Table Of ContentVITENSKAPENS VERDEN
JORDEN
I FREMTIDEN
Redaksjon: Nigel Calder og John Newell
Norsk oversettelse: Torill Gundersen Faleide
ILLUSTRERT VITENSKAPS BIBLIOTEK
Innhold
Forord 3
Verdensrommet
1 Alt har en teori 5
2 Astronomiens grenser 13
3 Erobringen av rommet 19
4 Romtrafikk 37
5 Intelligens i rommet 51
Jorden
6 Gaia 61
7 Nye måter å studere
jorden på 69
8 Naturkatastrofer 81
9 Forvaltning av jorden 91
10 Genteknologi 113
Ordliste 125
Register 126
VITENSKAPENS VERDEN □ «Jorden i fremtiden» □ Norsk utgave ® Norsk
Fogtdal A/S 1990 □ Norsk redaksjon: May Britt Stamsø og Ole Skau Jakob
sen □ Oversatt av Torill Gundersen Faleide □ Engelsk originaltittel: «Future
Earth» □ © Equinox (Oxford) Ltd. 1988 □ Redaksjon: Nigel Calder og John
Newell □ Konsulenter: Professor Jack Good, Professor André Lebeau og
Professor James Lovelock □ Forfattere: Michael Allaby, Peter Beer, Nigel
Calder, Professor Paul Davies, Dr. Anthony Martin, John Newell, Professor
M. D. Papagiannis, Professor J. V. Smith, Lloyd Timberlake og Professor
Sir David Weatherail □ Sats: Laursen Tønder □ Trykk: DanskHeatset Rotation
1/S, Odense □ ISBN 82-90388-99-3 (24 bind komplett) ISBN 82-90388-46-2
(bind 19, «Jorden i fremtiden»)
Forord
Overbefolkning, energikrise, ødeleggelse og utpining sert analyseutstyr kan man undersøke det kjemiske
av menneskets naturlige omgivelser ser ut til å bli vår innholdet i stjernenes atmosfærer. Astronomen Ed
virkelighet hvis den nåværende teknologiske politik ward P. Hubble har gitt navn til romteleskopet som
ken fortsetter. Jordens befolkning blir i stadig større kanskje innleder en ny epoke i astronomiens historie.
grad oppmerksom på konsekvensene av denne utvik Ved hjelp av disse og andre metoder kan man sortere
lingen. Fra forskjellige hold kommer initiativ for å snu ut de stjernene der fysiske og kjemiske forhold uteluk
utviklingen. Denne boken handler om noen av disse ker liv - i den form vi kjenner. Med enorme radiotele-
initiativene. De strekker seg fra nye dyrkningsmetoder skop lytter vitenskapsmenn til signaler fra rommet. De
til mulighetene for å flytte det menneskelige liv bort kan være sendt fra fjerne sivilisasjoner. Man konsen
fra jorden - og ut i rommet. trerer seg om bølgelengder som forekommer i naturli
Utgangspunket er en ganske ny oppfatning av sam ge svinginger, og derfor må være likeartet i hele uni
menhengen mellom levende organismer og deres om verset. Følgelig må de være kjent av eventuelle intelli
givelser. Gaia-teorien, som omtales i denne boken, går gente vesener med en naturvitenskap.
ut på at organismene og deres «døde» omverden regu Også de mulige konsekvensene ved kontakt med en
lerer hverandre. Hvis verden utsettes for endringer, re sivilisasjon utenfor jorden diskuteres. Forfatterne av
agerer organismene med mottiltak. Denne streben et denne boken har gode argumenter for at menneskets
ter stabilitet har man i over hundre år kjent i forbindel etiske nivå vil bli hevet ved et slikt møte.
se med fysiske fenomener, men den har ikke tidligere Reiser i rommet og etablering av romstasjoner på
vært satt i forbindelse med systemer av jordens størrel månen og i kretsløp rundt jorden eller planetene er
se bebodd med levende organismer. prosjekter som USA og Sovjetunionen er i gang med.
Menneskets overgrep mot jordens natur og ressurser Også Japan og Europa har vist interesse for rompro-
er ekstra alvorlige, ettersom de griper inn i de meka sjektene. Det forskes både i de tekniske systemene og
nismene som regulerer økologien. De fleste av oss er i menneskets livsvilkår i rommet. Forskjellige typer
klar over at hugging av regnskogene har en avgjøren romreiser krever forskjellige fremdriftssystemer. En
de betydning for klimaet og oksygenproduksjonen. fantastisk metode er den gode, gamle: A seile. For
Andre meget aktuelle overgrep mot kloden er utslipp skjellen er at i verdensrommet ville man bruke solvind
av freon, som bryter ned ozonlaget, industriavfall og - lystrykket fra ulike soler i universet.
eksos fra biler. Forbrenning av fossile brennstoff som Dette bindet av Vitenskapens Verden omhandler
kull, olje og gass, forskyver en hårfin balanse i atmo først og fremst -dlkårene for jorden og dens befolk
sfærens sammensetning. Drivhuseffekten er kanskje ning. Første kapittel handler om ett av grunnforsknin
bare ett av resultatene. Mottiltak må settes inn for å gens store prosjekt: Å finne fram til én teori (Grand
gjenopprette naturens regulering. Redusert forbren Unified Theories) som i samme «språk» kan forklare
ning og gjenplanting av skog fører oss i riktig retning. de fire store krefter i naturen. I bestrebelsene på å for
Mulighetene for store naturkatastrofer er også en del stå naturens innerste vesen, er forskningen i dag i ferd
av menneskets lodd. Først og fremst må man finne med å gjøre et nytt sprang: Forskerne søker etter uni
fram til pålitelig varsling om naturkatastrofer. Vars- versets grunnleggende byggestener, som kanskje er de
lingstjenesten benytter satellitter og avansert måleut- såkalte superstrengene.
styr. Parallelt med bedre varsling kan man innrette Problemene angående jordens fremtid og vår eksi
seg etter naturen ved å legge bebyggelse til de område stens på kloden kan bare løses ved samarbeid mellom
ne der følgene av katastrofene er minimale. Det blir forskere fra tradisjonelt forkjellige fag. Det er til og
også gjort forsøk på å hindre naturkatastrofene. Tem- med foreslått å opprette en ny vitenskap som kunne
ming av tyfoner, «smøring» av fjellsprekker i jord- samle alle de tradisjonelle naturvitenskapene. Uansett
skjelvsoner og sprengning av meteorer på kollisjons hvordan det skjer, er samarbeid nøkkelordet for den
kurs med jorden er ideer som diskuteres seriøst. videre utviklingen. Både legfolk og politikere må delta
Til alle tider har mennesket vært fascinert av univer i arbeidet, og debatten bør foregå på et plan der også
sets gåte og har lekt med forestillingen om liv på pla ikke-fagfolk kan delta. Vår felles fremtid på denne klo
netene og de fjerne stjernene. Men først i våre dager den er ikke bare et anliggende for vitenskapsmenn.
har vi redskaper til å undersøke muligheten for liv
utenfor jorden. Med kraftige teleskop tilkoblet avan Redaksjonen
Alt har en teori
Elementærpartiklene... De fire grunnleggende
naturkreftene... Mot en altomfattende teori...
Superstrenger og supersymmetri... På leting etter
superkrefter... Sorte hull... Reiser i tid
For de aller fleste synes det helt klart at verden er en organisert
helhet. Rundt oss på alle kanter er det system og harmoni, fra
det minste atom til de endeløse galaksene i verdensrommet. Men
selv om alt synes systematisk, trenger vi en mengde forskjellige
forklaringer for å forstå naturen og det som omgir oss - en gravita-
sjonsteori, en teori for elektromagnetisme og så videre. Mange fysi
kere tror at det under dette mangfoldet av teorier ligger en teori
som omfatter hele naturen - en teori om alt (TOE = Theory Of
Everything). En slik teori ville forklare alle naturfenomen ut fra
ett prinsipp. Ideen om en slik teori er like fengslende som den
er vanskelig å fatte. De siste årene er det gjort så store framskritt
i letingen etter en altomfattende teori at optimistiske fysikere hev ▲ Stephen Hawking er en ▼ Søken etter de virkelig
matematisk fysiker som grunnleggende partiklene i all
der at teorien vil være helt utdypet i løpet av de neste 30 årene.
innehar den stillingen ved uni materie gar parallelt med
Professor Stephen Hawking ved universitetet i Cambridge, Eng versitetet i Cambridge som søken etter en samlet teori for
land, karakteriserer dette som ikke mindre enn «slutten på den Isaac Newton engang hadde. I den fysiske verden. I dag
likhet med sin forgjenger mener vi at de gamle
teoretiske fysikken». arbeider Hawking med gravita- grekernes udelelige «atomer»
sjonsteorien. Han søker en er sammensatt av elektroner
matematisk beskrivelse som og kjernepartikler (protoner og
Letingen etter de minste byggesteinene
forener gravitasjonsteorien og nøytroner) som igjen består av
Ifølge teorien til de gamle greske filosofene Leucippus og Demokrit kvantefysikken. Han prøver å to eller tre elementærpartikler
er all masse bygget opp av elementærpartikler. Disse «atomene» samle fysikken. eller kvarker.
var grunnleggende i den forstand at de var udelelige og ikke kunne
ødelegges.
Det vi kaller et atom er slett ikke en elementærpartikkel, men
et sammensatt legeme som består av en hard kjerne omgitt av
en elektronsverm. Kjernene er i sin tur sammensatt av protoner
og nøytroner. I tillegg er en rekke andre elementærpartikler som
ikke finnes i vanlige masse oppdaget i kosmisk stråling. De er også
framstilt i laboratorier ved sammenstøt mellom protoner eller elek
troner med høy energi. Til nå har man oppdaget femti forskjellige
elementærpartikler, og etter hvert som energien i forsøkene økes,
oppdager man flere partikler.
Til tross for det store mangfoldet av partikler, hersker det et
velordnet og enkelt system i den subatomære verden. Alle atom-
partiklene er satt sammen av mindre enheter som kalles kvarker.
Kvarkene slår seg sammen i par eller grupper på tre og danner
kjernepartikler. Ut fra de kjernepartiklene vi kjenner til, må det
finnes seks forskjellige kvarker, og de har fått de merkelige navne
ne «opp», «ned», «sær», «sjarm», «topp» og «bunn». Navnene er tilfel
dige og skal bare hjelpe oss til å få et bilde av kvarkene og skille
dem fra hverandre.
Alle andre partikler er tilsynelatende grunnleggende på sin egen
måte, og består ikke av kvarker. Disse lettere partiklene er elektro
nene og to lignende partikler som er litt tyngre, og tre typer såkalte
nøytrinoer. Alle kalles leptoner («de lette»). Det finnes altså seks
forskjellige leptoner. (Dessuten har hver partikkel en anti-partikkel
med motsatte egenskaper, men samme masse.) De fleste teoretiker-
ne mener at disse tolv partiklene er de grunnleggende byggesteine
ne i all masse - det som de gamle grekerne kalte atom.
6
Man kan forestille seg at kreftene mellom elementærpartiklene styres av såkalte kraftbærende partikler
Naturkreftene
Materien i seg selv er inaktiv. For at noe skal skje, trengs det krefter
mellom partiklene. Til tross for at det finnes ekstremt mange natur
fenomener, kan alle kjente krefter reduseres til fire grunntyper:
tyngdekraft, elektromagnetisme og to kjernekrefter som vi rett og
slett kaller svake og sterke kjernekrefter. Det er tyngdekraften som
holder beina våre på bakken og jorden i bane rundt solen. Tyngde
kraften er en universal, kosmisk tiltrekningskraft som virker mel
lom planeter og stjerner, mellom stjerner og galakser og mellom
forskjellige galakser. Elektromagnetismen styrer alle de andre kref
tene vi møter til daglig. Den sørger for den kjemiske bindingen
mellom atomer, og danner dermed alle stoffer i kroppen vår og
omgivelsene våre.
De svake kjernekreftene er vanskelig å oppdage. De forårsaker ▼ Elektromagnetiske krefter
kan ofte vise seg pa fantasti
en del radioaktive spaltingsprosesser, og av og til utløser de opp
ske mater, som for eksempel
siktsvekkende begivenheter. En slik begivenhet ble iakttatt den 26. nar lynet slar ned. Et
februar 1987, da en stjerne eksploderte i Den Store Magellanske lynnedslag er en elektrisk
utladning mellom elektronene i
Sky - en liten galakse ca 150 000 lysår fra jorden. Det man var skyene og pa bakken. Det
vitne til var en såkalt supernova, hvor kjernen i en gammel stjerne kraftige lysglimtet skyldes
at luften blir oppvarmet av ut
brøt fullstendig sammen og sendte ut et regn av nøytrinoer. Ved
ladningen.
hjelp av kun de svake kjernekreftene, blåste nøytrinoene stjernens
ytre lag ut i rommet. Idet stjernen ble helt oppløst, sendte den
ut et kraftig lysskjær. De sterke kjernekreftene opplever vi til daglig
i form av varme og lys fra solen. Solens kjerne fungerer som en
smelteovn for atomkjerner, hvor kjernereaksjoner frigir store meng
der med energi. Dette er den samme typen energi som blir frigitt
ved atomsprengninger. Den svake kraften har tre forskjellige bud-
bringerpartikler som kalles W+, W_ og Z. Z er identisk med fotonet,
men har en meget stor masse.
Ikke alle partiklene reagerer på alle typer krefter. I motsetning
▲ Pa subatomært niva vil
partikler skyve og trekke i til leptonene påvirkes kvarkene av de sterke kreftene, og neutrino-
hverandre og pa den maten ene påvirkes heller ikke av de elektromagnetiske kreftene. Både
utveksle energi i pakker
leptonene og alle de tolv kvarkene reagerer imidlertid på tyngde
(kvanter). Disse kvantene kan
i seg selv ses pa som kraften og de svake kreftene.
partikler. Her virker kraften
Den sterke kraften som virker mellom kvarkene kalles også «far-
mellom to elektroner. Budbrin-
gerpartikkelen. bosonet (som i gekraften». Dette kommer av at kvarkene er utstyrt med en «farge-
elektromagnetismen kalles ladning» som forklarer de forskjellige kombinasjonene av kvarker.
foton), dannes av et elektron
og overfører kraften til det Det er ikke snakk om virkelige farger. Det spesielle med denne
andre elektronet som kraften er at den virker mellom tre legemer, og at den, stikk i
absorberer den. Noe tilsvaren
strid med andre krefter, blir sterkere etter hvert som avstanden
de skjer i forbindelse med gra
vitasjon. Den kraftbærende mellom legemene øker. Man har ennå ikke klart å skille kvarkene
partikkelen kalles da graviton,
fra hverandre, og fysikerne har derfor trukket følgende slutning:
en teoretisk nødvendighet,
som ikke er påvist. Kvarkene kan ikke eksistere på egenhånd som frie partikler.
► Fysikken opererer bare med
fteirre. Tgor uanvn dleegmg eenrd dea ngalitgudrakgresfe Kraft Ptyapretikkel- vRiedkdkee Rsteylrakteiv uBtovseokns-l ing Rolle i universet
- elektromagnetismen og
tyngdekraften. De to andre er
Holder kvarkene sammen
knyttet til atomkjerner. Sterke Kvarker 10 15m 1 Gluoner innenfor protoner og nøytroner
Kreftenes styrke og rekke og andre baryoner og mesoner
vidde varierer sterkt, og det
samme gjelder partiklene som
påvirkes av dem. Bare tyngde Ladete Bestemmer strukturen i atomer,
kraften påvirker alle partikler. Elektromagnetiske partikler Uendelig 10-2 Fotoner molekyler, faste stoffer og
væsker
Kvarker Bestemmer stabiliteten i atom
Svake og 10 17 m 10-5 W-og kjerner, avgjørende for for
leptoner Z-partikler brenningen i solen og stjernene
Samler universets masse
Gravitasjonene Alle Uendelig 10 -«> Gravitoner til planeter, stjerner
og galakser
ALT HAR EN TEORI 7
◄ Dette fargekodete fotografi
et av solens korona, eller ytre
atmosfære, er tatt fra Skylab.
Koronaens lys er et resultat av
alle de fire elementære natur
kreftene. Lyset i seg selv er
elektromagnetisk stråling.
Energien som forårsaker
strålingen kommer fra kjerne
reaksjoner i solens indre, hvor
bade svake og sterke krefter
opptrer. Og endelig er det
solens tyngdekraft som holder
koronaen pa plass.
8
Funn av protoner som brytes ned og oppdagelsen av magnetiske monopoler er to eksperimentelle veier
å gå for å finne en altomfattende teori
Letingen etter en samlet teori
Første steget på veien mot en samlet teori ble tatt i midten av
det 19. århundre av de engelske forskerne Michael Faraday (1791-
1867) og James Clerk Maxwell (1831-1879). De klarte å påvise at
elektrisitet og magnetisme ikke er to uavhengige krefter, men to
sider av en og samme elektromagnetiske kraft. Faraday mente at
de også hadde en sammenheng med tyngdekraften, men forsøkene
hans på å finne elektriske virkninger i fallende gjenstander var
ikke vellykket.
Først i 1920 dukket ideen om en sammenheng mellom elektro
magnetismen og tyngdekraften opp igjen. Da hadde Albert Einstein
(1879-1955) allerede foreslått en ny gravitasjonsteori som han kalte
relativitetsteorien. Denne erstattet Newtons teori som hadde vært
enerådende siden 1687. Inspirert av arbeidet til Einstein, fikk den
tyske matematikeren Theodore Kaluza en merkelig idé. Den vanli
ge relativitetsteorien forener tid og rom i et firedimensjonalt tid-
rom bilde. Kaluza lurte på hva som ville skje om man definerte
relativitet i fem og ikke fire dimensjoner. Det var dette han gjorde,
og til alles forundring fant man ut at den fem-dimensjonale tyngde
kraften følger akkurat de samme lover som fire-dimensjonal tyng
dekraft og Maxwells lover for elektromagnetiske felt. Det vil med
andre ord si at tyngdekraft og elektromagnetisme automatisk for
enes i fem dimensjoner, og at elektromagnetisme rett og slett er
en slags tyngdekraft!
Det var imidlertid en ulempe med teorien, og den gjaldt den
femte dimensjonen. Hvorfor kan vi ikke se den? Oskar Klein fant
det geniale svaret på spørsmålet. På lang avstand vil et rør se ut
som en tynn tråd eller en strek. Vi oppfatter det som endimensjo
nalt. Først når man går nærmere, ser man at det er et rør - «bildet»
blir todimensjonalt, og det vi på langt hold oppfattet som et punkt
på streken, viser seg å være en ring rundt røret. På samme måte
▼ Det er vanlig a regne med vil det vi normalt oppfatter som et punkt i et tredimensjonalt rom ▲ Abdus Salam (over) og hans
fire forskjellige naturkrefter. i virkeligheten være en liten sirkel i et firedimensjonalt rom. Kalu- kolleger Sheldon Glashow og
Mange fysikere hevder at det Steven Weinberg hadde
finnes færre. De fire kreftene zas femte dimensjon kunne altså eksistere, men være umulig å mistanke om en forbindelse
er en del av mer primitive na se - fordi den danner en liten, lukket sirkel med liten omkrets. mellom elektromagnetiske
turkrefter. Ved høy energi ser Til tross for at det hele virker noe merkelig, tyder mye på at en krefter cg svake kjernekrefter.
elektromagnetiske og svake I 1960-arene foreslo de en
krefter ut til a ga sammen i en eventuell fremtidig «teori om alt» vil omfatte enda flere dimensjo forening av disse kreftene i én
«elektrosvak» kraft. I følge ner. teori. Forsøkene bekreftet at
enkelte forente teorier vil man svake kjernekrefter under
fa en ytterligere sammensmel Et annet viktig område når det gjelder utviklingen av en altom visse omstendigheter oppførte
ting av elektrosvake og sterke fattende teori, er bruken av symmetribetraktninger. Symmetri fin seg som elektromagnetiske
krefter ved enda ikke opp krefter. De viste at kreftene
ner man både i kunst og arkitektur, og i naturfenomen som snøkry-
nådde energier. Mest ambisiøs i smeltet sammen ved høye
sa mate er teorien som hevder staller. Fysikere trekker den konklusjonen at hele den subatomære energier og resulterte i tre nye
at alle de fire kreftene vil verden, dvs elementærpartiklene og kreftene som virker mellom kraftbærende partikler: W*, W
smelte sammen til en «super- og Z. Disse ble først oppdaget
kraft» nar energien blir høy nok. dem, bygger på visse abstrakte matematiske symmetrier. tidlig i 1980-arene.
ALT HAR EN TEORI 9
Hakk i hæl på Glashow, Salam og Weinbergs teori om svake og
elektromagnetiske krefter som de formulerte i 1960-årene, kom en
rekke teoretiske forsøk på å formulere en teori som også omfattet
de sterke kreftene. Disse såkalte fullstendig forente teoriene (GUT
= Grand Unified Theories) samler tre krefter ved hjelp av symmetri.
I tillegg til å være en modell for sammensmelting av tre krefter,
gir den fullstendig forente teorien en forklaring på kvarker og lepto
ner. Kvarker er kilden til de sterke kreftene, mens leptoner er kilden
▼ Forskerne leter etter til de svake. En fellesbeskrivelse av disse kreftene «blander» svak
protoner som brytes ned i en og sterk aktivitet, som igjen «mikser» kvarkenes og leptonenes iden
vanntank omgitt av fotonde-
titet. En følge av dette er at kvarker kan omdannes til leptoner.
tektorer. Ved en proton-
spalting skapes et uhyre lite Dermed slås de to store gruppene med elementærpartikler sammen
lysglimt (fotoner) som kan re i én fullstendig forent teori.
gistreres av fotondetektorer i
vannbeholderens vegger. Fo Eksperimentelle forsøk innenfor den fullstendig forente teorien
rekomsten, tid og retninger konsentrerer seg om to muligheter. Den ene går på kvarkenes evne
brukes til a rekonstruere et
til å omdanne seg til leptoner som kan føre til at protoner spaltes
elektronisk bilde som vist pa
simuleringen under. De korte, til positroner (antipartikler til elektroner). Ifølge teorien er det bare
gule merkene er positroner og gjennomsnittlig ett proton av minst 1032 som brytes ned per år.
de grønne «Y»-ene er to
fotoner. For a hindre Den andre typen forsøk går ut på å finne magnetiske monopoler,
påvirkning fra kosmisk partikler som enten har en magnetisk sydpol eller en magnetisk
stråling, gjøres hele forsøket
nordpol. Skal man tro denne teorien, må det finnes monopoler.
i en dyp gruve.
10
Dersom «superstreng»-teorien holder hva den lover, vil det være mulig å komme fram til en matematisk «superlov» for naturen
Mot en teori for alt
Mens de venter på at eksperimentene skal komme i gang, har teo-
retikerne jobbet med å komme fram til en generell teori for alt.
Det avgjørende blir å finne kombinasjonen mellom denne teorien
og gravitasjonsloven, og dermed forene alle de fire naturkreftene
i en lov. Men det ser ut som vi kan oppnå et enda bedre resultat.
Tanken er at det skal være mulig å komme enda lenger og forene
teorien om naturkreftene med teorien om partiklene.
For å klare dette, må man ta i bruk en enda mer abstrakt symme
tri, også kalt supersymmetri. Supersymmetri er en måte å gruppere
partikler på som hittil har vært betraktet som totalt forskjellige ty
per. Alle massepartikler har en indre egenskap som kalles spinn.
Generelt sett kan man si at kvarker og leptoner er bittesmå snurre
basser som spinner rundt. Det spesielle er at de spinner med kon
stant og upåvirkelig hastighet. I kvantefysikkens spesielle enhetssy-
stem kalles denne hastigheten en halv spinn-enhet, dette av histo
riske årsaker. Omregning til tradisjonelle mekaniske enheter er mu
lig. Da må man gjøre bruk av fysiske tallstørrelser som lyshastighe-
ten og Plancks konstant.
De kraftbærende partiklene spinner også, men med en hastighet
som tilsvarer en eller to enheter. Denne tilsynelatende ubetydelige
forskjellen i spinn viser seg å ha store konsekvenser for hvordan
partiklene oppfører seg. Fysisk sett er det en klar forskjell mellom
partikler med heltallige spinnenheter og partikler med halvtallige
spinnenheter. Ved hjelp av supersymmetrien forenes disse to i et
felles matematisk skjema slik at massepartikler og kraftbærende
partikler blir en og samme familie. Supersymmetri gjør masse og
krefter til samme sak.
Men hvor blir det av tyngdekraften? Hvilken betydning har den?
Å Når kjerner støter sammen Svaret kan vise seg å ligge i dristige gjetninger som ble gjort for ► Selv om elementærpartikler
i høy hastighet, gjenskapes de noen år siden. - Hva om verdens grunnleggende byggemateriale ikke umiddelbart er synlige,
samme forutsetningene som kan man se spor av dem i et
var til stede i universets første slett ikke er partikler, men noe som er langt mer komplisert? En apparat som kalles boblekam-
mikrosekunder. Dette bildet mulighet er at partiklene former «strenger» som lenkes sammen. mer. Anbringes dette i et ytre
tatt av super-proton- Ideen er ikke ny, og går ut pa at de ulike partiklene (partikkel magnetfelt, vil noen spor bli
synkrotron-maskinen i CERN, krumme, og krumningen
viser spor av restene fra en A, partikkel B og så videre) bestemmes ut fra forskjellige vibrasjo avhenger av forholdet mellom
svovelkjerne som ble skutt inn ner i strengene. partiklens elektriske ladning
i et blyatom. Det er blitt frigjort og dens masse. Dette er til
så mye energi ved sammen Superstrengteorien ble en verdenssuksess da det ble oppdaget hjelp ved identifiseringen
støtet at de enkelte kjernepar- at dersom man gjorde aktiviteten i strengene supersymmetrisk, ville av partiklene. Hvis en høy-
tiklenes identitet er gatt tapt. en spesiell vibrasjon få frem den kraftbærende partikkelen i gravi energipartikkel som et proton
Sammenstøtet har skapt en sendes inn i kammeret,
sky av kvarker som straks tasjonskraften. Med andre ord: ved å legge sammen strengeteori støter det sammen med
har samlet seg i en stråle og supersymmetri får vi gravitasjonsteori. En hær av teoretikere kjernene og produserer en
av protoner og andre sky av partikler, som vist pa
elementærpartikler. er nå i ferd med å forske på de matematiske forutsetningene disse dette fotografiet.
«superstrengene» bringer på bane. De tror at de til slutt vil komme
fram til en endelig «teori for alt».
Et markant trekk ved superstrengene er at de i følge teorien ope
rerer i ti dimensjoner. Det vil si at der Kaluza og Klein utvidet
rommet med en dimensjon, vil en måtte utvide med hele seks di
mensjoner. Viktige matematiske resultater ma ligge på bordet før
vi vet om det finnes tilfredsstillende måter å gjøre dette på. Mange
mener at teorien om superstrenger faktisk har dukket opp et århun
dre for tidlig, og at de matematiske forutsetningene for teorien der
for ikke foreligger. På dette feltet vil man se en stor utvikling de
neste 30 årene.
Holder superstrengteorien det den lover, betyr det slutten på
2500 års forsøk på å bevise at verden er bygd opp av enkle atomer.
Klarer man ved hjelp av denne teorien å beskrive alle kjente partik
ler og krefter og finne de riktige verdiene for partiklenes masse?
Og - vil teorien bestemme relative styrke? Ja, da kan man formule
re en «superlov» eller et altomfattende matematisk prinsipp som
ligger til grunn for naturen.
