Ambitionerne er store på Det Naturvidenskabelige Fakultet på Syddansk Universitet i Odense. Her vil forskerne nemlig finde ud af, hvordan universets stof blev skabt, og hvorfor det har masse - altså hvorfor ting overhovedet vejer noget. Det er nemlig ikke nogen selvfølge, men nærmere noget af et mysterium.
Grundforskningen skal foregå fra et helt nyt center for partikelfysik: Center of Excellence for Particle Physics Phenomenology - i daglig tale CP3-Origins.
Centeret åbner officielt d. 24. november, men allerede nu er et internationalt hold af fysikere i fuld gang med at regne sig frem til løsninger på nogle af universets store gåder. Centeret ledes af professor Francesco Sannino, der regner med at kunne konkurrere med fysikerne på Harvard, Yale og MIT.
På centeret vil forskerne først og fremmest koncentrere sig om en teori, der kaldes technicolor. Francesco Sannino forklarer: »Technicolor er en ny, fundamental kraft. Den giver en naturlig forklaring på, hvordan de partikler, vi kender i dag, har fået masse.«
Blandt fysikere ligger det fast, at der skal en ny teori på banen for at forklare, hvordan verden kom til at se ud, som den gør.
Fysikernes bedste teori indtil videre kaldes for standardmodellen, og den beskriver, hvordan alt det stof og alle de kræfter, der findes omkring os, er bygget op af et begrænset antal elementarpartikler.
For eksempel består atomer af en kerne af kvarker omgivet af elektroner. Disse forskellige stofpartikler vekselvirker via kraftpartikler, hvor fotonen er den bedst kendte.
Modellen beskriver ikke blot dagligdags stof, men også de mere eksotiske partikler, der kan findes i kosmisk stråling fra det ydre rum eller skabes i partikelacceleratorer.
Men standardmodellen er ikke en komplet teori for alting. Den mangler først og fremmest at kunne forklare tyngdekraften og den mørke energi, der får vores univers til at udvide sig stadig hurtigere. Den giver heller ikke noget svar på, hvorfor de forskellige elementarpartikler ikke vejer det samme - eller hvorfor de overhovedet har masse.
I første omgang vil fysikerne ved CP3-Origins overlade spørgsmålet om tyngdekraften og den mørke energi til andre forskere, men når det gælder stoffets oprindelse, skal det nye center være med helt fremme.
»Som de eneste i Europa er vi eksperter i technicolor-modeller,« fortæller Francesco Sannino. Og det kan være denne teori, der skal til, hvis fysikerne (og os andre) skal blive klogere på universets stof.
Det står i hvert fald klart, at det er nødvendigt med en udvidelse af standardmodellen, men der er også andre bud på en sådan teori. Den største konkurrent til technicolor hedder supersymmetri. For begge teorier gælder, at der nødvendigvis må findes en hel del elementarpartikler, som vi bare ikke har fundet endnu.
Teorien om supersymmetri siger, at hver eneste af de kendte partikler har en makker, som vi bare ikke har set noget til endnu. For eksempel har elektronen i teorien en makker, der kaldes selektron, mens fotonens supersymmetriske modstykke kaldes en fotino.
Universet rummer langt mere stof end det, vi kan få øje på med teleskoper. Faktisk kan astronomerne regne sig frem til, at der må være cirka fem gange mere usynligt stof end synligt stof. Dette usynlige stof kaldes mørkt stof.
Det mørke stof afslører sig gennem den tyngdekraft, det påvirker det synlige stof med. Galakser roterer for eksempel langt hurtigere, end det ville have været tilfældet, hvis de kun bestod af almindeligt, synligt stof.
Mørkt stof består sandsynligvis af hidtil ukendte partikler. De teoretiske fysikere forsøger at regne sig frem til naturen af disse partikler. Andre fysikere kan så designe eksperimenter, der kan be- eller afkræfte teorierne. Mange af disse eksperimenter kan foretages, når superacceleratoren LHC kommer i sving igen sidst på året.
I technicolor-teorien er der ikke brug for så mange nye partikler, men til gengæld en ny, fundamental naturkraft. »Technicolor er mere naturlig og økonomisk (når man ser på antallet af partikler) end supersymmetri,« mener Francesco Sannino.
Blandt forskerne er der enighed om, at stoffet blev skabt, da universet kun var en brøkdel af et sekund gammelt, og at der skulle en hidtil uset form for kraftpartikel til. Men her ophører enigheden så. Supersymmetri kræver nogle helt specielle kraftpartikler kaldet Higgs-bosoner, mens technicolor-tilhængerne har regnet ud, at en partikel bygget af såkaldte techni-kvarker - de mest elementære, kvark-lignende technicolor-partikler - kan udføre tricket.
Technicolor-teorien kan ikke bare forklare fremkomsten af stof, den kan også svare på, hvad det er for en slags usynligt stof, der gemmer sig i universet - det mystiske mørke stof, som ikke udsender stråling, men som astronomiske data viser må være derude.
Det mørke stof er måske technibaryoner - en slags atomkerner, der bare består af techni-kvarker i stedet for almindelige kvarker.
»Vores kandidat til mørkt stof minder meget om almindelige protoner, som vi kender dem fra synligt stof i universet«, siger Francesco Sannino. Men selvfølgelig har supersymmetri-tilhængerne også et bud på mørkt stof, nemlig supersymmetriske partikler kaldet neutralinoer.
Men er det så technicolor eller supersymmetri, der er svaret på partikelfysikernes bønner? Ja, det vil kommende eksperimenter afgøre. Der er store forventninger til resultaterne af forsøg ved den kæmpemæssige partikelaccelerator LHC ved forskningscenteret CERN, og præcise målinger af kosmisk stråling vil måske også kunne give ledetråde til, om folkene i Odense er på rette spor.
Indtil videre er de teoretiske fysikere ved CP3-Origins fuldt beskæftigede med at regne sig frem til modeller, der passer til eksisterende - og forhåbentlig også fremtidige - eksperimentelle data for universets mest elementære bestanddele.
/Naturvidenskab.jpg)
Ok ja...
»Technicolor er en ny, fundamental kraft. Den giver en naturlig forklaring på, hvordan de partikler, vi kender i dag, har fået masse.« (Hihi...)
...hvad skulle vi da gøre uden ham og de mærkelige "naturlige forklaringer" ?
Ny teori kræver nyt verdensbillede.
Vil videnskaben gerne få den fulde forståelse af naturens partikler og kræfter, skal videnskaben først og fremmest lære at se bort fra det verdensbillede den i dag følger - Big Bang.
Det kan ikke hjælpe, at man vedbliver at køre i samme spor, når man er klar over, at der er noget der ikke passer.
-------------
Lad mig komme med nogle tanker og ideer der er værd at tage med.
* Den såkaldte "mørke energi" er blot den elektromagnetiske strålings egen rødforskydning, på grund af energiforbrug til induktionen af de elektriske og magnetiske kraftfelters kontinuerlige vekslende opbygning. Denne induktion får strålingen til at forlænge dens bølgelængde.
* Lavenergistråling (mikrobølger og derunder) kan vekselvirke med stofmasse, således at strålingen danner "stående" bølgefelter omkring elementarpartikler, hvorved der opstår masse med et gravitationel kraftfelt (mørkt stof), men uden egentlige partikelegenskaber. Dette fænomen kan endvidere observeres i acceleratorer, når partiklerne er kommet op i nærheden af lysets hastighed og bliver tilført ekstra energi.
* Der eksisterer et uhyre lille fysisk element, langt mindre end de mindste elementarpartikeler, der alene kun har masse og har derfor hverken elektriske, magnetiske, gravitationelle eller andre kraftfeltegenskaber. Kun masse. Dette element er det universelle rum til gengæld fyldt med.
* Den elektromagnetiske stråling har, udover de elektriske og magnetiske kraftfelter også et gravitationelt kraftfelt og som ligger vinkelret på de to andre kraftfelter i rumplanet.
-----------------
Forslag til mulige eksperimenter.
Lav en lang bøjelig elektromagnet, som der formes i spiralform, hvorved at magnetfeltet spiralformes. I centrum af spiralen indsættes diverse forskellige materialer, lige fra faste og flydende materialer i stuetemperatur og i nedkølet tilstand.
Hvad vil der ske af effekter ved denne slags apparat?
Lav en stor spole af lysleder ligesom en elektromagnet og send et højeffektivt laserlys igennem og lav samme slags forsøg med materialer som eksperimentet ovenfor.
----------------------
Spørgsmål til mulig besvarelse.
Varme tiltrækkes af kolde genstande - Undertryk tiltrækker højere tryk (overtryk).
Elektrisk modsat ladet kraftfelter tiltrækker hinanden, fordi der er over- og underskud af elektroner.
Hvad får magnetisk modsat ladet kraftfelter (nord-/sydpol) til at tiltrække hinanden?
Hvad får gravitationelle kraftfelter til at tiltrække hinanden?
-----------------------------
For at kunne få det fulde udbytte af de ovenfor omtalte forhold, skal man i første omgang se bort fra de teorier og modeller der i dag bruges som standarter, da de kan skabe et forstyrende billede af mulige nye indsigtforhold i fysikken, ved hjælp af overstående.
Det vil ikke være nemt at se bort fra det man i årtier er lært op med af teorier og modeller, men kan det lade sig gøre, er det muligt at komme andre veje til indsigt i naturens fysiske forhold, hvor de gamle teorier og modeller fejler.
Med venlig hilsen
Lars Kristensen
Hvad er størrelsen af en Elektron?
Hvad er en elektron?
I den såkaldte standard-model for elementarpartikler antages elektronen, der er en af de mest almindelige atomare partikler, at være en 'punktforming' partikel uden geometrisk udstrækning! En sådan 'punkt-antagelse' viser, at standard-modellen blot er en matematisk model, der ikke redegør for den fysiske virkelighed.
Hvis elektronen er reelt eksisterende, ja så må den have en, måske varierende, fysisk udstrækning, og uden tvivl være opbygget af endnu mindre stof-kvanter.
Kan Technicolor-modellen redegøre for elektronens indre struktur?
Elektron-forsøg
Udføres der forsøg, der kan give os mere viden om elektronens stuktur? Hvis ikke, hvorfor planlægger man så ikke sådanne forsøg?
Hilsen fra
Louis Nielsen, Næstved