Brain Pickings är en rolig blogg jag har börjat följa så smått. ”Brain Pickings is your LEGO treasure chest, full of pieces across art, design, science, technology, philosophy, history, politics, psychology, sociology, ecology, anthropology, you-name-itology.”

SUSY and Higgs: romance or drama? Just när jag själv skrivit en populärvetenskaplig artikel om det här (kommer förhoppningsvis så småningom att offentliggöras, jag har lämnat bort den på faktagranskning) upptäcker jag att Jester också kommenterat saken. Han belyser förstås andra sidor av saken, och är mycket mer teknisk.

Landmarks–Millikan Measures the Electron’s Charge. En återblick på ett klassiskt experiment, som jag faktiskt minns att jag blev fascinerad av när det beskrevs i min gymnasiebok i fysik. Påminner mig om att jag ibland fantiserar om att läsa originalartiklar om klassiska experiment och blogga om dem. Får väl se när jag lyckas med det.

Hapax Legomena and Zipf’s Law Kryptisk rubrik, men handlar om ordfrekvens och om matematiken som beskriver hur vanliga olika ord är. Roligt skrivet, och ganska intressant.

Are expensive batteries worth the extra cost? Det är kul att ställa en sådan fråga, och så bara testa. Hur är det egentligen? Inte en fullständig och helt vattentät genomgång, men i alla fall.

I samband med att jag pysslade med mina länkar kom jag på att det var länge sedan jag recenserade en blogg. Nu blir det bättring på den fronten: jag tänker passa på att rekommendera professor Matt Strasslers blogg Of Particular Significance. Matt Strassler är teoretisk fysiker, och skriver mest om partikelfysik. Det har oftast anknytning till aktuell forskning, och ger en hel del fördjupning jämfört med hur mycket fakta man får plats med i vanliga vetenskapsnyheter.

Matt Strassler skriver klart och redigt, och jag tycker att det är lätt att följa med i resonemangen. Det är faktatätt, och kanske ibland lite svårgenomträngligt i första taget, men vill man ha ordentliga förklaringar är hans riktigt bra. Han riktar sig till allmänheten, men en intresserad allmänhet som vill veta lite mer. Den senaste tiden har han skrivit en serie inlägg om extra dimensioner, och varför de leder till fler partiklar (Kaluza-Klein-partiklar).

Jag rekommenderar Matt Strasslers blogg för den som tycker att det är intressant med partiklar och vill fördjupa sig lite, eller för den som kanske har läst en del redan och vill ha lite mer substans bakom. Det är säkert bra brevidläsning för fysikstudenter också. Själv läser jag den här bloggen inte minst för att jag gillar att studera hur folk gör som är bra på att förklara saker.

Tidskriften Popular Science har hela sitt arkiv av 138 tidigare årgångar online (via Brain Pickings). Jag är inte riktigt säker på att jag är kompis med sökfunktionen, men det är kul att det finns i alla fall.

En karta över mörk materia. Det här hade jag tänkt skriva mer om, men eftersom jag inte har hunnit det är det lika bra att bara slänga upp en länk åtminstone. Man har alltså gjort en karta över fördelningen av mörk materia i stor skala, baserat på observationer av gravitationslinseffekter. (Bra grej, det där med gravitationslinser.) Stämmer tydligen bra med de simuleringar som gjorts. En annan länk, om samma sak: Largest dark matter map holds clues to dark energy.

Är tidsresor möjliga eller håller Einstein? En essä av Ulf Danielsson (professor i teoretisk fysik) i Upsala Nya Tidning.

The biggest science errors in (hard) science fiction.

Möster till en stickad mössa i form av en Kleinflaska.

The New York Times’s Amy Harmon on what it means to be a science writer. Det behövs mycket bakgrundsarbete. Snacka om! Jag tror att det ofta är svårt att få betalt för det arbete man måste lägga ner för att det ska bli bra, och korrekt.

What if Quantum Mechanics Went on Strike? Om vad kvantmekanik har för praktisk betydelse i vår vardag.

XKCD har lärt oss älska streckgubbar. Vill man ha mer kan man kolla in Minutephysics. Väldigt välgjort, och de avsnitt jag har sett hittills har haft bra förklaringar.

Årets bästa astronomiforskning 2011, från Populär Astronomi.

2011′s biggest science stories, and why they’ll be back in 2012, från Ars Technica.

Vetenskapsåret 2011, små partiklar feta rubriker, från Vetenskapsradion.

I morse vid halv sextiden pekade den norra änden av jordaxeln rakt bort från solen. Det kallas för vintersolståndet, och solen ser nu väldigt trött ut härifrån, som om den inte riktigt orkar ta sig upp på himlen. Exakt vilken tid man säger att solen går upp och ned beror på ifall man definierar det som att mitten av solen kommer över horisonten, eller ifall man räknar med övre kanten. SMHI har en sida där sådant förklaras mer ingående. Vill man se vilken tid solen går upp och ner där man bor kan man kolla till exempel här. Observera att det inte ändrar sig så mycket från dag till dag vid den här tiden på året, oavsett vad hurtiga människor säger om ljusare tider!

En sak man inte tänker på så ofta är att jorden i sin bana faktiskt befinner sig lite närmare solen nu mitt i vintern än under sommaren. Faktiskt ungefär fem miljoner kilometer närmare. Det låter väldigt mycket, men det är bara sisådär tre procent av medelavståndet mellan jorden och solen. Som allra närmast är vi den 4 januari. Den punkten kallas perihelion (eller med ett mer allmänt ord periapsis, helion syftar på solen).

Observera att punkterna periapsis och apoapsis flyttar sig över tid, så de kommer inte alltid att infalla på samma datum.

[För den som eventuellt väntar på ytterligare förklaringar av Higgs och supersymmetri (som jag har utlovat) måste jag meddela att julstöket kom emellan. Det kommer senare.]

Jo, visst. De flesta har väl fattat vid det här laget att man ”sett spår av Higgs” i de två stora experimenten vid LHC. Båda har ett överskott av händelser, vid massan 124 respektive 126 gigaelektronvolt (GeV, som det förkortas). Det ser ut som om det är där man skulle kunna upptäcka Higgspartikeln. Här kan man lyssna på vad de säger på vetenskapsradion om nyheten. Och Svenska Dagbladet har snygg grafik. Och Populär Astronomi har en intervju med Elin Bergeås Kuutmann (som skrev artikeln om mörk materia i senaste numret, det har jag redan nämnt här på bloggen).

Men det finns väl fler saker man skulle kunna berätta om och reda ut när det gäller det här. En del detaljer är ju lite svåra att förstå, i alla fall om man inte är van att tänka på sådana saker.

Jupp. Som det där med ”gigaelektronvolt”. Volt, det är väl elektrisk spänning? Varför mäter man massa i spänningsenheter?

Hmm. Ja, det är skillnad på volt och elektronvolt. En elektronvolt (förkortas eV) är den energi en elektron får om man accellererar den genom en spänning på en volt. Jämför det med den rörelseenergi ett föremål får när det faller i gravitationsfältet. Alla partiklar med elektrisk laddning påverkas som av kraften i ett elektriskt fält. (Själv hade jag i skolan lite svårt att förstå enheterna för elektrisk ström och spänning innan jag såg sambanden att Ampere = Coulomb / sekund, alltså ström är mängden laddning som passerar per sekund, och Volt = Joule / Coulomb, alltså att spänning är energi per laddningsenhet. Man kan lära sig mycket med dimensionsanalys!)

Den här energienheten är mer lagom stor när man pratar om materiens minsta byggstenar än enheter som kilogram, som är ofantligt mycket större. Massa och energi är ju ekvivalenta, och hör ihop genom det berömda sambandet E=mc². Om man tar den här energienheten eV och delar med c² får man en massenhet som är mer lagom stor. Partikelfysiker gör det här lite svårare att genomskåda eftersom de (vi) gärna använder ett system som kallas ”naturliga enheter”, där man helt enkelt sätter c=1 och ändrar skalan på alla andra enheter. Det är därför man ofta hör folk säga att ”elektronens massa är 511 keV” och liknande. Man gör det enkelt för sig genom att slippa släpa med det där c² genom alla beräkningar.

Sen kan man ju undra vad det är de ser egentligen. Du pratar om ”händelser”, vaddå för händelser? Och om man fångar en Higgspartikel i sin detektor, vet man då inte om det är en Higgspartikel eller inte? Hur kan fysikerna vara säkra på vad som händer över huvud taget, i den där apparaten?

Det man gör vid laboratoriet CERN är att man skickar protoner i en jättestor acceleratorring (det är LHC), en stråle i ena riktningen och en stråle i den andra riktningen. Sedan låter man dem kollidera inuti någon av de experimentuppställningar man byggt runt ringen. De två största är ATLAS och CMS. I kollisionen förintas protonerna, och en skur av andra partiklar kan bildas. Hela den där processen brukar kallas för en händelse. Man registrerar mängder med händelser, och varje händelse innehåller mängder med signaler från olika delar av detektorn. Signalerna ska sedan ”rekonstrueras” — man räknar ut vilka partiklar som har passerat för att ge upphov till just dessa signaler.

Higgspartikeln är inte stabil och sönderfaller direkt i kända partiklar. För att göra det ännu krångligare sönderfaller de också, och det man fångar upp är de mer långlivade partiklar som blir resultatet och lämnar signaler i detektorn.

Bild från CMS.

CMS har många fina bilder på sin informationssida om resultaten som rapporterades igår. Titta en bit ner på sidan, där finns länkar till animationer av ”händelser” och filmer som förklarar.

När man ser så många partiklar från en kollision kan det lätt hända att man råkar fånga upp en kombination som imiterar vad man borde se om en Higgspartikel har sönderfallit. Tittar man på en enskild händelse kan man alltså inte säga ifall det fanns en Higgspartikel där eller inte. Istället måste man räkna ut precis hur många händelser av en viss typ man förväntar sig utifrån standardmodellen, och leta efter ett överskott.

Higgspartikeln kan sönderfalla på lite olika sätt, och det kallar man för olika ”sönderfallskanaler”. De möjliga sönderfallen och hur många de borde bli beror på Higgspartikelns massa. Vi vet ju inte vilken massa Higgspartikeln har, och därför måste man undersöka hela spektrat av olika alternativ.

Här kan man se hur sannolikheten att Higgspartikeln ska sönderfalla på olika sätt förändras med massan. (Klicka på bilden för att komma till den interaktiva demon.)

När man lägger ihop resultaten kommer man fram till att man ser lite fler händelser som liknar Higgssönderfall än som kan förklaras med standardmodellens partiklar, vid energier som motsvarar en viss massa hos Higgspartikeln.

Eftersom man inte har sållat fram tillräckligt många händelser ännu kan man inte säga säkert att man vet att det måste till en Higgspartikel för att förklara det man sett. Man brukar prata statistikspråk om ”sigma” (grekiska bokstaven ), som är måttet på en standardavvikelse. Lite slarvigt förklarat kan man säga att ju fler sigma desto säkrare är man på att det man sett inte kan förklaras med en vanlig slumpvariation, utan verkligen är en riktig effekt. Inom partikelfysiken kräver man för att tala om en upptäckt. Det betyder att man är till 99.99995% säker på att det inte är en tillfällighet att man sett en anhopning vid en viss energi, utan att man verkligen har något där som inte kommer att försvinna när man tittar mer noga.

Där är vi alltså inte ännu. Ett år till, så räknar man med att vara i mål. Men ATLAS resultat har en signifikans på ungefär tre sigma, vilket ändå kvalificerar det som en ”observation”.

En artikel om mörk materia finns också i decembernumret av Populär Astronomi, men det är inte jag som har skrivit den utan Elin Bergeås Kuutmann. Den artikeln finns som pdf på webbplatsen, så den kan man läsa om man är intresserad. Innehåller en lista på olika experiment, men eftersom det finns så många olika typer av ansträngningar för att hitta mörk materia fick inte mitt kära PICASSO plats. Däremot finns tydligt markerat vilka av de här projekten det finns svensk inblandning i, vilket kan vara intressant att se.

Jag är också medarbetare i Populär Astronomi! Jag har skrivit ett personporträtt av Anna Rathsman på SSC (det som tidigare var Rymdbolaget), men den får man läsa i papperstidningen, för den ligger inte online.

Jag har hittat ytterligare en blogg med vetenskapsnyheter och liknande, riktad till allmänheten. Det är I en strut, en ”vetgirig blogg där vi snokar runt bland naturvetenskapliga nyheter” med anknytning till Tom Tits Experiment.

Bloggen har en ganska trevlig lättsam ton och de håller en bloggtakt som gör mig avundsjuk. Här ryms klimatfrågan, medicinhistoria och strängteori. Den lägger jag till i min RSS-läsare genast! (Och länkar till här.)