LHC vid CERN har upptäckt… ingenting. De första resultaten efter den stora uppgraderingen till full energi har inte gett något nytt. Allt bara fortsätter att överenstämma med partikelfysikens standardmodell. Inga spår efter de supersymmetriska partiklarna som skulle göra att allt blev så självklart vackert och dessutom förklara den mörka materien kan skönjas. Och de mystiska ljusstrålar som många hoppades vara tecken på något alldeles nytt visades sig vara bara slumpmässigt brus. Risken är stor att fortsatta mätningar inte heller ger något nytt. Det är sannerligen något skumt i görningen. Vad är fel?

I Mörkret vid tidens ände från 2015 undslipper jag mig kommentaren att I själva verket kan det faktum att resultaten dröjer vara alldeles enormt spännande. Man har talat om ”naturlighet”. Fysikens naturliga skalor, de som bestäms av kvantgravitationen, ligger fjärran från vardagen och fjärran också från vad man har att göra med i partikelfysikens värld. Det krävs fint avstämda justeringar av naturkonstanterna för att standardmodellen skall kunna upprätthållas och inte koka sönder i den vilt kvantfluktuerande tomheten. För att inte denna finjustering skall te sig alltför ”onaturlig” måste kokandet tämjas och det är just det som supersymmetrin åstadkommer. Men då måste förstås också de supersymmetriska partiklarna finnas där och det är just det som ter sig alltmer bekymmersamt. Var är de?

Det finns fler mystiska finjusteringar. Den mörka energin utgör 70% av universums materiainnehåll och är också den, med kvantgravitationens mått mätt, onaturligt liten. En 1 med 120 nollor för liten enligt vissa (överdrivna) sätt att räkna. Och just i detta fall har många börjat ifrågasätta naturligheten. En möjlig lösning vore ju att universum inte alls är naturligt och egentligen inte heller finjusterat utan bara av en slump råkar ha precis de rätta värdena. Det rimliga är då att tänka sig ett multiversum, eller om man så vill ett universum oerhört mycket större och mer mångskiftande än det man hittills förmodat, så att det åtminstone någonstans, av en slump, råkar bli rätt.

I strid med det sökande efter enkelhet och skönhet som präglat den teoretiska fysiken under decennier kan det alltså visa sig att universum egentligen är ganska fult. I en matematisk mening, men knappast i någon annan. I Den bästa av världar från 2008 ställer jag frågan: Måste allt vara vackert? Strängteorins bökiga ekvationer bär i och för sig på en förhoppning om att det skall trilla ut ett multiversum, men det är långt ifrån klart att det är så. Att visa på svårigheterna i just detta är vad jag ägnar stora delar av dagarna åt.

Istället för att upptäcka ingenting har CERN kanske upptäckt motsatsen: universums obegripliga väldighet. Eller inte. Fysiken befinner sig i en kris. En stor kris. Upptäckten av ingenting bekräftar det många misstänkt: det är något alldeles avgörande som fattas och det är dags att ta reda på vad. Dags att tänka nytt.

På DNdebatt 160803 diskuteras hur rekryteringar av forskare och lärare inom högskolan påverkas av vänskapskorruption och inavel. Mats Alvesson och Erik J. Olsson har rätt i att det utvecklats smygvägar till höga tjänster och att brister i systemet påverkat kvaliteten hos svenska högskolor på ett negativt sätt. Men lösningen på problemet är inte riktigt så enkel som att bara öka antalet utlysningar i konkurrens. Frågan är hur och när, och man måste också göra klart hur man ställer sig till den stora mängden skenutlysningar som förekommer redan i dagens system. Vill man ha fler av det slaget?

Många av de tjänster som utlyses är snävt skrivna och i praktiken vigda för specifika personer och någon praktisk skillnad mot att underlåta att utlysa finns egentligen inte. Ibland är agerandet en del av ansträngningar att tillfredsställa specifika behov hos internationellt rekryterade forskare som har svårt att förstå varför de inte får handplocka precis just de personer de behöver. Ibland gör man storstilade, men inte alla gånger realistiska, försök att locka till sig internationella stjärnor, men när de konfronteras med de villkor som erbjuds backar de och i slutänden är det den interna kanditaten som får tjänsten. Ibland handlar det helt enkelt om att man har en akut situation som måste lösas.

En annan kategori handlar om framgångsrika lektorer som vill bli professorer. Istället för att nöja sig med en befordran kräver de en ”riktig professur” och en utlysning iscensätts där det från början står klart vem som kommer att få tjänsten. På så sätt kan de hävda att de fått en professur i konkurrens och få förtur till lokala forskningsmedel. Det handlar ofta om forskare vars kompetens är ställd utom all tvivel men som påverkats av sin omgivning att misstro systemet. Istället för detta dyrbara spel vore det bättre att skärpa befordringssystemet, få det fullt ut respekterat, samt tydliggöra att resurser och arbetsuppgifter varierar oavsett titel.

Ett ökat antal utlysningar är heller inte samma sak som minskad vänskapskorruption. Att ordna så att rätt tjänst utlyses med rätt skrivning kan kräva nog så mycket manipulation och rätt kontakter. Ett av de bästa argumenten för systemet med befordran till professor var ju att komma tillrätta med godtycket. Istället för att slump och fult spel bakom kulisserna skulle avgöra vem som fick de fåtaliga titlarna skulle enbart kompetensen få styra.

Det finns sannerligen problem i dagens system men befordransmöjligheter utan urvattning och en ansvarsfullt förvaltad flexibilitet i utlysningsplikten bör vara kvar. De ger möjlighet till en dynamik där resurser och arbetsuppgifter kan utvecklas utan omständliga processer där en hierarkisk tjänstetitel utgör det hägrande målet.

Vad som krävs är ett befordringssystem med höga och stabila ribbor där externa rekyteringar görs i högre utsträckning än idag, men på allvar när det behövs och inte på låtsas för syns skull.

Resor till stjärnorna inom några decennier? Inte så galet som det låter. Projektet går ut på att flyga drake på en laserstråle. Tunna drakar med en storlek på någon meter och med en massa på bara några gram rider på en laserstråle för att uppnå en fart på en femtedel av ljusets. Accelerationen tar bara några minuter, på mindre än en halvtimme är Mars bana passerad och inom ett dygn har draken lämnat solsystemet. Tidernas snabbaste rymdsond, New Horizons, behövde ett decennium för att nå Pluto.

Målet är Alpha Centaurisystemet, drygt fyra ljusår bort. Tjugo år tar resan, bara dubbla tiden för New Horizons resa till Pluto och halva den tid som man följt Voyagersonderna på deras sävliga resa ut ur solsystemet. I de tunna lätta drakarna finns all nödvändig teknik inbäddad för att ta fotografier på planeter runt de främmande solarna och miniatyrlasrar som skall skicka informationen tillbaka.

Lasern placeras lämpligen på ett högt berg någonstans för att inte atmosfären skall störa strålen för mycket. Drakarna forslas upp i rymden på konventionellt sätt och hivas in i strålens väg. Ett skott per dygn kan det bli tal om för att lasern skall hinna laddas om.  Ju fler man skickar ju större chans att någon kommer fram. Milner hoppas att drakarna skall kunna massproduceras och inte kosta mer än en Iphone. Till detta kommer energikostnaden, men mer än $100000 per skott skall det inte behöva kosta när man väl har allt på plats, och hela projektet  inte mer än andra stora vetenskapliga satsningar.

Kan detta bli verklighet? Rymdfärder med människor har visat sig besvärligare att få till stånd än man trodde på de glada 60- och 70-talen. Människor behöver mat och underhållning på resan, vill gärna resa hem eller åtminstone ha någonstans att bo när man kommer fram. De är också svåra att förminska. Annat är det med robotar som inte lider av dessa begränsningar och just därför kan helt nya möjligheter öppna upp sig.

Problemen man har att tampas med är förstås ändå stora. Lasrar av tillräcklig styrka kan nog åstadkommas men att skjuta en tillräckligt fokuserad stråle upp i rymden och få draken att rida på den utan att brinna upp är nog inte alldeles lätt. Sedan gäller det ju också att få plats med allt man behöver i det minst sagt sparsamma utrymmet. Men det är inte uppenbart att det bryter mot några naturlagar och den teknik det handlar om hör till den som utvecklas snabbast.

Den som dragit igång projekt Starshot är den stenrike ryske miljardären Yuri Milner som gjort sig känd för att att dela ut ett vetenskapligt pris med absurt mycket pengar. Han hoppas att bilderna från Alpha Centauri på verklighetens Avatar skall hinna tillbaka till jorden under hans livstid. Han är några år äldre än jag och jag håller tummarna för att det skall fungera.

Privata projekt av detta slag är väl inte alldeles ovanliga och en del har fått namnkunnigt stöd. Ett, av dem Mars One, handlar om att skicka människor till Mars enkel resa inom bara några år. Man har redan börjat välja ut astronauter men annars verkar aktiviteten mest bestå av att sälja T-shirts (inte särskilt snygga).

Även Milners projekt kan förstås gå i stöpet och sluta som en webshop. Det mediala spinnet innehåller väl också en del oroande element. På typiskt amerikanskt maner radar man upp kändisar som skall ge trovärdighet, Stephen Hawking förstås och Sarah Brightman (intet ont om hennes röst) förekommer i samband med Milners satsning på att lyssna efter utomjordingar. (Brightman ställde förövrigt nyligen in sin resa med en rysk Soyusraket till den internationella rymdstationen ISS). Oavsett allt detta är nog inte det här projektet så dumt ändå. Och nog har Milner funnit betydligt bättre sätt att satsa sina pengar än många andra tråkiga och fantasilösa miljardärer. Det är faktiskt rätt märkligt hur ointresserade flertalet verkar vara av att göra något för världen. Om ni känner någon med mycket pengar, be hen höra av sig så kan jag komma med lite tips.

Om resan till Alpha Centauri blir verklighet inom Milners, min eller någon annan nu levande människas livstid återstår att se.  Men kanske är drakflygning det man skall ägna sig åt om man vill färdas riktigt långt.

Det har nu gått tre veckor sedan den stora upptäckten tillkännagavs och den står sig. Någon parallell till den havererade ”upptäckten” av gravitationsvågor i det tidiga universum för ett par år sedan var det aldrig tal om. Det enda som möjligen kunde kännas lite läskigt var att man i projektet använder sig av ett system med ”falska injektioner”. Dvs, några få i ledningen har kunskap om när simulerade data skickas in för att hålla forskarna alerta. Först när man analyserat klart avslöjar man att det bara var bluff. Den som först fick meddelandet från datorerna, bara tre minuter efter den faktiska händelsen kl. 11.50.45, måndagen den 14 september, visste genast att det var på riktigt. Det var så tidigt under den nya körningen att man ännu inte startat de falska injektionerna.

Vad var det då som var så viktigt med upptäckten? Här en sjupunktslista:

1. Gravitationsvågor upptäckta

Man har tidigare aldrig direkt sett gravitationsvågor. Man har bara kunnat observera hur vissa dubbelneutronstjärnesystem tappar energi precis motsvarande att de sänder ut gravitationsvågor. I och för sig är det precis vad man kunnat vänta sig men det är ändå viktigt att få det helt bekräftat.

2. Svarta hål upptäckta

Visst har man varit säkra på att svarta hål existerar. Men det har alltid handlat om hur materia nära de svarta hålen påverkas och inte att man kommit de svarta hålen riktigt in på liven. Med gravitationsstrålningen förhåller det sig annorlunda. Den kommer direkt från de svarta hålen och det handlar om ”hands on”. Ingen kan längre tveka om att svarta hål finns!

3. Precisionstester av den allmänna relativitetsteorin

Man har aldrig tidigare haft ett verktyg att testa den allmänna relativitetsteorin under så extrema betingelser. Det faktum att den fortfarande håller är kanske inte oväntat men ändå fullständigt fantastiskt. Kommer den att klara fortsatt granskning? Detta kopplar an till…

4. Ny fysik

De svarta hålens informationsparadox (Hawking ni vet) har föranlett många olika försök att få ihop kvantmekaniken med gravitationsteorin. Några av dessa, och det handlar inte om några särskilt långsökta eller tokiga förslag, förutsäger att det tillkommer nya effekter ut till avstånd dubbla radien av det svarta hålet. Just på ett sådant sätt att det skulle kunna vara möjligt att se med hjälp av observationer av gravitationsstrålning. Kanske.

En annan intressant sak vore kosmiska strängar som kan sträcka sig från en sida av universum till en annan. Möjligen som kvarglömda rester sedan Big Bang. De kosmiska strängarna kan hitta på en hel del saker som att krocka med varandra och bilda loopar som drar ihop sig och försvinner. Allt detta kan ge upphov till gravitationsstrålning.

5. Mäta universums expansion

Det finns en sådan märklig renhet i mätresultaten. Det är lite som teoretisk fysik på riktigt. Inte bara kan man entydigt läsa av de svarta hålens egenskaper man kan också utan att ens veta från vilken riktning strålningen kommer oberoende uppskatta både avstånd och rödskift. Det vill säga man får möjlighet att mäta universums expansion vid den tid då strålningen skickades ut. Detta utan de felkällor som är behäftade med att använda tex supernovor som avståndsindikatorer. På så sätt kan detta vara viktigt också för kosmologin och utforskandet av den mörka energin.

6. Ny typ av teleskop

Ett helt nytt sätt att se på universum! Nästan allt har tidigare handlat om fotoner – från radio till gammastrålning. Detta är något helt annat. Vad kommer man att hitta?

7. Teknologiska tillämpningar

Tillägg: Det var sant! Se We did it!

Ryktena har cirkulerat i månader och om läckt epost stämmer kommer LIGO att på torsdag tillkännage det som alla hoppats på. Man har för första gången observerat gravitationsvågor.

Det handlar om två svarta hål, vardera med en massa omkring 30 gånger solens i omloppsbana runt varandra. Deras rörelse har fått rumtiden att skvalpa och allteftersom de tappar energi har banan tätnat för att till slut i ett av universums allra mest brutala och vrålande inferno låta dem krocka med varandra och smälta samman till ett enda stort svart hål. Det är denna avslutande urladdning som LIGO har kunnat observera. De svarta hålen hade innan kollisionen radier runt 100 km och deras sista bana innan det stora ögonblicket en omkrets på bortåt 1000 km. Med hastigheter runt ljusets hann de svarta hålen röra sig flera hundra varv runt varandra på en enda sekund och gravitationsvågorna hade därför frekvenser på några hundra Hertz. Översatta till ljud fullt hörbart för en människa! Ungefär så här borde dödsvrålet från de svarta hålen låta.

I nästa vecka kanske vi kan få höra på riktigt.

Bild från LIGO.

Försök föreställa dig hur det skulle se ut. Två svarta klot några tiotals mil tvärsöver som virvlar runt med nära ljusfarten och slutligen kolliderar för att bilda ett stort vibrerande svart klot som sedan snabbt kommer till vila. Med ljusfarten skickas vågor ut som får rumtiden att skälva ända hemma vid oss, kanske hundra miljoner ljusår bort. Rumtiden är stel och det skall mycket till om man vill få den att ruska. Men med hela tre solmassor som tappas bort på vägen och på en bråkdel av en sekund omvandlas till ren energi har man goda förutsättningar.

Nästa vecka på torsdag får vi veta om ryktet talar sanning.

Läs också i tidigare blogginlägg.