I det rum i Stockholm där fysikerna möts och diskuterar finns allt det som utgör universum. Det finns en ganska enkel modell som stämmer med de data man har: universum innehåller atomer, neutriner, fotoner (ljuspartiklar), mörk materia och mörk energi.
Människorna är förstås mest synliga: vi ingår i kategorin vanlig materia byggd av atomer. Men det är bara 4-5 procent av allt som universum utgör. De övriga 95-96 procent är osynliga: mörk materia, cirka 25 procent av allt, märks på den tyngdkraft som den utövar på synliga objekt i närheten. Och den mörka energin, som utgör cirka 70 procent av universum och förklarar varför universum fortsätter att utvidgas i ökande hastighet, är helt oförklarad.
Mörk energi minimal i rummet
Alla de här oförklarade storheterna finns också i det här rummet, påpekar en av de mest kända forskarna, astrofysikern David Spergel från Princeton i USA:
– I det här rummet finns mörk energi! Men effekten här är minimal, och vi märker bara mörk energi i universell skala eftersom universum är så stort.
– Här finns mörk materia också. Vi vet inte vad det är, men de flesta idéer vi har innebär att det just nu strömmar miljontals partiklar av mörk materia genom min kropp. Och jag märker det inte eftersom inget händer när de partiklarna möter vanlig materia, säger Spergel.
–Vi har detta överallt runt oss, och ett skäl till att jag är så intresserad av mörk materia är att vi inte märker den, säger Lisa Randall, teoretisk fysiker vid Harvard i USA.
Sannolikt svar om mörk materia snart
Mötet i Stockholm sker i forskningsinstitutet Norditas regi, för att gå igenom vad som hänt inom partikelfysik och kosmologi de senaste åren, och vad som kan tänkas komma framöver. Randall har gjort en lista över de stora frågorna och gjort en uppskattning av hur sannolikt det är att vi kommer att finna svaren det kommande århundradet. För mörk materia tror hon att det är ganska goda utsikter:
– Det är så många experiment som pågår nu. De flesta av dem utgår från att mörk materia ändå någonstans måste reagera vid mötet med vanlig materia. Så kanske kan vi se det om vi bara har tillräckligt stora detektorer. Jag undersöker om det kan vara möjligt att mörk materia består av partiklar som bara interagerar med andra mörk materia-partiklar. Det borde hända något när det sker, precis på samma sätt som sker när partiklar med vanlig materia möts. Kanske kan vi se en gravitationseffekt från en skiva med mörk materia inuti vår egen galax Vintergatan, säger hon.
Ett sätt att försöka se mer är att studera hur stjärnor i och nära Vintergatan förflyttar sig, eftersom de här rörelserna bör påverkas kraftigt om det finns mörk materia i närheten. Forskningen underlättas av att satelliter sedan slutet av 1980-talet håller på att registrera läge och rörelser hos ett enormt antal stjärnor. Det blir helt enkelt en väldigt stor mängd data, där man kan försöka finna mönster som pekar på närvaro av mörk materia.
Materia och antimateria kan inte samexistera
Och ett annan forskningsmetod används på CERN i Schweiz, där den stora kollideraren LHC just startat om på nytt. I rekordhöga energier ska man fortsätta krocka atomkärnor och se vad för slags partiklar som uppstår vid sammanstötningen. Higgs-Englert-partikeln är en upptäckt på senare år. Kanske syns partiklar från mörk materia i någon krock.
Lisa Randalls lista över stora frågor säger också att det verkar mindre troligt att vi kommer att finna ett svar på vad mörk energi är eller varför det finns mer materia än antimateria. Man tror att det i universums början bör ha varit lika mycket av båda, men de kan inte samexistera: materia och antimateria förintar varandra vid ett möte och förvandlas till ren energi. Och varken vi eller några galaxer hade funnits.
David Spergel tror att forskare om några hundra år kommer att hålla med om grunderna i dagens vetenskap. Att jorden kretsar kring solen till exempel.
– Men jag misstänker att framtida forskare kommer att tycka att våra idéer om den mörka energins natur var naiva och förenklade, säger han.
Grunden för wifi
Det här är spännande tider för den som vill veta mer. Och kanske blir det i slutändan oväntade praktiska uppfinningar. Sånt har hänt förr.
– Det verkade väldigt dunkelt med folk som studerade magnetfält i atomkärnor. Nu kan vi få magnetresonans-koll på sjukhuset, och det hade inte funnits om det inte var för de här väldigt esoteriska studierna.
– Ett annat exempel: forskare i Australien som studerade snurrande neutronstjärnor eller svarta hål utvecklade en teknik för att slippa störande radiosignaler. Det är grunden för wifi. Vi använder alla wifi.