Bilden klarnar av universum – men mycket är okänt

Lyssna också på Forskarpodden: Universum och människan

Tack vare vetenskapen har universum kartlagts med en precision som för bara några decennier sedan var otänkbar. Nya instrument och mätningar har gjort det möjligt för forskare att se nästan hela vägen tillbaka till Big Bang.

– Även om vår övergripande bild av universum har utvecklats på ett fantastiskt sätt, så kvarstår helt fundamentala frågor. Vad är det egentligen som universum består av? säger Ulf Danielsson.

Den mystiska mörka energin

Endast en bråkdel, några procent, av universum utgörs av den materia som vi känner till – som bygger upp stjärnor, planeter och människor. Resten är något helt annat.

– Vi vet att ungefär 70 procent består av mörk energi och 25 procent av mörk materia. Men vi vet inte vad det är. Det har funnits idéer om att den mörka materien är någon slags okända typer av partiklar, men ingen av de här förslagen har egentligen kunnat bekräftas, säger han.

Och den mörka energin är ännu mer mystisk.

– Den knyter an till riktigt fundamentala paradoxer i vår grundläggande beskrivning av universum. Vi vet helt enkelt inte vad det är.

Genomskinligt men osynligt

Begreppet ”mörk materia” är egentligen missvisande, menar Ulf Danielsson.

– Det är inte så att den gömmer sig i mörkret mellan stjärnorna. Den lyser inte, men den reflekterar eller absorberar heller inget ljus. Den är mer eller mindre genomskinlig.

Det var en svensk astronom, Knut Lundmark, som först började tala om mörk materia år 1930. Sedan plockades begreppet upp av den schweiziske astronomen Fritz Zwicky, och ordet har hängt med sedan dess.

Trots nästan hundra års forskning vet man fortfarande inte vad den mörka materien är.

– Man vet egentligen mindre om vad det är nu än vad man trodde sig veta för kanske 20 år sedan, säger Ulf Danielsson.

Jakten på en gemensam teori

En annan stor utmaning inom fysiken är att de två stora teorierna – kvantmekaniken och gravitationen som beskrivs i Einsteins allmänna relativitetsteori – inte går ihop. Strängteorin är ett försök att förena dem.

– Strängteorin säger att de minsta beståndsdelarna i naturen är små utsträckta strängar – små trådsnuttar. De är så små att vi ännu inte kan se dem, men om världen består av sådana strängar verkar många av de svåraste paradoxerna mellan kvantmekanik och gravitation lösas upp.

Några experimentella bevis finns ännu inte. Man hade hoppats på att göra massor av nya upptäckter i partikelacceleratorn LHC och till exempel hitta de så kallade supersymmetriska partiklarna. Men än så länge har man inte hittat något bortom Higgs-partikeln och paradoxerna kvarstår. Det gör att forskarna famlar i mörker, menar Ulf Danielsson.

– Naturen behöver inte leverera gåtorna i lagom portioner, så att vi en gång per generation ska kunna göra en jätteupptäckt. Det kanske kommer att hända inom några år, eller så dröjer det tusen år.

Liv på andra planeter – troligare än man tror

Frågan om vi är ensamma i universum engagerar många. För Ulf Danielsson är svaret givet.

– Jag är helt övertygad om att vi inte är ensamma. För mig är det helt orimligt att det inte skulle finnas liv på andra planeter. Jag ser livet som uppstått på vår jord som ett naturligt förlopp, men det är klart att betingelserna måste ju vara de rätta.

Sedan 1990-talet har forskare upptäckt tusentals planeter kring andra stjärnor, och uppskattar nu att det kan finnas hundratals miljoner jordliknande planeter bara i Vintergatan. Det kan till och med finnas liv på andra planeter i vårt eget solsystem.

– Kanske finns det, eller har funnits, mikroskopiskt liv på Mars. Och under de istäckta haven på Jupiters och Saturnus månar kan det finnas något som lever i mörkret där nere.

Populärvetenskap som forskningsmetod

Att förklara det svåra är för Ulf Danielsson inte bara en service till allmänheten – det är ett sätt att tänka.

– Att försöka förklara för andra gör att man själv förstår bättre. När man arbetar med något komplicerat måste man förenkla och skapa pedagogiska bilder – inte bara för att undervisa andra, utan för att själv kunna se sammanhangen.

Han beskriver popularisering som en ömsesidig process, där berättandet och forskningen berikar varandra.

– För min egen forskning och kreativitet är just den här populariseringen något enormt givande. Det vidgar perspektiven och har också en djupare existentiell betydelse för mig. Jag kopplar gärna samman det jag pratar om med kultur och mänskliga erfarenheter.

Samtalet som väg framåt

Just det synsättet präglar hans nya bok Människan är ett mirakel, som han har skrivit tillsammans med Björn Ranelid. Samarbetet började oväntat, efter att de hamnat på olika sidor i en diskussion i SVT:s 30 minuter.

– I stället för att bråka bestämde vi oss för att samtala och skriva en bok tillsammans, berättar Ulf Danielsson.

Resultatet blev en slags brevväxling i kapitel-form.

– Det är inte någon polemik utan vi skriver om samma ämnen, fast ur olika perspektiv. I grunden handlar det om vår gemensamma förundran över tillvaron.

Kunskap som ödmjukhet

För Ulf Danielsson handlar naturvetenskap om de grundläggande frågorna kring universums och människans existens.

– Vi är ganska sköra biologiska varelser som lever i en väldig utsatthet på en planet som vi är helt och hållet beroende av och det borde göra oss mer ödmjuka.

Han menar att naturvetenskapens kanske viktigaste uppgift är att påminna oss om just det – vår plats i helheten.

– Vi står inte utanför naturen, vi är en del av den. Och det är en kunskap som inte riktigt har gått fram, vilket också är ett av skälen till att vi sitter med de här ofantliga problemen och en jord som är härjad och delvis förstörd av klimatförändringarna.

Väntan på nästa snilleblixt

I väntan på nästa stora snilleblixt, fortsätter Ulf Danielsson och hans forskarkollegor att utforska hur universum är uppbyggt och leta efter heltäckande teorier – som kanske går att hitta med strängteori eller någonting helt annat.

– Egentligen så vet vi både väldigt, väldigt mycket och väldigt, väldigt lite. Men om vi ser historiskt på hur kunskapen om universum har utvecklats under det senaste seklet och under de senaste årtiondena, så har det hänt oerhört mycket, säger Ulf Danielsson.

Annica Hulth