LYS I MØRKET: Forskningsinstituttet Cern tror de snart vil kunne være i posisjon til å forstå mørk energi og mørk materie, som anslås å utgjøre 95 prosent av universet. (Bilde: Colourbox)
Mørk Materie Hubble (Bilde: Nasa)

Cern-sjef Rolf-Dieter Heuer:

Nå vil Cern åpne døren til det mørke universet

«Gudepartikkelen» Higgs ble funnet uten å sluke jorda i et sort hull. Men partikkelakseleratoren LHC i Sveits er sentral i nye, mørke planer.

Rolf-Dieter Heuer

  • Alder: 64 år.
  • Utdanning: Partikkelfysiker, professor i eksperimentell fysikk ved Universitetet i Hamburg.
  • Stilling: Generaldirektør i Cern, Den europeiske organisasjon for kjernefysisk forskning (opprinnelig Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire).

Om Cern

  • Internasjonalt forskningsinstitutt med hovedsete i Genève. Organisasjonen har i dag 20 medlemsland, rundt 2600 heltidsansatte samt nesten 8000 vitenskapsfolk og ingeniører fra 500 universiteter og 80 nasjoner.
  • Er særlig kjent for å huse verdens største partikkelakselerator Large Hadron Collider (LHC), en sirkulær akselerator langs en 27 kilometer lang tunnel på grensen mellom Sveits og Frankrike som brukes til å akselerere både protoner (for partikkelfysikk) og blykjerner (for tungionefysikk).
  • Norges medlemskontingent til Cern er en funksjon av vår BNP, og finansierer 2,5 prosent av totalbudsjettet. Det utgjorde i underkant av 170 millioner kroner siste år. Norge er samtidig blant landene med lavest innslag av industrielle leverandøroppdrag til Cern.
  • Akademisk har Norge bedre uttelling: Rundt 100 nordmenn jobber for tiden på Cern, og vi deltar blant annet i både ATLAS (Higgs-prosjekt) og ALICE ved LHC (tunge ioner), i begge tilfeller gjennom akademikere fra universitetene i Oslo og Bergen.

GENÈVE: Sommeren 2012 ble en historisk milepæl nådd for det internasjonale forskningsinstituttet Cern.

Et av den eksperimentelle fysikkens største gjennombrudd noensinne ble Kan ha funnet Higgs-partikkelen og deretter altså annonsert i juli i år:

Higgs-bosonet, denne flyktige såkalte «gudepartikkelen» som ville forklare og ikke minst bekrefte de siste manglende brikkene i det fysikere kaller Standardmodellen.

Les saken: – Den største partikkeloppdagelsen siden elektronet

Tåkeprat med mening

Spørsmålet er: Etter en slik suksess –  hva nå? For det er i en brytningstid for Cern at TU får audiens hos laboratoriesjefen over alle laboratoriesjefer: Cerns generaldirektør Rolf-Dieter Heuer (64).

Vi ber ham oppsummere betydningen av Cerns mye omtalte gjennombrudd, og status for Higgs-arbeidet videre. Til svar får vi en kryptisk lignelse:

– Tenk at du går langs en mørk, øde landevei i tett tåkevær. Du skimter en silhuett av en person i det fjerne, og noe får deg til å tenke: «Dette er en gammel venn, dette er noen jeg kjenner godt.» Samtidig tenker en annen del av deg: «Det finnes jo mange personer i verden som ligner på ham.» Så du kan ikke si helt sikkert at det er din venn – ikke på så lang avstand, sier professoren.

VISMANN: Han forvalter menneskets dypeste innsikt om både det aller minste og aller største i universet. Cern- sjefen Rolf-Dieter Heuer er mannen journalister på ramme alvor spør om meningen med livet.
For selv om Cern er så godt som sikre, mangler det ennå uomtvistelige bevis for at det de har funnet, faktisk er Higgs-bosonet.

– Men du kan si at «mannen i tåka» har samme høyde, ganglag og kanskje hårfarge?

– Ja. Samme høyde, samme vekt, samme alt. Men du må få bort tåken, personen må komme nærmere. Til slutt når du kanskje et punkt der du kan si: «OK, det er enten person A eller B». Men det er veldig vanskelig å skille A og B fra hverandre, kanskje dreier det seg bare om et lite arr på halsen, eller at de uttaler et bestemt ord litt ulikt. Så du må vente – til du enten er så nær at du kan se arret, eller at du kan snakke med ham.

helt

Ikke sikre likevel

–  Det kan være flere personer ute i tåka, flere bosoner?

– Det kan det være, ja, og du må vite om akkurat dette er det riktige.

– Så status er at Cern har funnet et boson. Det ligner veldig på Higgs-bosonet. Og dere er sikre nok til at dere tør å si at det er mer trolig at det er Higgs enn at det ikke er det?

– Ja, ja – og ja.

– Men dere kan ikke være sikre ennå på at det har alle egenskapene Higgs-bosonet «skal ha» ifølge standardmodellen?

– Helt korrekt.

Les også:

Norsk thorium kan inneholde 120 ganger mer energi enn all olje og gass på norsk sokkel  

Her gjør de verdensledende forskning  

Livet etter Higgs

Samtidig diskuteres altså Cerns vei videre, vel å merke etter at Higgs-bosonet blir uomtvistelig identifisert «og vi endelig får skaffet ham nobelprisen han fortjener», som Heuer tidligere har uttalt om den nå 83 år gamle britiske fysikeren Peter Higgs.

– Tross suksessen har ikke LHC nådd sin fulle kapasitet ennå, har jeg forstått. Hva kan dere egentlig oppnå ved å øke energien ytterligere?

– Vi kjører på 8 TeV (teraelektronvolt) i dag, kapasiteten i designet er på 14 TeV. Dette er grunnen til at vi stopper maskinen i februar for en pause på mer enn 20 måneder. I begynnelsen av 2015 kan vi kjøre på for fullt, sier Heuer og trekker pusten.

– Med høyere energi kan man produsere nye partikler med høyere masse. Einstein. OK? Du åpner et nytt vindu inn i en verden av tyngre partikler – om de da eksisterer. Og hva kan denne verdenen være? Vel, det kan være en såkalt supersymmetrisk verden. Det betyr… vent, vi starter på nytt.

Rolf-Dieter Heuer tegner usynlige streker på bordet.

– Du har standardmodellen, som vi altså bare trenger Higgs-bosonet for å fullføre. På den ene siden er det fantastisk om vi gjør det. Men på den andre siden beskriver standardmodellen bare 5 prosent av universet – det synlige universet.

Vi har også det mørke universet, mørk materie, mørk energi, minner Heuer om.

– Supersymmetri er en modell eller teori som går lenger enn standardmodellen, men som samtidig omfatter eller rommer standardmodellen på lav energi. På høyere energi trenger du, om teorien er korrekt, den supersymmetriske modellen, sier professoren.

Dommedagsvarsel

Det hele kan sammenlignes med forholdet mellom Newton og Einsteins respektive lover, forklarer Heuer.

– I vår daglige verden av lav hastighet merker du sjelden forskjellen mellom dem, unntatt om du har en GPS. Men på høye hastigheter gjelder Einstein, på lave Newton. På samme måte gjelder standardmodellen på lav energi – på høy energi er det noe annet.

Teorien appellerer til mange, forklarer Cern-sjefen. Den har «sjarm» fordi den supersymmetriske partikkelen med lavest masse er stabil i mange av modellene. Og «stabil» er i denne sammenhengen ordet som får fysikerne til å gni seg i hendene.

– Nettopp dét kan utmerket godt være den mørke materien, sier Heuer ivrig.

Deretter følger et solid varsku om at tiden med skepsis blant folk flest og tabloide nyhetstitler av typen «dommedagsmaskinen» neppe er slutt for Cern og LHC.

– Med LHC på full energi kan det derfor hende – det er i hvert fall mitt håp – at vi kan åpne et vindu til det mørke universet, røper Rolf-Dieter Heuer.

Ukjente jaktmarker

Med Higgs handlet det om å finne det dere lette etter. Er det ikke et helt annet spill å lete etter mørk materie, når dere ikke helt vet hva dere ser etter?

– Vel, svaret er et klokkeklart ja og nei.

Jeg har hørt deg forklare det som at dere leter etter en «feil»?

– Ikke akkurat feil, men vi ser etter bortimot alt. Eksperimentet må være åpent for å registrere alle fenomener, også  ting som ligger utenfor de ventede fenomenene. Vi kjenner fysikken opp til nå og kan måle det, bekrefte det. Ser vi da et avvik, betyr det ganske enkelt  at det er ny fysikk.

Om du ikke registrerer alt , kan du heller ikke analysere alt, påpeker han.

– Hvis vi leter etter supersymmetri, vet vi hvordan signaler fra supersymmetri ville se ut i dektorene. Så det finnes begge deler: Både målrettet søk etter bekreftelser på prediktive teorier, og en fullstendig åpen prosess. Det er derfor jeg sier både ja og nei, sier Heuer.

Erik Tandberg: – Jeg tror det er liv på Mars

Ikke bare et europeisk Cern

Vi kunne brukt av Teknisk Ukeblads tilmålte trekvarter på å diskutere med Heuer at Norge fortsatt får for liten industriell retur igjen for kontingenten vår til Cern, eller hvordan kontrakten om Cerns Tier 0-datasenter glapp for Norge under kontroversielle omstendigheter.

Viktige spørsmål, men det føles av en eller annen grunn feil, som misbruk av tid.

– Cern er i ferd med å legge strategien på nytt?

– Det er riktignok mer et område for Rådet i Cern, og ikke laboratoriet.  Men ja, Rådet har også rollen med å være talerør for europeisk partikkelfysikk. De har initiert en ny strategi på feltet, og laboratoriet spiller en stor rolle i dette.

Strategien skal oppdateres i 2013. Sist det skjedde var i 2006, forklarer Cern-sjefen.

– Vi timet det slik fordi vi håpet på resultater om Higgs-bosonet fra LHC, noe vi heldigvis har. Strategien omfatter ikke bare høyenergiområdet, som er LHC, men også nøytrinofysikk, og så videre. Det handler om å gi en mening om hva  som burde være det neste prosjektet. Noe som ikke betyr at det må bli gjennomført i Europa, men kanskje i USA eller Asia.

– Dere ekspanderer til å bli en mer global organisasjon?

– Definitivt. Vi har 20 medlemmer, fire til er i prosess med å bli medlemmer. I tillegg har vi assosierte medlemmer gjennom Ukraina og Brasil, samt interesse fra Russland. Så svaret er ja.

Vurderer gigantakselerator i Japan

– Har du noen hint om hvilke planer som nå diskuteres for Cern videre?

– Vi tror for det første på 20 års levetid for LHC, eller rundt 2030, pluss-minus noen år. Det neste på energiområdet kan bli den lineære akseleratoren, mens LHC er sirkulær. Vi får se hva diskusjonen bringer, smiler Heuer hemmelighetsfullt.

Han røper imidlertid at de nevnte diskusjonene går i retning av en elektron/positron-akselerator, og at Japan allerede har vist interesse for å være vertskap.

– Vil den se ut som en rett linje?

– Ja, Poenget er at i en sirkulær akselerator må du fore inn energi for å holde elektronene i sin bane. Selv om du øker radiusen, taper elektronet energi. Men om du kan gjøre radius uendelig, som i den rette linje, blir det noe annet.

– Må det ta hensyn til jordkrumming?

– Det finnes to design, ett som følger jordkrummingen og ett laserrett. Designet slik det ser ut nå, er laserrett og blir rundt 50 kilometer – ikke veldig mye mer enn de 27 vi har nå ved LHC. Det andre alternativet er å utvikle nye magneter til LHC – slik at du kan kjøre eksisterende tunnelsystemer med mer enn dobbelt energinivå fra det designet åpner for nå, sier Rolf-Dieter Heuer.

Det meste tyder dermed på at både han selv og kommende Cern-sjefer også i framtida vil trenge både pedagogiske evner, troverdig utstråling og evne til diplomati.

 

Les også:

Unike bilder av Norge fra verdensrommet

NASA planlegger base bak månen  

Her er NASAs nye superteleskop  

Se astronautenes ti mest legendariske bilder

Danske amatører vil skyte seg ut i verdensrommet