som universer i forhold.Strengteorien er ikke bare et forsøk på å se hvor små ting man kan tenke seg, men også på å forene de to store fysikkteoriene fra begynnelsen av 1900-tallet: Einsteins relativitetsteori og kvantemekanikken. Kanskje kan strengteorien forene alle kjente fysiske krefter, som tyngdekraften og den elektromagnetiske kraften, i en slags felles urkraft som var virksom ved starten av Big Bang?Superledere.
De fleste fysikere arbeider likevel mer med hvordan de naturlovene vi allerede kjenner påvirker naturen rundt oss, og hvordan lovene kan brukes til å lage nye oppfinnelser. Et godt eksempel er jakten på superledere, materialer som kan lede strøm uten at det blir noe tap underveis, som også virker ved vanlige temperaturer. Det er opplagt hvilke fordeler det vil ha når man for eksempel lager strømledninger. Man har lenge hatt superledere som fungerer når det er veldig kaldt, -270 grader, men for 20 år siden fant man materialer som kunne lede like bra ved -190 grader. Dette fenomenet skyldes en samhandling mellom elektroner inne i de faste stoffene som ingen helt har forstått ennå.I kroppen.
Det jobbes også intenst med å finne nye former for medisinsk avbildning, det vil si å ta bilder inne i kroppen, og for eksempel måle hjerneaktivitet. Dette er ikke bare nyttig for pasienter, det kan også gjøre det mulig å komme til bunns i hvordan de fysiske lovene åpner for komplekse systemer som menneskehjernen.Dagens teknologiske utvikling, der elektroniske komponenter og datamaskiner, blir stadig raskere og mindre. Men denne utviklingen er spådd å nå veggen om 10-15 år. Kanskje kan nye kvantedatamaskiner, der informasjonen bæres av spøkelsesaktige kvantetilstander, ta over for dagens maskiner, som bærer informasjon gjennom elektriske spenninger.Naturens koder skal knekkes- Det 20. århundre kommer nok til å gå over i historien som århundret da vi avdekket de grunnleggende fysiske lovene, sier Gaute Einevoll. Sammen med Eirik Newth og et sterkt lag med norske fysikere har han laget bok om dette.2005 er verdens fysikkår. I den anledning har fysikkprofessor Gaute Einevoll og forfatter Eirik Newth satt sammen boken "Naturens kode", en antologi der norske fysikere har jobbet på dugnad for å skrive om fysikk så vi ikke-fysikere kan forstå det.- Meningen har vært å få frem de stemmene man normalt ikke hører. Mye formidling gjøres av profesjonelle formidlere og forskningsjournalister, sier Eirik Newth, som påpeker at man i utlandet har flere bestselgende fysikere som både er forskere og forfattere.- Det meste som finnes av populærvitenskap er rettet mot barn og ungdom, mens "Naturens kode" er beregnet på voksne og eldre ungdommer - selv om de ikke nødvendigvis trenger å ha studert realfag, forteller Gaute Einevoll, som også forklarer tittelen på boken:- I løpet av det 20. århundre har man avdekket "naturens kode", denne veven av matematiske ligninger som trolig kommer til å bli stående til evig tid, sier Einevoll."Evig tid?" Gaute Einevoll er kjent (noen vil si "beryktet") for å påstå at vi i dag kjenner alle de grunnleggende fysiske prinsippene - selv om han ikke mener at du automatisk blir noen sjakkmester selv om du kan reglene. Men har vi virkelig hele regelboken nå, og skal fysikerne bare skrive håndbøker og taktiske manualer fremover?- Ja, jeg tror vi har reglene for det som skjer på jorden. Vi har ikke reglene for det som skjedde rett i starten av Big Bang, og her leter man fremdeles. Men reglene vi trenger for å regne ut hvordan naturen i vår del av universet fungerer, har vi trolig.Men for å fortsette å snakke sjakk - kan det ikke komme nye brikker, som forandrer balansen i sjakkspillet? Slik som når det gjelder den såkalte "mørke materien", som utgjør 96 prosent av universet?Eirik Newth synes det er bedre å snu problemstillingen på hodet:- Det store spørsmålet er for så vidt ikke at reglene er som de er, men "hvorfor" de er som de er. Og om det finnes alternative måter å lage regler på som vi ikke vet om. Dette er en debatt som pågår - om det er noen prinsipper som underligger det vi nå kan, sier han.
Les også
Siste fra seksjon
-
Gutten som gikk fra Dragetronen
En seks år gammel gutt ble den siste i rekken av kinesiske keisere. Denne helgen er det 100 år siden Pu Yi abdiserte fra Dragetronen.
10 februar 2012 13:47
VITENSKAPSKAFEEN"Naturens kode" diskuteres på Vitenskapskafeen i Oslo torsdag kveld kl. 18. Flesteparten av dem som har skrevet boken kommer til å være til stede, så her får du muligheten til å spørre om det du lurer på. Vitenskapskafeen holder til på Feber i Pilestredet 9.
DE FIRE STORE I NORSK FYSIKKKristian Birkeland (1867-1917) Var professor ved Universitetet i Oslo og en pionér i forskningen på nordlys. Han hevdet at nordlyset skyldes partikler som kommer fra solen og fanges opp av jordens magnetfelt. I 1905 grunnla Birkeland Norsk Hydro sammen med Sam Eyde.Vilhelm Bjerknes (1862-1951) Kalles den moderne værvarslings far. I 1904 skrev han at værvarsling kan beskrives som et matematisk problem ut fra fysikkens lover. I dag ligger Bjerknes' ideer i bunnen av all værvarsling. Lars Onsager (1903-1976) Ble utdannet som kjemiingeniør fra NTH i 1925 og ble etter hvert professor ved Yale i USA. Han ble tildelt Nobelprisen i kjemi i 1968 for sine såkalte Onsager-relasjoner, koblingen mellom transport av varme og strøm på mikro-
skopisk nivå. Ivar Giæver (f. 1929) Ble utdannet som maskiningeniør fra NTH i 1952. Han utdannet seg som fysiker i USA og jobbet ved General Electric der han gjorde viktige studier av kvantemekanisk tunnelering og superledning. Han fikk Nobelprisen i fysikk i 1973.
Relaterte bilder
Sombrerogalaksen. Ufattelig stor og ufattelig langt borte. Men langt større og mer mystisk er mørket den, og vi, er omgitt av. FOTO: NASA/REUTERS
