Själviska forskare ger färre genombrott

Den 4 juli 2012 offentliggjorde den internationella forskningsorganisationen Cern att en ny elementarpartikel upptäckts och att dess signalement matchade den omtalade Higgsbosonen. Upptäckten är en enorm seger för de tiotusentals forskare som varit involverade i arbetet med acceleratorn Large Hadron Collider, LHC, och experimenten ATLAS och CMS. Men den är också slutpunkten för ett viktigt kapitel i berättelsen om Cern.

Finns det en risk att utomstående kan få ett intryck av ”Uppdraget slutfört”? Sergio Bertolucci, Director for Research and Scientific Computing vid Cern, nickar igenkännande åt frågan.

– Som jag sa till mina kolleger efter fjolårets presskonferens: ”Vårt problem fram till igår var att hitta Higgs. Vårt problem imorgon är att vi har hittat Higgs.”

Men upptäckten av Higgspartikeln är inte slutet, snarare början på en ny, spännande tid för Cern, förklarar Bertolucci. Fysikens så kallade standardmodell behöver, trots att den verkar så solid, kompletteras.

– Standardmodellen är vacker och har hittills motstått alla våra försök att knäcka den. Men den kan inte förklara universums mörka energi eller mörka materia. Standardmodellen omfattar bara fyra procent av allt som finns där ute!

Andra stora frågor inom fysiken som fortfarande väntar på svar är om och hur de fyra fundamentala krafterna hänger ihop och varför det inte finns lika mycket antimateria som materia i universum.

Higgs kommer dyka upp oftare

I februari 2013 stängdes LHC av för det som internt kallas LS1 – Long Shutdown 1. Under två år ska acceleratorn genomgå underhåll och viss uppgradering. En viktig del är att säkra alla elektriska kopplingar mellan de supraledande magneterna. Det var brister i en sådan koppling som ledde till tillbudet 2008 då flera ton flytande helium läckte ut, med stora materiella skador och en årslång försening som följd.

För att undvika nya sådana olyckor har LHC hittills inte körts med mer än hälften av den energi som acceleratorn egentligen är konstruerad för. Först efter de förestående säkerhetsåtgärderna kommer forskarna våga utnyttja hela potentialen, med 7 TeV per framrusande proton.

De högre energierna skapar möjlighet för ännu tyngre partiklar att uppstå, men innebär också bättre förutsättningar att undersöka Higgspartikeln noggrannare, eftersom den kommer att dyka upp oftare.

– Bästa sättet för oss att komma framåt är att studera Higgspartikeln närmare med precisionsmätningar. Den kan vara en länk till mer exotiska partiklar som vi ännu inte hittat, säger den svenske fysikern Richard Jacobsson som forskat vid Cern sedan 1991, numera som anställd vid organisationen.

Att göra precisionsmätningar vid LHC blir en utmaning, förklarar Richard Jacobsson. Acceleratorn är egentligen ett grovt allroundinstrument, avsett för att täcka ett brett energiområde, inte för precisionsarbete i ett smalt band. Men det kommer att gå, försäkrar han sedan. Det experiment han själv är med och driver, LHCb, gör sedan länge precisionsmätningar vid LHC på problemet med materia och antimateria.

En enskild kan inget åstadkomma

Att Higgspartikeln inom en tämligen snar framtid ska leda till ett Nobelpris i fysik anses av många som närmast en självklarhet. Men ett pris som får delas av maximalt tre personer – till vilka ska det ges? Sergio Bertoluccis åsikt i frågan är att han är glad att han inte behöver ha en åsikt.

– I dag är det oerhört svårt att peka ut enskilda forskare i ett samarbete, säger han. Det är också farligt. Vår forskning balanserar på den ömtåliga jämvikten mellan konkurrens och samarbete, och det är egentligen förvånande att den fungerar så väl. Om folk bara vore lite mer själviska skulle sannolikheten för forskningsgenombrott sjunka drastiskt. Det finns praktiskt taget ingenting som en enskild person kan åstadkomma i ATLAS eller CMS, där Higgspartikeln upptäcktes.

Om Cern i framtiden vill kollidera protoner med ännu högre energier än 7+7 TeV krävs nya, ännu kraftigare magneter. Sådana idéer finns förstås redan, berättar Sergio Bertolucci.

– Det är aldrig för tidigt att börja tänka på framtiden, säger han. Det gäller att vara beredd, till exempel genom att fortsätta forska om högfältsmagneter. Med kraftigare magneter kan vi pressa ihop protonstrålen ännu mer vid kollisionspunkterna, och även bygga en kraftigare accelerator i framtiden, om naturen säger oss att det är rätt väg att gå.

På lång sikt är hans vision en framtida accelerator på 100 TeV, i en ny, betydligt större tunnel under Genèvesjön och bergen.

– Under sjön blir faktiskt enklaste biten, det är det enda ställe där vi vet att det inte finns vatten. I så fall skulle det nämligen inte ligga någon sjö ovanpå.

Läs också i Curie:

Krönika: Välkammad Higgspartikel krossar inga teorier (Curie)