Skriv en sanning! Det vanliga vid en boksignering är att man ombeds skriva någonting typ: ”Till X med hälsningar från etc etc.” Men häromdagen räckte inte detta, det krävdes mer. Skriv en sanning! Vad skulle jag göra?

På nyheter och nät kan man hitta hur många sanningar som helst. Gärna motstridiga. Bara att välja! Vad som är välunderbyggt, mer eller mindre troligt, eller allmänt tyckande utan eftertanke blandas hejvilt. Vi vill gärna mäta och rangordna i tron att vi på så sätt får en säker och objektiv grund, men osäkerheter och felgränser är ju så trista. Någon som orkar gå i strid mot allt detta är statistikern Olle Häggström – läs mer hos honom.

Vi får leta vidare. Hur är det med matematiken? 1+1=2 kanske? Matematiken har väl en massa sanningar att komma med? Det kan man tycka, men till skillnad från en del av mina kollegor är jag inte så säker på att det i första hand handlar om sanningar om en empiriskt och verklig värld. Jag tror inte alls att universum i någon slags grundläggande transcendent och flummig mening skulle vara matematisk. Däremot är matematiken ett fantastiskt och helt och hållet nödvändigt verktyg för att bringa reda i det vi kan observera av universum omkring oss. Men det räcker inte, jag har högre krav, någon matematisk sanning vill jag inte skriva dit. Lyssna mer i Filosofiska rummet.

Fysiken då? Tja, det faktum att vi inte har en aning om vad universum egentligen består av stämmer väl till viss ödmjukhet när man skall leta efter sanningar inom fysiken. Dessutom är frågan om man överhuvudtaget kan tala om sanning i de här sammanhangen. Snarare användbarhet. Newtons lag för gravitationen, är den sann? Nja, den fungerar väldigt bra och kan beskriva det mesta i vardagen med hög och tillräcklig noggrannhet. Men sann? Den går helt på tok när gravitationen är stark och farterna höga. Någon absolut sanning är det inte tal om. Einsteins allmänna relativitetsteori klarar sig bättre men representerar knappast heller den någon slutgiltig sanning. Ta det här med Hawkingstrålning och svarta hål tex.

Så vad skrev jag? I morse fick treåringen ett vredesutbrott. Som omväxling fick han varm choklad. Eller snarare het. För het menade han bestämt. Väldigt bestämt. ”Det är bara att vänta så fixar termodynamiken det”, försöker jag mig på. Åttaåringen undrar vad termodynamik är för något. ”Det handlar om att varma saker blir kalla om man låter dem vara” svarar jag och svaret accepteras. Där fick jag till det.

Och det var förstås precis vad som hände — treåringen kunde så småningom dricka sin choklad. En mer fundamental naturlag än så finns inte. Varmt blir kallt, oordningen ökar, det var bättre förr. Det kan formuleras på många sätt. Med Lucretius ord:

Du ser väl också att stenar besegras av tiden, att höga torn störtar och klippor vittrar, att gudarnas helgedomar och statyer rämnar, att deras heliga makt inte kan framflytta ödets gränser eller spjärna mot naturens lagar?

Eller kort och gott:

Vilket var vad jag skrev.

Det kan vara något stort på gång vid CERN. Äntligen. Passa på att gå igenom lådan med vantar inför vintern så förstår du vad det handlar om.

En av de stora upptäckterna inom den fundamentala fysiken från senaste halvseklet är att naturen skiljer på höger och vänster. Det finns en inbyggd och fundamental skillnad där vissa partiklars spegelbilder inte existerar i verkligheten. Precis som fallet är i lådan med vantar åtminstone hemma hos oss. Vissa finns i par, medan det av andra irriterande nog bara finns den ena varianten. I partiklarnas värld förekommer de ensamma vantarna i samband med den svaga kraften.

Nu finns det resultat från LHC vid CERN som antyder att naturen inte bara har en flink och smidig vänsterhand utan också en tung och långsam högerhand. Tecknen är nya typer av partiklar – högervantar som CERN grävt fram ur lådan till hösten. De partiklar som överför den svaga kraften kallas för W och Z och har massor knappt hundra gånger större än protonens. De nya partiklarna, som man kan kalla W’ och Z’, har massor flera tusen gånger protonens och återställer balansen mellan höger och vänster vid riktigt höga energier.

Om detta är sant är det rejält oväntat. Att LHC skulle hitta supersymmetriska partiklar, som skulle kunna utgöra mörk materia, har varit den vanligaste gissningen kring ny fysik, men förekomsten av högervantar skulle leda till att man måste tänka om på många punkter. Om du vill göra ett experiment kan du vid nästa tillfälle du hälsar på någon sticka fram fel hand. Den förvåning och förvirring du då möter är nog intet mot den som partikelfysiker kommer att känna om naturen nu är på väg att göra något liknande.

Men än är det för tidigt att dra några säkra slutsatser. Det är rätt vanligt att rykten om nya partiklar dyker upp när någon ser en extra liten blipp på en dataskärm. Det är först när det blir många blippar som det är något att ta på allvar. Du kan läsa lite mer om ryktena här men sedan dess har det hunnit blippa en del till.

Vi får se om det står sig eller om de felande vantarna är lika spårlöst borta som alltid när vintern närmar sig.

Vill du imponera på släkt och vänner? Då är detta din chans. Börja så här: ”Idag kom Stephen Hawking ut med sin nya artikel om svarta hål.” Konstpaus. ”Ja, jag vet inte vad jag tycker om hans resultat men…” Här kan du fylla på med valfria formuleringar från det jag skriver längre ner.

Om du är ny på bloggen, och undrar vad allt detta ståhej handlar om, kan det vara bra att läsa Hawking i toppform som beskriver hans bejublade besök i Stockholm i förra veckan, och Hawking för dummies som är just det. Bloggen är förövrigt full av resonemang kring Hawking och svarta hål som du hittar genom att klicka dig runt.

Men egentligen behöver du nog inte oroa dig så mycket. Följdfrågorna brukar mest handla om liv i rymden och det kan du svara vad du vill på.

Ryktet om Hawkings nära förestående artikel startade i början av veckan och nu har den alltså kommit ut på nätet. Du hittar den här. Vad handlar den om? Det är väsentligen en version av hans korta föredrag från förra veckans konferens i Stockholm. Många formuleringar är ordagranna. Som vetenskaplig artikel i ämnet är den ovanlig med sin brist på ekvationer och detaljer. Man blir egentligen inte jättemycket klokare av den. Möjligen kan man i valet av referenser få ledtrådar till hur Hawking tänker, och det utlovas också en mer omfattande uppföljning med medförfattare.

Det är ofta man behöver tänka efter några gånger när man läser artiklar om något nytt och viktigt i det här ämnet. (Lätt underdrift.) Svårigheten brukar vara att klura sig igenom de matematiska resonemangen. I det här fallet liknar det mer att uttolka vad ett orakel har att säga genom att väga och tolka enskilda ord. Jättemärkligt egentligen.

Hawkings tydligaste ställningstagandet handlar om att man inte skulle behöva en fullständig teori för kvantgravitation för att lösa problemet med de svarta hålens dåliga minne. Detta står i strid med hur man resonerat tidigare kring problemet. Man kan i detta också ana en uppseglande konflikt med tidigare resultat inom strängteorin. Det verkar ligga en hund begraven här — något som inte stämmer… Jag kommer nog att försöka undersöka det lite närmare.

Vad som påfallande nog saknas är en kommentar rörande den avgörande frågan om hur man skall kunna både äta kakan och ha den kvar. Dvs, om informationen nu verkligen kommer ut ur det svarta hålet, hur kan den då samtidigt finnas kvar innanför? (Kolla gärna in Död eller levande för att förstå hur konstigt det här är.) Gissningsvis har väl Hawking inget svar, men det hade varit intressant att få en ledtråd till hans uppfattning i frågan.

Fortsättning följer med andra ord. Igen…

Plötsliga oförklarliga radioblixtar från rymden som varar bara några millisekunder. Vid Parkesteleskopet i Australien hade man upptäckt flera stycken. Ett nytt astronomiskt fenomen eller kunde intelligenta krafter ligga bakom? En viss typ av snabba blixtar fick namnet perytoner efter en korsning mellan hjort och fågel som författaren Jorge Borges placerat på Atlantis.

Historien om dem påminner lite grand om slutet av 60-talet när man upptäckte regelbundet signalerande radiokällor i rymden och först benämnde dem LGM – Little Green Men. Någon intelligens låg inte bakom den gången. Istället handlade det om en ny typ av stjärnor, neutronstjärnor, som var resterna av stora stjärnor som dött. Bara någon mil i radie och med massor större än solens roterar de många, många varv per sekund och pulserar som fyrar när materia krossas på de magnetiska polerna.

Men den här gången var lösningen, i alla fall delvis, av annat slag. Bakom några av de mystiska radiopulserna som Parkes såg fanns det verkligen en intelligens. Det handlade om hungriga anställda som då och då öppnade dörren till en mikrovågsugn som hade den fula ovanan att i samma ögonblick skicka iväg en puls av strålning. Lite snopet kan man tycka.

Men historien slutar inte där, alla pulserna verkar inte kunna förklaras med småätandet i tid och otid och elva stycken kvarstår som inte är perytoner. Areciboteleskopet på Puerto Rico, världens största, har sett en puls – i Kuskens stjärnbild – som man kunnat fastställa måste komma från någonstans utanför Vintergatan. Alla mikrovågsugnar skall tydligen ha haft dörrarna stängda vid det aktuella tillfället.

Det återstår alltså en stor gåta. Vad kan förklaringen vara? Kolliderande svarta hål har föreslagits men det finns också andra mer exotiska idéer. Under konferensen med Hawking i förra veckan diskuterade Carlo Rovelli och Francesca Vidotto en riktigt vild möjlighet. Det hela går ut på att svarta hål aldrig riktigt skapas utan materien studsar när den fallit djupt ner mot horisonten. Till en början ser det precis ut som ett vanlig svart hål, men det är förrädiskt. Efter några årmiljarder sker en kvantmekanisk tunnling där svart byts mot vitt. Det svarta hålet vänder sig ut och in och blir till ett vitt hål – en plats, eller snarare ett ögonblick i tiden – där inget kan bli kvar. All den materia som var på väg att bilda ett riktigt svart hål frigörs i en gigantisk explosion. Svarta hålens informationsparadox får sin lösning och de mystiska radioblixtarna sin förklaring.

Kan det stämma? Mja, det där med kolliderande svarta hål – nog så exotiskt också det – har nog lägre odds. Och hur är det med ET? Kanske det kommer en dag då vi råkar snappa upp hur någon öppnar en dörr inte i köket intill utan på andra sidan galaxen?

Hejdlösa spekulationer finns i New Scientist från i våras angående de FRB som inte var perytoner.

Multiversum, antropiska principen och universums mörka energi – detta var de ämnen som dagens Filosofiska rummet kretsade kring med utgångspunkt i Mörkret vid tidens ände. Förutom programledare Peter Sandberg var Ingemar Bengtsson och Helena Granström med.

Det är förstås ett fantastiskt spännande ämne att filosofera kring och vad som är rätt eller fel det vet vi inte. Inte än. Men man kan argumentera kring vad som är rimligt och användbart. Några reflektioner för dig som lyssnat på programmet:

En respektabel och kritisk ståndpunkt är den som Ingemar ger uttryck för. Har man en teori som framgångsrikt beskriver det universum vi befinner oss i utifrån de faktiska förutsättningarna skall man sitta nöjd. Varför gapa efter mer och se ett behov av något annat?

Tja, diskussionen kan stanna där men jag menar att det är meningsfullt att ta resonemanget ett steg till. Om detta enda universum har några speciella, och ur någon synvinkel förvånande, egenskaper är det rimligt att fråga sig om det finns någon djupare förklaring. Det slags förklaring man fokuserat på inom den fundamentala fysiken handlar om logisk och matematisk nödvändighet. Men sådana förklaringar, menar jag, är inte att förvänta när det handlar om egenskaper som specifikt korrelerar med precisa finjusteringar som är nödvändiga för livets uppkomst. Varför skall matematisk nödvändighet garantera uppkomst av liv? En rimligare förklaring är att världen helt enkelt är mycket större än vad vi tidigare trott och att det som skenbart var osannolikt i själva verket var mer eller mindre nödvändigt. Ett annat alternativ vore att se något slags avsikt i skapelsen, men detta är ett alternativ som jag inte ser något särskilt övertygande skäl för. Lite mer om detta hittar du i Om multiversum, avsikt och slump i DN.

I detta sammanhang berörde Helena problemet med att i praktiken göra en sannolikhetsberäkning. Hur skall vi vikta sannolikheterna? Detta är definitivt ett riktigt knepigt problem. Vi kan ju inte ens avgöra sannolikheten för att liv skall uppkomma på en viss planet givet kända förutsättningar i vårt universum. Men man kan ändå hysa förhoppningen att ur något som tex strängteori göra förutsägelser av vad som är mer eller mindre sannolikt när det gäller olika kombinationer av krafter och partiklar beskrivna av olika parametrar. Det är dock långt dit.

Min generella inställning är att det handlar om en geografisk upptäcktsresa där vi försöker ta reda på hur stor världen är. Det finns goda skäl att tro att den är mycket större och mer mångskiftande än det vi hittills sett. Vi kan inte vara säkra men låt oss vara ödmjuka och inte göra misstaget att tänka småaktigt.

Läs mer i Mörkret vid tidens ände och också i Den bästa av världar.

Spänningen var stor. Hawking skulle ge sin sammanfattning och avslutande kommentarer. Dagen började vid 11 och 12.10 kom Hawking in.

Assistenterna hjälpte till att få ordning på tekniken och han kunde börja. Några pipanden, datorrösten läser några välformulerade meningar. En paus och några pipanden innan rösten kommer tillbaka. Hawking inledde med en kortare historisk överblick och påpekade att det var många år sedan det var så mycket intresse kring ämnet. Många olika försök har gjorts att lösa gåtan men alla har enligt Hawking misslyckats.

Men, hävdar han, det han presenterade i tisdags var verkligen en lösning på paradoxen. Informationen om det som trillar in lagras som spår på horisonten – supertranslationer– som sedan ger avtryck i strålningen. Något behov av högenergifysik finns inte. Han vidhåller alltså. Han har löst problemet.

Föreläsningen är kort och saknar ekvationer av naturliga skäl. Det gör det svårt att riktigt förstå och bedöma det som sägs. Viss förvirring kan uppfattas i salen efter föredraget innan Paul Davies tar vid för att avsluta och sammanfatta.

Davies inleder med att säga att han hört så mycket om informationsparadoxen under den senaste veckan att det räcker för 40 år till. Publiken småskrattar. Han plockar bland lite olika infallsvinklar och hans budskap blir väl huvudsakligen att problemet inte riktigt är löst än. Några egentliga reflektioner över vad Hawking sagt blir det egentligen inte.

Jag känner en viss frustration. Det var många frågor som aldrig ställdes och en hel del perspektiv som aldrig kom till sin rätt. De framsteg som gjorts inom strängteorin under de senaste 20 åren och hur de passar in var inget som det diskuterades särskilt mycket om under veckan.

Och vad tänker Hawking egentligen? Jag sneglar lite försiktigt på honom. Vad tycker han om all uppståndelse? Kan det vara så att han faktiskt förstår något som vi andra inte greppat än – något som han inte fullt ut förmår förmedla? Information som inte riktigt slipper ut?

Jag har flera gånger fått frågan om Hawking kan jämföras med Einstein och vad hans storhet består i. Mitt svar har alltid varit det samma: Hans största vetenskapliga bidrag är och förblir den teoretiska upptäckten av Hawkingstrålningen på 1970-talet. Dessutom har han spelat en oöverträffad roll när det gäller att popularisera naturvetenskapen. Ingen har som honom personifierat människans okuvliga nyfikenhet. Han är unik och behöver inte jämföras med någon annan.

Återstå att se vad hans påstådda lösning leder till. Vi får se. Och så snart något händer lovar jag att skriva om det.

Det absolut konstigaste inom den moderna fysiken handlar om vad som faktiskt händer om man trillar in i ett svart hål. Om du är ny på bloggen kan det vara till hjälp att först läsa Svarta hål är inte svarta och Svarta hål har dåligt minne? Eller åtminstone Hawking i toppform. Då är du någorlunda mentalt förberedd att hantera det som följer. Håll i dig.

Frågan handlar om vad man upplever om man seglar in i det svarta hålet. Ingenting särskilt är det vanliga svaret baserat på att rumtiden egentligen inte ser särskilt märklig ut i närheten av horisonten. Det är förvisso en punkt utan återvändo, men några tydliga varningsskyltar finns inte utplacerade. Inte förrän det att personen krossas i singulariteten efter en liten stund, och allt tar slut, blir det riktigt obehagligt. I varje fall om det svarta hålet är tillräckligt stort.

Men det finns något paradoxalt i allt detta. Slutsatsen blir att informationen finns tillgänglig BÅDE i Hawkingstrålningen som skickas ut från det svarta hålet OCH i det som hamnar inne i det svarta hålet. Informationen kopieras alltså. Och? Kopieringsapparater har man väl hört talas om? Frågan är hur bra de egentligen har lov att vara. För att all information skall kunna komma ut, och för att seglatsen in i det svarta hålet skall kunna ske helt opåverkad, måste all information kopieras och existera på båda ställena. Och nu slår kvantmekaniken till igen. Det går inte. Man kan inte kopiera på det sättet. Man säger att perfekt kloning är förbjuden i kvantmekaniken.

Vi har alltså en paradox igen, strängteorin nådde inte riktigt ända fram, och egentligen inte det som Hawking föreslog under konferensen heller, läs mer i Behöver svarta hål gå till frisören?

Men det finns en utväg. Den som reser in i det svarta hålet har ingen möjlighet att kommunicera med omvärlden och berätta vad som hände! Med andra ord kan man både äta kakan och ha den kvar. Eller snarare döda resenären vid horisonten där hen brinner upp och omvandlas till Hawkingstrålning, och ha hen kvar i livet innanför horisonten vid full vigör. Någon motsägelse kan man inte få eftersom det aldrig finns någon möjlighet att jämföra anteckningar om vad som hände.

Att olika perspektiv leder till att saker ser olika ut är vi vana vid från vardagen. En stol ser till exempel väldigt olik ut om du tittar på den från sidan, framifrån, eller om du lägger dig under den. Detta kan man se som ett slags relativitet och någon motsägelse blir det inte – det är samma stol ändå. I den speciella relativiteten handlar olika perspektiv om olika hastighet vilket leder till att tid och rum blandas ihop – ytterligare ett slags relativitet. Det som vi har att göra med i samband med svarta hål kan ses som den allra värsta sortens relativitet där inte ens liv och död är absoluta. Den som stannar utanför ser hur resenären brinner upp vid horisonten medan resenären själv inte märker något särskilt.

Kan man verkligen ha det på det viset? Kanske. Fortsättning följer. Hawking är i landet några dagar till.

Jag har nog aldrig sett en sådan uppmärksamhet kring ett vetenskapligt föredrag på en konferens i fundamental fysik! Kameror knäpper och mikrofoner sträcks fram. Det blev ett lite kortare föredrag på en kvart följt av en längre diskussion där Hawking stavade fram kortare svar.

Vad gick det hela ut på?

Man har tidigare menat att ett svart hål inte har något hår. Dvs, de har inga yttre egenskaper utöver massa, elektrisk laddning och hur fort det svarta hålet roterar. Hawkings resonemang, som utvecklats tillsammans med fysikerna Andy Strominger och Malcolm Perry, går ut på att detta inte är helt sant. I själva verket kan det vara så att svarta hål har massor av hår. Malcolm är också med på konferensen och har i ett uppföljande föredrag förklarat mer om detaljerna.

Den föreslagna lösningen på informationsparadoxen har att göra med att informationen lagras i själva rumtiden genom det extra håret. Den infallande materien påverkar rumtiden och ger en minnesbild av allt det som föll in i form av fina strukturer. Bilden sträcker sig långt ut från det svarta hålet och blir kvar även när det svarta hålet är borta. Liknande idéer har lagts fram tidigare men detta är en utveckling som introducerar en del nygamla begrepp. Nyckelordet är ”supertranslationer”.

Ett sätt att förstå vad det handlar om är via fenomenet ”gravitationellt minne”. Föreställ dig ett antal satelliter i omloppsbana runt jorden, kanske jämnt fördelade längs samma bana. Om en gravitationsvåg passerar rakt igenom systemet kommer rumtiden efteråt att i princip vara den samma, men satelliterna kan ha flyttat lite grand på sig, och deras klockor kan också ha skiftat lite grand relativt varandra. Det här är väsentligen innebörden i en supertranslation.

Man har faktiskt letat efter tecken på det här fenomenet genom att studera pulsarer, ett slags kollapsade stjärnor – neutronstjärnor – som roterar snabbt och som fungerar som mycket noggranna klockor. Om en gravitationsvåg utsänd från, tex, ett par kolliderande svarta hål, skulle passera förbi skulle pulsarklockorna skifta.

Tanken är alltså att detta fenomen skulle hjälpa till med informationslagringen. Det är lite för tidigt att dra några riktigt säkra slutsatser av det här, men det kan mycket väl vara ett viktigt steg framåt. Det är också oklart hur det kopplar an till hur strängteorin hittills angripit problemet.

Men även om detta skulle lösa problemet med hur informationen kommer ut ur det svarta hålet, är allt ändå inte alldeles frid och fröjd. Du som har hängt med så här långt har kommit hyfsat långt med att förstå vad Hawkingstrålning handlar om, men det allra underligaste – och mest spännande – kvarstår. Men mer om detta kommer i morgon…