Trøbbel i fysikken
Denne artikkelen er over ti år gammel og kan inneholde utdatert informasjon.
I går skrev jeg om Large Hadron Collider (LHC) ved Cern.
Åpningen av LHC kommer forhåpentlig til å sette søkelyset på enda et paradoks i fysikken. Det er nemlig veldig mye som begynner å bli 30 år siden, i hvertfall hvis vi skal tro folk som Lee Smolin og Peter Woit *.
En av fysikkens grunnsteiner, partikkelfysikkens standardmodell, ble for eksempel formulert tidlig på 1970-tallet, og bortsett fra det faktum at nøytrinoet har masse, har den ikke krevd justering siden den gang.
I følge standardmodellen, finnes det kun to typer stoff i universet, kvarker og leptoner. Kvarker er det som bygger opp protoner og nøytroner og andre liknende partikler. Leptonene tar seg, på sin side av alle partikler som ikke assosieres med kvarker, som elektroner og nøytrinoer.
Alt i alt er den kjente delen av verden byget opp av seks typer kvarker og seks leptoner, som interagerer gjennom fire ulike krefter: tyngdekraft, elektromagnetisme og de sterke og svake kjernekrefter.
Dette er altså hva fysikerne trenger for å beskrive verden. I hvert fall i teorien. Men alt er ikke like vakkert når vi ser nærmere på det.
Standardmodellen opererer for eksempel med en lang liste konstanter, konstanter som til og med kan justeres. Så når fysikerne formulerer en lov basert på standardmodellen, må de spesifisere verdien av de konstantene som er involvert. Egentlig spiller det ingen rolle hvilke tall du setter inn, sier de som har greie på dette (les: Smolin) - det vesentlige er at modellen er matematisk konsistent - den beskriver forhold i den virkelige verden.
Men vi står her likevel med det som er ment å være en grunnleggende, fundamental teori om verden - og med en lang liste med fritt justerbare kontanter, som alle passer inn. Hver av disse konstantene betyr noe - de betyr ett eller annet som vi ikke har den fjerneste anelse om. Nemlig den fysiske årsak til at vi gir dem akkurat de verdiene vi gir dem.
Hvis LHC nå gir oss konkrete beviser, for eksempel om supersymmetri, kommer det til å hagle Nobelpriser. Hvis de ikke oppdages - er det da på tide å gå en runde med seg selv?
Noe av det som slår en ved alle skriveriene før åpningen av LHC, har vært at ingen egentlig har klare forventninger om hva LHC vil bringe. En del lønnlige håp, ja - men det eksisterer ingen sterke teoretiske forutsigelser. Bortsett fra at vi håper på Higgs boson, er det få som egentlig vet hva som kommer.
Og dette er jo egentlig ganske kult, eller spennende. Eller sjokkerende? Smolin og Woit legger skylden på prestisje, makt og politikk, på menneskets forfengelighet, på fysikernes manglende åpenhet. Her ligger det nok av programideer, selv for Dagsrevyen.
Hvorfor - hvis det virkelig er slik - har fysisk teori stått på stedet hvil helt siden tidlig 1970-tall? Hvorfor er det slik at all verdens ledende universiteter satser all sin prestisje og alle sine penger på å utvikle strengteorier om universet, når samme teorier etter snart 40 år ikke har klart å komme opp med noe som helst - spør en av klodens fremste fysikere, Lee Smolin i sin bok. Er det slik at prestisjetunge professorer, som har satset litt for mye av sin akademiske karriere på noe som kan vise seg å være feil kort, fortsatt skal hindre oss i å gå videre?
Før 1970 var verden noe enklere, skriver Smolin. På den tiden utviklet teori og eksperiment seg mer eller mindre hånd i hånd. Nye ideer ble testet, ikke lenge etter at de ble lansert. Hvert tiår fra 1780 til 1970 kom opp med et eller annet stort fremskritt, et gjennombrudd. Men fra og med 1970 har vi ikke hatt et eneste virkelig gjennombrudd i vår forståelse av elementærpartikkelfysikk.
Det som har skjedd siden 1970, er strengteori. Et voksende monstrum, en teori som eser som et bakerverk fra Donald Duck, men totalt umulig å teste i all sin vaghet.
Egentlig bare et innspill til Nytt på nytt-redaksjonen. Kanskje er det ikke bare Cern som er et gigantisk pengehull i bakken.
* Som har skrevet fysikk-kritiske bøker de siste årene, hhv “The Trouble with Physics” og “Not Even Wrong” - med undertitlene “The rise of string theory, the fall of science and what comes next” og “The failure of string theory and the continuing challenge to unify the laws of physics.”