Utskriven version av podden Öppna föreläsningar avsnitt 14: Den svårfångade Higgspartikel

Moderator Karin Gyllenklev: Hur kan Higgspartikeln hjälpa oss att förstå mörk materia?

Partikelfysikern Sara Strandberg: Alla andra saker som vi känner till som har en massa får ju sin massa genom att de växelverkar med Higgsfältet. Då känns det inte helt orimligt att även den mörka materian skulle få sin massa genom att växelverkar med Higgsfältet. Och gör den det? Tada! Då kommer vi att kunna prata med den mörka materian genom Higgspartikeln.

Karin Gyllenklev: Och varför är Higgspartikeln så speciell? Du lyssnar på en öppen föreläsning från Stockholms universitet.

Karin Gyllenklev: Den här kvällen handlar det om Higgspartikeln. Den osynliga svårfångade partikeln som det tog forskare nästan 50 år att få fatt på. Och för att det ens skulle vara möjligt byggde man världens största forskningsinstrument, partikelacceleratorn LHC, med en prislapp på 40 miljarder kr. Varför är Higgspartikeln så speciell? Vad vet vi om Higgspartikeln idag, tolv år efter dess upptäckt? Och vilka dörrar har den öppnat? Kan Higgspartikeln till exempel hjälpa till att lösa en av fysikens stora gåtor? Vad den mörka materian är ute i kosmos som gör att galaxerna snurrar fortare än de borde. Karin Gyllenklev heter jag som ställer en massa frågor. Och här bredvid mig på Tranströmerbiblioteket sitter Sara Strandberg. Hej Sara.

Sara Strandberg: Hej hej!

Karin Gyllenklev: Du är professor i partikelfysik på Stockholms universitet. Vad har du för relation till Higgspartikeln?

Sara Strandberg: Jag har en ganska stark relation till Higgspartikeln, för det var den första och förhoppningsvis inte sista partikeln som jag fick vara med och upptäcka. Det är också en partikel som man har letat efter under hela min livstid. Ända tills för tolv år sedan.

Karin Gyllenklev: Ja, du är forskare på den idag.

Sara Strandberg: Absolut. I allra högsta grad.

Karin Gyllenklev: Ja, hur stort var det egentligen när Higgspartikeln upptäcktes i fysikvärlden? Var det en av de största sakerna som hade hänt på länge?

Sara Strandberg: Ja, det får man väl verkligen säga att det var. Så här i efterhand kan man ju ibland höra att det var en väntad upptäckt. Det var alltså Vi hittade bara någonting som man hade förutsagt för 50 år sedan. Men men, faktum är att det är lite grann av en efterkonstruktion. För innan vi hittade Higgspartikeln så var det ju ändå ganska, ganska jämna läger mellan de som trodde att Higgspartikeln fanns och de som trodde, eller kanske också hoppades på att den inte skulle finnas, för då skulle det liksom bara öppna dörrarna till något okänt. Så det var ju först när vi faktiskt hittade den som vi kunde veta vilket av de här två alternativen som var sanningen. Och då blev det ju helt plötsligt så att en hel massa forskning som folk hade jobbat på under många, många år var inte längre relevant. Och det faktum att vi hittade den här partikeln och kunde mäta deras egenskaper gjorde att vi lärde oss på ett bräde väldigt mycket om naturen.

Karin Gyllenklev: Det är inget man gör ofta hittar nya partiklar.

Sara Strandberg: Nej, alltså på 60- och 70-talet så gjorde man ju det. Då hittade man dem ganska så där var femte år. Men sen så tog det ju lite stopp när man hade sökt igenom en massa utrymme där det uppenbarligen fanns väldigt många partiklar. Och sen tog det ju just 50 år att hitta Higgspartikeln, och det berodde ju på att den var ganska tung och också väldigt ovanlig. Så det var en liten kombination av saker som gjorde att just den var extra svår att hitta.

Karin Gyllenklev: Vi kommer till varför Higgspartikeln är så speciell, men jag tänker att det är lite man kanske behöver ha med sig innan vi grottar ner oss. Som partikelfysiker du är intresserad av universums allra minsta beståndsdelar.

Sara Strandberg: Ja,

Karin Gyllenklev: Ja, som kallas med ett finare ord...

Sara Strandberg: Elementarpartiklar.

Karin Gyllenklev: Elementarpartiklar. Då snackar vi om det är mindre än atomer.

Sara Strandberg: Exakt. Om man tänker sig att en nano partikel som ni kanske har lite relation till, som finns i en del kosmetiska produkter och sånt, de är 10 upphöjt till 9 meter. Om man tänker sig att en nano partikel är stor som hela jordklotet, så är en elementarpartikel inte större än en lus. Vi har egentligen ingen mätning på historien, elementarpartiklar och i våra matematiska modeller så räknar vi dem som punkt för att de inte har någon utsträckning alls. Och det är väl antagligen inte sant kan man gissa. Men än så länge har vi inte tillräckligt hög upplösning för att kunna se hur stora de egentligen är.

Karin Gyllenklev: Om vi tänker oss en atom. Det tänker jag också att folk har någon slags koppling till. En guld atom, säger vi. Varför inte det? Det låter fint. Då har vi ju dels elektroner, elementarpartiklar som som susar runt en atomkärna, men atomkärnan kan då krossas i mindre bitar. Vad får vi då?

Sara Strandberg: Då får vi protoner och neutroner.

Karin Gyllenklev: De kan också krossas. De kan också krossas och bli ännu mindre. Och då har vi olika kvarkar. Typ. De går inte att göra mindre.

Sara Strandberg: Nej, inte vad vi vet i dag i alla fall.

Karin Gyllenklev: De är också elementarpartiklar. Och Higgspartikeln är också en elementarpartiklar. Elementarpartikel. Bra, då har vi rett ut några. Vi kanske kommer att höra lite om kvarkar och elektroner. Sen så tycker jag det är bra att man har med sig det. Vad är grejen med Higgspartikeln då? Varför är den så speciell? Vad gör den liksom?

Sara Strandberg: Ja, om vi börjar med vad den gör då. Alltså den funktion i teorin är att den ger alla andra partiklarna sina massor. Så utan Higgspartikeln så kan vi inte förklara hur saker kan väga någonting. Det är ju en väldigt viktig egenskap att saker har en massa och utan en massa skulle universum se helt annorlunda ut. Då skulle alla partiklar vara dömda att färdas i ljusets hastighet, och vi skulle aldrig kunna bilda atomer eller planeter eller människor eller så. Det är. På så sätt har de en väldigt viktig funktion. Men sen är den också en väldigt speciell partikel, för den har en hel del egenskaper som skiljer sig från alla andra partiklar som vi känner till. Till exempel så har den. Alla partiklar har någonting som kallas spinn, som är en inre egenskap. Man kan tänka sig lite grann som att de snurrar runt sin egen axel, vilket är ganska svårt att tänka sig att de gör om de inte har en utsträckning.

Karin Gyllenklev: Men vi får försöka

Sara Strandberg: Och då kan de snurra på lite olika sätt. Och just Higgspartikeln, den snurrar inte alls kan man säga. Den är den enda partikeln vi känner till som har spinn som är noll. Så det är en sak. Men sen är det också en annan sak. Om man tänker sig vad en partikel egentligen är, så har det att göra med det som en krusning av ett fält. Om man tänker sig att ni känner till elektriska fält till exempel. Det är egentligen bara ett sätt att förklara att det finns någon egenskap överallt i rummet som har ett visst värde. Man stoppar en laddad partikel någonstans, så sätter den upp ett elektriskt fält runt sig som gör att andra laddade partiklar känner av den. Vi har gravitationsfält som gör att saker dras mot till exempel mitten på jorden och så alla elementarpartiklarna. De kommer också med sitt eget fält. Så en elektron är egentligen en krusning i ett elektronfält och en kvark i en krusning i ett kvarkfält. De här fälten finns överallt i universum och alla sorters partiklar har sitt eget fält. I alla fall så vi beskriver världen idag. Det som är speciellt med Higgspartikeln är att den är den enda partikeln vars fält alltid är påslaget. Alla andra partiklarna har fält, deras fält är noll. När det inte finns några partiklar i närheten, och bara när en partikel dyker upp någonstans så får fältet ett annat värde än noll. Men Higgsfältet har ett värde. Överallt är alltid på. Det var av i universums barndom, men ungefär en picosekund efter Big Bang så blev det påslaget och sen har det fortsatt med det.

Karin Gyllenklev: Men är det inte så egentligen att det är Higgsfältet som är det intressanta, snarare än partikeln eller Higgsfältet som ger massa.

Sara Strandberg: Ja, alltså på sätt och vis är det lite svårt att särskilja. Men det gäller egentligen alla elementarpartiklarna. Det är egentligen fälten som är de grundläggande egenskaperna. Det som det som beskriver hur världen fungerar är egentligen fältens egenskaper. Det som händer när partiklar rör sig i Higgsfältet är att de känner av Higgsfältet olika mycket. Beroende på hur mycket de känner av Higgsfältet så kommer de få olika massor, som en partikel som känner av Higgsfältet väldigt mycket. Det blir en tung partikel och en partikel som känner av Higgsfältet lite. Det blir en lätt partikel och vissa partiklar känner inte alls det som om det är osynligt för dem. Och då blir de masslösa.

Karin Gyllenklev: Som fotoner till exempel, ljus.

Sara Strandberg: Precis så det är. På så vis är det ju Higgsfältet som är det viktiga. Det är alltid fälten som är viktiga. Det är fältets egenskaper som vi vill åt med. Vårt sätt att lära oss om fältets egenskaper är att studera partiklarna. Det är det enda sättet vi kan. Det är vår enda ingång till fältet som ni kommer.

Karin Gyllenklev: Ni kan inte se själva fältet i sig

Sara Strandberg: Precis exakt, utan vi kan bara störa fältet genom att injicera energi i det och då kan man få ut en partikel från fältet kan man säga, Och så kan man studera den partikeln för att lära sig om själva fältet.

Karin Gyllenklev: Ska vi försöka måla en bild? Det kan ju vara lite svårt ibland att förstå fysik

Sara Strandberg: Va?

Karin Gyllenklev: Man skulle kunna tänka sig att vi har Higgsfältet som är liksom breder ut sig som en dimma över hela universum och i min hjärna. Nu vet jag lite mer, men i min hjärna initialt tänkte jag då kanske att Higgs partiklarna var utplacerade som små pärlor i den här dimman. Men så kan man inte riktigt tänka sig det, eller hur?

Sara Strandberg: Man ska snarare tänka sig som vågor i dimman om man tänker sig att dimman dras ihop så att det blir mer dimma på något ställe och kanske något lite klurigt vågmönster. Då är det en partikel. Ja,

Karin Gyllenklev: Ja, du gav den en bra liknelse förut också, att om man till exempel bara sitter här och kanske inte tänker på luften som är kring oss liksom. Den bara är där. Men om man tillför någon typ av energi liksom och börjar skaka, vifta med handen mot ansiktet, då känner man helt plötsligt luften att man kan likna lite de krusningarna som uppstår vid partiklarna som fläkten som uppstår när jag viftar med handen.

Sara Strandberg: Nej men precis. Man måste störa fältet för att man ska kunna förnimma det, på samma sätt som man måste störa luften här inne för att förstå att den finns här.

Karin Gyllenklev: Ja, och vi får ju vara glada för att det finns. Annars hade alltså alla elementarpartiklar susat runt i ljusets hastighet. Det hade blivit stökigt.

Sara Strandberg: Då hade det inte blivit en podd i alla fall. Det kan vi konstatera.

Karin Gyllenklev: Det har inte blivit någon podd. Det hade inte blivit några atomer eller människor eller någonting. Då är ju partikeln vår enda ingång för att komma åt fältet och studera dess egenskaper. Jag tänker så här. Hur kommer man ens på att Higgspartikeln med tillhörande fält, att den måste finnas?

Sara Strandberg: Det var ju liksom lite klurigt. Men den här. Den kallas för standardmodellen för partikelfysik. Den teori som vi har för hur mikrokosmos, den subatomära världen fungerar. Och den jobbades fram under framför allt under 60 talet men också under 70 talet, men framför allt under 60 talet. Och den är ju en kvantfältteori. Så det här med att man hade partiklar som beskrevs som fält, det visste man redan om. Och man hade egentligen en himla bra teori då på 60 talet. Man hade listat ut att det fanns kvarkar och man förstod att massa partiklar som man hade sett förut, de bestod av olika kombinationer av kvarkar och man visste jättemycket om elektroner och fotoner och hur de växelverkan med varandra och så där. Och vid den tiden så lärde man sig också väldigt mycket om den svaga kärnkraften, som är en kraft som är ganska lik den här elektromagnetismen som vi är vana vid. Den. Den som gör att elektronerna till exempel binds till atomkärnor. Men den här svaga växelverkan. För att den skulle fungera så som man såg att den fungerade, så behövde de här budbärarpartiklarna ha massa helt enkelt. De kunde inte vara masslösa som fotoner, utan de behövde ha en massa för att kraften skulle få rätt egenskaper. Och likadant så visste man om att de här partiklarna, som vi själva består av elektroner och kvarkar, de har också en massa. Och då behövde man helt enkelt skapa en teori som hade massiva partiklar i sig. Och det var väldigt, väldigt svårt. Visade sig för om man försökte bara lägga till massa massa termer som vi kallade. Matematiska termer i sina ekvationer som beskriver massa. Då började teorin spotta ur sig oändligheter. Och den funkade inte. Och det var en massa saker som man ville skulle vara bevarade och så där som inte var bevarade. Det blev bara jätte stökigt.

Karin Gyllenklev: Det funkar inte.

Sara Strandberg: Det funkar inte. Och då satt ju förstås ett helt gäng folk och försökte lista ut hur man skulle kunna skapa en teori som tillät en massa, och då var det ju Peter Higgs bland annat, Men många andra också samtidigt. De var ju säkert nio stycken eller något som ungefär samtidigt kom på den här idén med att man, om man tillför ett ytterligare fält till teorin och låter de andra partiklarna växelverkar med det här fältet som har speciella egenskaper då så kommer man att kunna förklara massa och få en konsistent teori. Och de fick ju inspiration från det här, från supraledning. Det är ju lite roligt om man tänker sig hur en supraledare funkar och att den får väldigt speciella egenskaper. Så är det matematiskt sett. Så det som händer i en supraledare är att saker som egentligen inte har en massa får en massa. Så då kunde man använda matematiken från supraledning och applicera det på partikelfysik, och då var det väldigt många som kom på det samtidigt. För de här supralednings ekvationerna och publikationerna hade kommit ut och så var det många som drog de parallellerna.

Karin Gyllenklev: Men hur kom det sig att det var Peter Higgs som fick sätta sitt namn på partikeln? Nu tror jag att de allra flesta associerar Higgspartikeln med Peter Higgs, François Englert som också var med och delade Nobelpris med honom. Är det inte lika många kanske som tänker på.

Sara Strandberg: Det är lite av en slump att Peter Higgs skäms lite? Skämdes nog lite över det. Han var en väldigt lågmäld person, men det har att göra med, tror jag i alla fall, att när Peter Higgs skickade in sin publikation till tidskriften, då blev den refuserad. Då sa de alltså vad har det här med verkligheten att göra?

Karin Gyllenklev: Ja, det kan man faktiskt undra ibland när man hör om det också. Det låter helt osannolikt.

Sara Strandberg: Har du en jättefin matematisk modell? Men hur ska vi någonsin kunna översätta det här till någonting som har någon praktisk betydelse? Då tänkte han väl på den frågan lite grann och så. Insåg var att om det finns ett Higgs fält som är det som man behövde för att förklara massa, då måste det också finnas en Higgspartikeln som är kopplad till fältet. Så då skrev han det i sitt papper. En mening. Om det här fältet finns så kommer det också att finnas en elementarpartikel som man borde kunna hitta, och därför kallas den Higgspartikeln.

Karin Gyllenklev: Ja, men han mötte ganska mycket motstånd.

Sara Strandberg: Ja precis. Det var ju som sagt en väldigt snygg matematisk lösning. Men det var ju inte alls uppenbart att det var rätt lösning eller att det var någonting annat än matematiskt hittepå. Absolut så är det väl ofta att folk som kommer med bra idéer inte alltid mot oss så väl.

Karin Gyllenklev: Men det var också 60 talet. Det fanns liksom inte teknik för att bevisa att han hade rätt.

Sara Strandberg: Nej, men precis Så fort de började publicera de här papprena, i alla fall i min bild. Jag var inte född då, men så började man ju leta efter den här partikeln såklart. Och jag menar, det hade väl inte kunnat vara helt omöjligt att man hade hittat den snabbare om den hade råkat ha andra egenskaper. Men det som var problemet var att den här teorin förutsåg alla egenskaper hos Higgspartikeln, förutom Higgspartikens massa så att man visste exakt vad man letade efter. Man visste inte alls i vilket energi område som man letade efter skulle finnas. Och då är det förstås så. Så funkar ju vetenskap alltid. Att man börjar hitta den energi man har tillgänglig just nu. Och så stegar man sig långsamt uppåt. Och så var det ju dessvärre så att den var ganska tung, så det tog väldigt lång tid innan tekniken hade blivit så bra så att man kunde bygga en maskin som var tillräckligt kraftfull för att kunna skapa Higgs partiklar. För det är det vi gör vid LHC. Det är inte bara det att vi studerar partiklar, vi skapar dem.

Sara Strandberg: LHC Jag tror alla kanske inte har koll på vad LHC är. Det är jättestora vetenskapliga experiment som du eller maskinen som du pratar om i början.

Karin Gyllenklev: 40 miljarders maskinen i Schweiz, utanför Geneve, där du är och jobbar lite då och då, kan du inte måla upp den platsen för oss? Det underjordiska laboratoriet.

Sara Strandberg: Ja, det är precis själva partiklarna. De är ju mycket underjord, jord. Vi människor är ganska ofta över jord. Det är ju en lite som med ett mindre samhälle kan man säga, som är utslängd på en åker utanför Geneve. Området har givits till CERN för länge sen när man grundades för 70 år sedan, och där har man byggt upp en massa byggnader som vi fysiker sitter i. Men framför allt har man under jorden grävt långa, långa tunnlar och i de här tunnlarna så susar det runt partiklar med nästan ljusets hastighet. Det är kanske inte tio femton tusen partikelfysiker som är knutna till CERN och som använder CERN som sitt forskningslaboratorium, men det kanske bara är ungefär två 3000 som är där vid varje enskilt tillfälle. Men det är ändå som en myllrande vetenskaplig by, ett större universitet kan man säga, med ett stort campus där alla tänker på partikelfysik hela dagarna. Det är mycket fantastiskt.

Karin Gyllenklev: Och LHC är den största partikelacceleratorn som finns där på CERN. En 27 kilometer lång är väl den här tunneln där partiklarna accelereras upp i nästan ljusets hastighet.

Sara Strandberg: Den är 27 kilometer lång i omkrets.

Karin Gyllenklev: Och rund.

Sara Strandberg: Precis. Inte riktigt runt det. Lite mer som en mångkanthörning. Många hundra meter under jorden ligger den. Och det har inte att göra med att det görs farliga saker där nere som gör att man måste skydda människor, utan det har att göra med att om man ska bygga något som är 27 kilometer långt, då blir det väldigt, väldigt dyrt om man ska köpa all marken. Så då bläddrade de i sin lagbok och insett att om man går hundra meter under jorden så är det ingen som äger marken längre, så då kan man gräva en tunnel där utan att behöva betala och utan att behöva några tillstånd från några markägare. Det var klurigt,

Karin Gyllenklev: Smart.

Sara Strandberg: Mycket smart.

Karin Gyllenklev: Det var dyrt nog som det var som det blev tycker jag.

Sara Strandberg: Det var tur att de inte gjorde det ännu dyrare. Nej, precis. Så runt den 27 kilometer långa tunneln så susade protoner som du sa med nästan ljusets hastighet. 19999 9 % av ljushastigheten. Det betyder att de hinner runt den här tunneln 11 000 gånger per sekund ungefär. Bara det är ju ganska imponerande det man gör alltså. Anledningen till att man vill att de ska snurra så himla fort är för att man vill att de ska få högre rörelseenergi, och de har så hög rörelseenergi så att de har ungefär en proton. Om man tar en massa energi finns ju bara en massa. Den är lika med kvadraten, men rörelseenergin som fotonen har när den åker runt, den är typ 7000 gånger högre än dens energi. Det som är så klurigt är att om man har två protoner som rör sig runt så där med så otroligt mycket hastighet och energi när man krockar med varandra, vilket man gör 40 miljoner gånger i sekunden, då kan man använda den här rörelseenergin. Alltså de här 7000 gånger protonens massa till att skapa ny massa. Så då kan man helt enkelt skapa någonting som är många, många, många gånger tyngre än vad protoner är som var den partikel man började med. Och det är ju lite fascinerande, för man tänker ofta när man krockar saker, att det som händer är att de här sakerna som krockar, de går sönder och sen så kan man plocka upp spillrorna och se vad det bestod av. Krockar man två bilar så flyger ett hjul åt något håll och en backspegel. Och så kan man kanske lista ut vad det var för bil. Men här krockar bilar och får en jätte tråkigt. Jag brukar säga vi är små bubblor och så får vi en Mercedes. Det är någon sorts trolleri som händer där 40 miljoner gånger i sekunden. Så gör vi magi Och det som händer då är att alla de här underliggande fälten som vi pratar om, de finns ju där i den där punkten, krockpunkten. Där ligger de och väntar och då injicerar vi energi i de där fälten och då är det slumpmässigt. Vilket fält är det som plockar upp den här energin och spottar ur sig lite partiklar. Så man kan aldrig veta på förhand vad det är för partiklar man skapar. Men det vi kan veta är att alla, alla saker som är inom vår räckvidd rent energimässigt kommer att hända förr eller senare. Och då är det bara att krocka och krocka och krocka och krocka.

Karin Gyllenklev: Och förr eller senare blir det en. Det blir Higgsfältet som snappar åt sig energin och då blir det en Higgspartikeln.

Sara Strandberg: Exakt. Det är ungefär en gång på miljarden ungefär. När vi krockar så blir det en Higgspartikeln.

Karin Gyllenklev: Ja, det är ganska svindlande siffror. Så svårt att ta in. Uppenbarligen har ju då Higgs partiklar skapats i LHC och fler sedan 2012. Hur många har ni är uppe i nu ungefär?

Sara Strandberg: Ja, vi har ju skapat flera, flera miljoner. Men det är inte så lätt att se och förstå i alla krockar att den skapade Higgspartikeln. För ibland är signalen inte riktigt så lätt att se. Så ungefär kanske 50 60, 70 tusen någonting sånt har vi samlat ihop i ett litet dataset som vi är ganska säkra på att det här är en Higgspartikeln. Men man kan aldrig riktigt veta.

Karin Gyllenklev: Nej nej, man kan aldrig veta. Hur ser ni Higgspartikeln? Blir det som en liten spets på något instrument? Där kom den, eller hur..?

Sara Strandberg: Det är en väldigt bra fråga. Hur ser man någonting som är så himla litet? Jag sa ju att de är så stora att det är en. Om man tänker sig att någon partikel i jorden så är de som är jättesmå. Och dessutom inte bara det att de är så väldigt, väldigt små, de är också väldigt, väldigt kortlivade. De allra flesta elementarpartiklarna och Higgspartikeln till exempel, lever efter att vi har skapat den kollisionen i tio minus 22 sekunder. Så det är alltså en hundradels, miljarddels miljarddels sekund. Så det är inte så lätt att se det. Ska man ha en väldigt snabb kamera? Ja, nej, det går inte. Så vi ser faktiskt aldrig någonsin själva Higgspartikeln, utan det som händer är att Higgspartikeln spontant omvandlas till andra partiklar. För det är en annan lag som finns i universum, att allting kommer spontant att omvandlas till andra saker. Så länge det inte finns någon lag som explicit förbjuder det, så till exempel kan en lätt partikel inte omvandlas till en tyngre. För då bryter man mot energins bevarande.

Karin Gyllenklev: Det finns lite regler.

Sara Strandberg: Det finns lite regler, men om man följer alla de reglerna så kommer den processen förr eller senare att hända. Så Higgspartikeln kan omvandlas till lite olika partiklar med olika sannolikheter, men den kommer att omvandlas och då gäller det för oss att veta Vilka typer av partiklar kommer Higgspartikeln omvandlas till? Med vilka sannolikheter? Och sen letar vi efter de partiklarna istället. Och till exempel så är det vanligaste är att Higgspartikeln omvandlas till två botten kvarkar, så det är tyngre kusiner till de kvarkar som bygger upp protoner och neutroner. Och då har vi byggt en detektor som är bra på att se just kvarkar till exempel, så den kan särskilja på olika typer av partiklar. Så vi kan konstatera att här skapades det två botten kvarkar. Men det räcker inte, för det finns en massa andra processer som också skapar två botten kvarkar. Så man måste också veta lite mer om de här bottarna för att veta att de kom från en Higgspartikeln. Det man gör då är att man mäter energin och rörelsemängden, alltså hastigheten i massan hos de här botten kvarkar så noga man kan. Då kan man kombinera den här informationen och räkna ut med hjälp av den vad massan hos den partikel som de kom ifrån var. Och det man ser då, om man, om de kommer från en partikel, är att om man då räknar hur ofta se två botten kvarkar som kommer från en partikel med den här massan, med den här massan, med den här massan, med den här massan, så kommer man dels få en massa brus och man får alla möjliga massor, men sen så kommer man se en ansamling av para botten kvarkar som har just den massan som Higgspartikeln har. Och det är så man kan veta.

Karin Gyllenklev: Det är så man kan se inom citationstecken att det är en pytte pytte kort stund har existerat.

Sara Strandberg: Higgspartikeln är som en liten bulle i ett diagram.

Karin Gyllenklev: Tror du vi kommer kunna bygga maskiner som faktiskt detekterar Higgspartikeln och inte resterna av den.

Sara Strandberg: Alltså det är.. Gud... Nu kommer jag säkert få skäll av någon. Det finns säkert någon. Det är väl kanske inte helt osannolikt att man någon gång i framtiden skulle kunna ha en tidsupplösning på tio minus 22 sekunder. Men det är frågan vad man ens. Det skulle inte riktigt räcka för att i och med att Higgspartikeln är elektriskt neutral så är det. För att se någonting så måste den ju växelverkar med någonting annat. Att den bara finns där och det kommer inte hjälpa oss, utan vi måste på något vis lyckas, till exempel ta kort på den och se någonting. Men det som händer då är att det är fotoner som studsar på det här objektet, och något sådant kommer vi aldrig kunna göra. Så vad vet jag? Ja, det är nog svårt att tänka sig att man skulle kunna se den på något annat än ett indirekt sätt, och då vet jag inte varför det sättet skulle vara bättre än det sättet vi redan har. För vi är i alla fall redan väldigt övertygade om att den finns, och vi kommer aldrig kunna se den med våra ögon. Så långt kommer det aldrig gå.

Karin Gyllenklev: Vi ska snart prata lite mer om den forskning som du gör på Higgspartikeln idag, men jag tänkte först att vi ska ta hit Alice Thorburn som är bibliotekarie här på Tranströmerbiblioteket, för vi brukar under de här samtalen få ett litet Smakprov på litteratur som på något vis knyter an till ämnet. Vad har du med dig för bok?

Alice Thorburn: Jag har med en bok som heter Osäkerhetsrelationen av en författare som heter Helena Granström. Det är en roman som handlar om fysik partikelfysik. Men det är lite längre tillbaka i tiden, i den moderna fysikens födelse, när man upptäckte kvantfysik och att partiklar inte alltid uppför sig enligt de naturlagar som man räknade med, gällde allting innan det här. Personer som är med är bland annat Einstein och Heisenberg som är väldigt kända gamla fysiker.

Karin Gyllenklev: Men Higgspartikeln finns inte med.

Alice Thorburn: Det gör den inte. Om elektronen handlar just den här, den här texten. "När man tittar på elektronen är den en partikel, klotlik och trofast. När man tittar bort är den havets sjudande, rusande svall. Den färdas i ena ögonblicket längs en tydlig bana men känner i nästa inga banor. Finns det någonting sådant som en elektron i en viss punkt? Man hör bara ekot av sjungande skum, ser vrakgods uppspolat sin detektor. Det allra minsta kan man mäta, men det vägrar låta sig bestämmas. Man försöker fatta livet om livet men når inte runt. Man tror att det är havet som är djupt, men man bottnar inte i sin egen tanke."

Karin Gyllenklev: Tack Alice. Vad tänker du när du. När du hörde det där Sara?

Sara Strandberg: Tänker på vågpartikel dualiteten.

Karin Gyllenklev: Vågar jag fråga vad det är?

Sara Strandberg: Det är precis det där att någonting kan vara både en partikel och en våg på samma gång. Ja, kvantmekaniken är väldigt konstig.

Karin Gyllenklev: Det tog ju 50 år Avsökande 2012 gick ut med att man har hittat bevis. Higgspartikeln existerar. Du var med. Stämningen var...

Sara Strandberg: ...på topp.

Karin Gyllenklev: På topp. Vi pratade lite om vad det var det innebar för er fysiker. Det var till exempel vissa spår man bara kunde utesluta som hade hållit på parallellt. Men vad mer innebar det när den upptäcktes?

Sara Strandberg: Rent känslomässigt så var det ju också en väldigt stor både lättnad och upprymning. Upprymmelse på nåt vis att vi faktiskt hade lyckats. Vi hade jobbat så otroligt hårt. Det experimentet som jag jobbar på då det grundlades på 90 talet, i början på 90 talet och när jag kom in i bilden 2007 så höll vi på att bygga de sista delarna av det och sen tog vi data i flera år, så det var ju liksom även för oss. Flera tiotals år av hårt arbete som låg bakom. Och de sista året när vi var ganska nära att hitta Higgspartikeln. Då var det ju så. Då var vi ju. Alla var ju super fokuserade. Det är så roligt. Min man var med och drev en av de här grupperna som. Som verkligen letade efter en viss typ av Higgs sönderfall. Och direkt efter vi hade hittat partikeln så var det tre stycken i den där gruppen som gifte sig. Äntligen så får jag tid för något annat än att jobba. Så vi hade verkligen kämpat så himla hårt och bara den känslan. Och nu har vi tillsammans jobbat så jättehårt i 25 år. Och här äntligen så bar det frukt. Så det var också en väldigt förlösande känsla får man säga.

Karin Gyllenklev: Men hur är det att forska på något som man faktiskt inte är 100 % säker på att det finns?

Sara Strandberg: Det vore ju jättetråkigt att forska på någonting som var 100 % säker på att det fanns. Eller? Då är det ju knappt forskning ens. Så det är ju liksom en del av det som gör det fascinerande tycker jag. att man ställer frågor som ingen någonsin har ställt förut och som man inte vet vad svaret kommer att vara.

Karin Gyllenklev: Du har sagt att när ni hittade Higgspartikeln så öppnade det, eller det var som att hitta en helt ny kontinent inom partikelfysiken. Vad gör ni på den här kontinenten nu? Vad är det ni försöker ta reda på?

Sara Strandberg: Vi mäter och mäter. Ja precis. Det är väl egentligen två saker vi försöker med. Det ena är att försöka mäta Higgspartikeln egenskaper så noga som möjligt. För precis som jag sa förut så förutsäger ju den här teorin som vi har som verkar funka väldigt bra på en massa områden.

Karin Gyllenklev: Standardmodellen.

Sara Strandberg: Standardmodellen. Den förutsätter ju väldigt precist vad Higgspartikeln ska ha för egenskaper, och därför vill man ju då mäta om det verkligen är så. För innan man har mätt någonting så är det bara en teori. Det är först när man har mätt det som man faktiskt har kopplat till verkligheten på något vis. Det som är Higgspartikeln signum. Det som gör en verkligen till en Higgspartikeln. Det är ju just det här att den ska ge partiklarna massa, vilket betyder att den ska koppla som vi brukar säga och känna av, växelverkar interagera med andra partiklar i proportion till deras massor. Så om man tar en väldigt lätt partikel som en elektron, då ska Higgspartikeln växelverkar väldigt lite med elektronen. Det är ovanligt med processer där Higgs partiklar och elektroner har något med varann att göra. Men om man tar en väldigt tung partikel som topp Kvarken, som är den tyngsta partikeln vi känner till, den är lika tung som en guld atom fastän den är en elementarpartikel. Den ska ju växelverkan känna av Higgspartikeln väldigt mycket. Så det man kan göra är helt enkelt att leta efter olika typer av processer där man ser att det har kanske skapats en Higgspartikeln tillsammans med toppkvarkar, och så räknar man hur många gånger såna här och såna här och såna här händelser. Och så försöker man se ifall de här faller på en rät linje. Alltså är det så att det är helt proportionerligt hur många av de här olika sorterna vi ser? Är det proportionerligt mot de här partiklarnas massor. Det är först när vi har mätt det noga som vi kan säga att det faktiskt är med 100 % säkerhet en Higgspartikeln som vi har hittat i någon mening, och det har vi lyckats göra nu för de tyngsta partiklarna. Det är mycket lättare för oss att göra den här beräkningen om det är en vanlig process. Och så händer det ofta. Då är det lätt att räkna. Det är som att kasta en tärning som har en massa sidor, och det är samma partikel på alla sidor utom en. Då kommer man ju bara se den där första saken jätteofta och den som bara är på en sida. Då får man slå tärningen väldigt många gånger för att få en sån. Så vi har lyckats göra det för topp kvarkar och botten för de här wz pesonerna som är budbärare. Partiklarna för den svaga kraften. De har inte pratat så mycket om de tyngsta, men de här lätta elektronerna och och upp och ner kvarkar och så där. Och de har vi inte mätt än och kommer inte att kunna göra heller. Ett experiment för det är liksom för svårt. Så vi har kommit en bit.

Karin Gyllenklev: Men vad är det då? Man har en idé först, sen är det Vi tror att det finns en Higgspartikeln och Higgsfält. Ja, det finns en Higgspartikeln och så har man en massa förväntningar på hur den ska bete sig. Vi tror vi vet. Men är det det ni testar nu? Är det? Gör den verkligen det vi tror?

Sara Strandberg: Precis. Då skulle man ju kunna tänka att nu kanske vi hoppar lite. Men det skulle man ju kunna tänka sig vara en ganska tråkig övning att göra, ifall man bara förväntade sig att det kommer vara precis som vår teori säger. Och sen är det liksom. Då äter vi nog och sen går vi hem.

Karin Gyllenklev: Du vill inte att det ska vara precis som du tror.

Sara Strandberg: Det vill jag kanske inte det. Men framför allt någonstans så kan det inte vara någon sak som vi mäter. Så kommer standardmodellen bryta samman. Och anledningen till det är att vi redan vet att det finns en massa fenomen i universum som standardmodellen inte kan förklara. Vi kommer kanske in på det. Mörk materia. Mörk energi. Varför vi består av materia och inte antimateria och sådana saker. Så vi vet redan att Sanna modellen är en jättebra teori som förklarar än en väldigt liten del av allting i universum, men förklarar ingenting om en väldigt stor del. Så då måste vi helt enkelt fortsätta att mäta är att mäta tills vi hittar någonting som inte stämmer överens med standard modell standard förutsägelser. Det skulle kunna vara i Higgs sektorn, alltså vad det gäller Higgspartikeln, och anledningen till det är för att det här är en helt ny typ av elementarpartiklar som vi aldrig har sett förut. Som jag sa förut, speciella egenskaper. Det är också den som är minst noggrant mätt, så att det finns störst experimentell möjlighet för att det skulle kunna finnas något oväntat. Det är också så att det är en väldigt speciell kompis som vi har hittat en helt ny kontinent, så det är ett bra ställe att leta på helt enkelt. Efter de här sakerna som vi vet måste inte stämma någonstans.

Karin Gyllenklev: Vi ska inte bara baka om standardmodellen.

Sara Strandberg: Nej nej. Det som är både fantastiskt och frustrerande är att modellen fungerar otroligt bra på de energinivåer och i de situationer där vi har testat dem. Jag tror att en av de mest precisa mätningarna är ju en mätning av elektronens egenskap. Egenskaper, hur starkt magnetfält som elektronen skapar. Och den är. Vad är det nu? Typ tio upphöjt till 18 i precision. Alltså tio tusendels,miljarddels, miljarddels procent Eller nåt. Helt galet. Så precist kan standardmodellen förutsäga vissa saker som man sen går och mäter. Så uppenbarligen är det ju en väldigt framgångsrik teori. Men någonstans måste den som sagt bryta samman. Och då är det inte så att när den bryter samman, att det betyder att det är nåt fel på den, för den funkar ju jättebra. Det betyder att den funkar jättebra vid vår energinivå. Men om vi skulle göra experiment vid en annan energinivå som vi skulle bygga, en accelerator som kanske var tusen gånger mer energirik, den vi har idag, så kanske den inte skulle funka där. Men den är fortfarande en jättebra teori här vid låga energier där vi befinner oss nu.

Karin Gyllenklev: Men finns det platser med jättehöga energier då tänker vi typ supernovor, stjärnor som exploderar eller vart finns ens de här jättehöga energierna?

Sara Strandberg: Ut i rymden finns det ju absolut. Så många av de partiklarna som kommer till oss från rymden har ju mycket högre energi än de vi kan skapa i våra laboratorier. Alltså många tusentals gånger högre energi. Men, men, de är svåra att använda i precisionsforskning för att vi vet aldrig riktigt var de dyker upp och vi vet inte riktigt. Vi kan inte kontrollera dem tillräckligt bra. För att kunna göra noggranna mätningar. Måste vi i så fall skapa en någon sorts maskin här på jorden som har högre energi? Och det är ju dyrt.

Karin Gyllenklev: Det behövs en ännu större partikelaccelerator.

Sara Strandberg: Ja precis. Men det som är klurigt är att även vid låga energier så kan faktiskt saker dyka upp och göra lite skillnad i det finstilta. Så även om man kan hitta delar även vid lågenergi där standardmodellen inte fungerar riktigt, för att det blir som att de här höga energiprocesserna slinker in bakvägen och gör lite små korrektioner, alltså modifikationer på teorin. Så det är det vi letar efter, kan man väl säga, att det ska finnas någon liten process där sannolikheten för den ändras lite grann för att det är någon liten tung partikel som dyker upp lite vid sidan om och ändrar om hur saker funkar.

Karin Gyllenklev: Det finns väl tankar att det kanske skulle kunna vara så att det inte bara finns en sorts Higgspartikeln, utan att det finns flera.

Sara Strandberg: Det är den andra saken som vi, om jag nu backar tillbaka ungefär en kvart i vårt samtal, sa att en sak som gör att vi försöker mäta Higgspartikeln egenskaper väldigt noggrant. Det andra vi gör är att leta efter kusiner i Higgspartikeln, och det har att göra med dels att det finns uppenbara. Än så länge har vi bara hittat en partikel som har just den här egenskapen, att den inte har något spinn. Och alla de andra partiklarna finns det i massa upplagor, så det är inte helt orimligt att tänka sig att även Higgspartikeln skulle komma i flera upplagor, precis som alla de andra partiklarna. Men sen är det också så att nästan hur man än försöker utvidga standardmodellen om man försöker att göra den mer allomfattande och förklara de här sakerna vi inte känner till, så är det nästan alltid så att det dyker upp flera Higgs partiklar i de teorierna. Inte speciellt osannolikt även från den synvinkeln. Så det är en annan sak som vi gör.

Karin Gyllenklev: Jag har ju lovat att vi ska prata lite om mörk materia.

Sara Strandberg: Ja.

Karin Gyllenklev: Ska vi berätta vad det är? Vad är det?

Sara Strandberg: Till att börja med. Det är en av de här sakerna. Standardmodellen inte funkar. För standardmodellen är som sagt jättebra på att förklara saker här på jorden. Men tittar vi ut i universum så kan vi lära oss en massa om saker som vad universum består av. Bara genom att studera stjärnor och galaxer och hur de rör sig och så där. Och då har man ju insett till exempel det som du pratade om förut. Att om man tittar på hur galaxer roterar runt, runt sitt centrum, så är det så att om de ska kunna rotera väldigt snabbt så behövs det väldigt mycket massa för att hålla ihop dem. För att om det finns för lite massa och de roterar snabbt så skulle de bara åka isär. Lite som en satellit som skickar iväg för snabbt ut i rymden. Den bara åker iväg. Den måste ha. Den måste ha lagom mycket hastighet för att den ska binda sig runt jorden. Det som är grejen är att om man tittar på all massa som finns i de här galaxerna, utifrån hur mycket det lyser och så jämför man det. Hur mycket det borde finnas utifrån hur mycket de, hur snabbt de snurrar stämmer inte överens. Det fattas en massa massa. Så det var det första tecknet på att det finns mörk materia. Men nu har man ju kunnat göra en massa andra experiment också. Man kan till exempel se hur ljuset böjs på vägen mot oss och se att det böjs runt tunga saker som inte lyser. Vi kan också se till exempel hur universums struktur har skapats över tid. Det går inte att förklara det, att det skulle kunna skapas galaxer och galaxhopar om vi inte har mer materia än vad vi kan se. Och vi har den kosmiska bakgrundsstrålningen som är de här ljuspartiklarna som släpptes loss 300 tusen år efter Big Bang. De har också krusningar i sig som bara går att förklara om det finns mörk materia. Så det är en massa olika bevis som alla pekar åt samma håll. Nämligen att ungefär 25 % av universums energiinnehåll är mörk materia, alltså en typ av massa som inte skickar ut eller absorberar ljus men som känner av gravitation.

Karin Gyllenklev: Vad skulle forskning på Higgsfältet Higgspartikeln kunna? Hur skulle det kunna berätta någonting om mörka materien? J

Sara Strandberg: a, det är ju precis det. Det är en relevant fråga och det är lite spännande. För att vi vet det egentligen. Det enda vi egentligen vet om mörk materia. Det är ungefär hur mycket det verkar finnas och att det känner av gravitation. Och är det så att mörk materia bara känner av gravitation, då är det lätt. Då är det ganska knepigt att lista ut vad det faktiskt är. För att gravitationen är en svag kraft, så att det enda sättet att prata med den här materian blir genom gravitationen, som är en svag kraft. Och då blir det väldigt svårt att göra mätningar. Så det vore lite av ett skräckscenario för partikelfysiken att den bara växelverkar med gravitation. Men då kan man tänka sig så här att den har ju ändå massa. Alltså, det är ju en av kriterierna på nåt vis. Och alla andra saker som vi känner till som har en massa upp och ner, kvarkar och elektroner och higgs partiklar och W och allt det där. De får ju sin massa genom att de växelverkar med Higgsfältet, så då känns det inte helt orimligt att även den mörka materian skulle få sin massa genom att växelverkar med Higgsfältet. Och gör den det, Ta da då kommer vi att kunna prata med den mörka materian genom Higgspartikeln. Då kan vi liksom skicka en Higgspartikeln och säga hej. Mörk materia, vad är det för något? Typ. Då skulle Higgspartikeln till exempel kunna omvandlas till mörk materia, och då skulle också mörk materia kunna omvandlas till partiklar. Då kan vi använda det som ett sätt att studera den mörka materian. Så det är en förhoppning. Man brukar säga att Higgspartikeln kan vara en portal till den mörka materian.

Karin Gyllenklev: Häftigt! Ja men du, du har forskat på Higgspartikeln i jättemånga år.

Sara Strandberg: Ja, åtminstone tolv år för då, så länge har vi ju i alla fall vetat att den fanns.

Karin Gyllenklev: Har det varit svårare än väntat att få fram information?

Sara Strandberg: Nej, det har varit lättare än väntat. Så är det nästan alltid när man gör sådana här stora experiment som vi gör och som kostar mycket pengar, då är man väldigt noga med att tänka ut i förväg vad man tror sig kunna mäta. Så vi har väl vetat ända sen vi designade vårt experiment ungefär hur bra det här experimentet skulle vara på att mäta Higgs partiklar. Och sen visar det sig ofta att vi är lite pessimistiska i våra grundantaganden. Vi är ofta lite klurigare än vad vi trodde att vi skulle vara. Så ofta går det faktiskt lite bättre än vad vi hade trott. Men sen är det ju svårt generellt. Men det är nog svårare än jag trodde. Det är det inte.

Karin Gyllenklev: Vad krävs för att komma vidare och lära sig ännu mer? Du pratar om att vissa saker går inte ens att ta reda på idag. Vad skulle krävas?

Sara Strandberg: Ja, vad gäller Higgspartikeln så krävs det ju framför allt mer data. Många av de processerna som vi studerar är väldigt ovanliga. Precis som jag sa, det här med hur ofta en Higgspartikeln växelverkar med en elektron, det går inte ens att mäta. Det kommer vi aldrig ens klara av att mäta med den här stora kollideraren på CERN så det är kört. Men det finns vissa av de här sakerna, de partiklarna vi redan har mätt. Kopplingen till dem kan vi mäta mera precist om vi får mera data. Och så kan vi komma åt några av de partiklarna som ligger precis i gränslandet. Myoner till exempel skulle vi kunna klara av att mäta om vi får mer data. Så det är det vi ska göra De kommande 15 åren fram till 2040 är helt enkelt att samla in ungefär tio gånger mer data än vad vi har idag, för att kunna minska osäkerheter på de mätningar vi gör och också kunna se lite nya saker. Sen vad det gäller till exempel att leta efter de här kusinerna eller andra typer av Higgs partiklar, då skulle man kanske behöva bygga en accelerator som hade högre energi. För det skulle kunna vara så att de här kusinerna är tyngre än vad Higgspartikeln är, och då kanske vi inte har tillräckligt energi vid vår nuvarande accelerator för att skapa dem. Då skulle man behöva mer energi och det är ett projekt som ligger ännu längre i framtiden, kanske 2070. Eller så skulle vi kunna ha nåt sånt på plats.

Karin Gyllenklev: Jag har antecknat att CERN har en idé om en future circular collider ska vara 100 kilometer lång, ja ännu större.

Sara Strandberg: Exakt. Det hade varit fantastiskt. Som sagt, jag brukar. Den ska vara i två steg faktiskt, är planen. Först ska den krocka elektroner med varandra för att man ska kunna mäta Higgspartikeln så precist som möjligt. För det är ett väldigt bra sätt att göra precisa mätningar är att krocka elektroner istället för protoner. För elektroner är elementarpartiklar och protoner är sammansatta partiklar, så då blir det ett mer väldefinierat experiment kan man säga. Men sen är det ett andra steg. Ska den krocka protoner? För det är ett bättre sätt att få hög energi. Så mitt mål är att jag ska se de där elektron kollisioner innan jag går i pension. Och så ska jag se dem där protonkollektionerna innan jag dör. Det har jag tänkt.

Karin Gyllenklev: Du har livet utstakad så ska det vara en uppgradering också. LHC den stora partikelacceleratorn, den som existerar störst i världen idag ska uppgraderas. Ni bygger lite instrument på här i Sverige till den.

Sara Strandberg: Ja, det gör vi på alla möjliga ställen. I Stockholm bygger vi små elektronikkort som ska läsa ut den delen av vår detektor som mäter energin hos kvarkar. Men så om två år så kommer vi stänga ner och sen kommer vi vara nedstängda i tre år och då kommer vi att uppgradera både acceleratorn och detektorerna för att vi ska kunna få tio gånger så mycket data. Så det som händer då är att de buntar av protoner som krockar kommer innehålla ännu fler protoner, så att vi helt enkelt får större chans att det faktiskt blir en krock när de här buntarna med protoner krockar med varann. Det kommer innebära att varje gång. Det har jag inte sagt. Men vi krockar egentligen inte en proton med en proton, för det skulle vara väldigt svårt att få dem att pricka exakt. Så vi har en bunt med 100 miljarder protoner som krockar med en bunt med 100 000 000 00 andra protoner. Och sen så. Och nu ungefär då. Varje gång de här buntarna krockar med varann så är det 60 protoner som krockar med varandra. Så på samma gång får vi 60 kollisioner. Då måste vi lista ut vad som har hänt. Och när vi har gjort den här uppgraderingen så kommer vi ha 200 protoner som krockar med varandra samtidigt. Och så måste vi lista ut vad som har hänt. Det är som att man har målat 200 bilder på samma papper, och så ska man försöka lista ut vilken bild som är vilken. Det kommer bli jätte kul! Hihihihihi.

Karin Gyllenklev: Det är lite ofattbart att vi ens kan göra det här.

Sara Strandberg: Ja det är det. Men det är utmaningen som är det roliga också. På sätt och vis så får vi träna upp en massa unga friska förmågor när vi gör det här. Så det är väldigt bra träningsmöjligheter, utbildningsmöjligheter för väldigt många människor. Så det är kul. Men den största anledningen till att vi gör det här uppgraderingen, det har vi inte pratat om. Det är för att vi vill En sak som vi jättegärna vill mäta, som vi inte kan göra nu, är hur ofta Higgspartikeln växelverkar med sig själv, för den ger också sig själv massa och då måste man mäta det. Och det förutsäger också standardmodellen hur mycket den ska göra då. Men det som är lite spännande är att hur mycket Higgspartikeln växelverkar med sig själv påverkar väldigt mycket grundläggande saker. Till exempel ungefär en pikosekund efter Big Bang. Då det var då skedde det någonting som hade en fasövergång. Universum och universum ändrade tillstånd från att alla partiklarna var masslösa till att alla partiklarna fick massa.

Karin Gyllenklev: En pico sekund?

Sara Strandberg: En pico sekund efter universums skapelse. Så skedde det här enligt teorin. Det var ingen som var där och kollade.

Karin Gyllenklev: Alla partiklar, fick en massa partiklar.

Sara Strandberg: Innan det så var det precis så att alla partiklarna susade runt med ljusets hastighet. Och som bara i ett ögonblick så var det som att hela världen frös. Den processen vet standardmodellen alltså om den säger någonting om hur den gick till. Men det som är lite spännande är att om det inte riktigt är som standardmodellen säger, utan kanske på något annat sätt, så skulle det kunna hänt en massa andra spännande saker i den där processen. Till exempel skulle det i den processen kunnat skapas den här skillnaden mellan materia och antimateria som vi ser idag. Det faktum att vi består av materia och inte lika mycket materia antimateria, vilket då skulle betyda att vi skulle försvinna. Så för att försöka knyta ihop säcken så om vi kan mäta hur ofta Higgspartikeln växelverkar med sig själv, så kan vi helt enkelt lära oss någonting om hur den här fasövergången, en pico sekund efter universums födelse gick till och om det kan ha hänt andra spännande saker. Det är en väldigt stor uppgift som vi har framför oss, och därför vill vi göra den här uppgraderingen för att vi behöver tio gånger så mycket data för att kunna mäta den här processen och se ifall den är så som standardmodellen säger, eller om den är på något annat sätt.

Karin Gyllenklev: All den här tiden, alla de här pengarna som man har lagt ner på det här och fortsätter lägga ner på det här, det ger oss svindlande kunskap och kunskap om hur universum är uppbyggt, hur det fungerar. Men om vi ska spana lite, ser du, skulle det här kunna leda till några praktiska tillämpningar, något någon uppfinning i vardagen för oss vanliga människor.

Sara Strandberg: Alltså, jag kommer inte drista mig till att komma med några bra förslag på vad vi kommer kunna använda Higgsfältet till i framtiden, men jag kommer faktiskt vara lite bold och drista mig till att säga att jag är rätt säker på att vi kommer att kunna använda det till något. Det är liksom många av de sakerna som man har hittat i dåtiden, till exempel kvantmekanik. Det är ett jättebra exempel. När kvantmekaniken kom så var det ju bara någon sorts superkonstig process liksom inuti atomerna som inte vet vad, spelar vad. Hur påverkar det din frukost liksom? Men sen har det visat sig att kvantmekaniken har blivit superviktig för hur vi bygger elektronik. Hur vi kanske i framtiden kommer kunna kommunicera med Quantum element, alltså kvant sammanflätning. Och vad vet jag? Likadant relativitetsteorin som man också tyckte var. Liksom vad spelar det för roll? Påverkar ju oss nu till exempel i att vi behöver det för att kunna använda vårt GPS system, för att kunna positionera oss på jorden så att även andra krafter som vi upptäcker eller andra grundläggande fenomen, kommer vi ju med all säkerhet att dra nytta av i framtiden och kunna bygga applikationer kring. Men exakt vad det kommer vara är ju väldigt svårt. Men det kanske, Jag vet inte. Mörk mörk materia, drivna rymdskepp? Nej, vad vet jag.

Karin Gyllenklev: Vi får se i framtiden. Förhoppningsvis. Stort tack Sara Strandberg.

Karin Gyllenklev: Du har hört en öppen föreläsning från Stockholms universitet. Du hittar fler poddar om forskning och vetenskap på su.se. Snedstreck poddar.