En supersträng är alltings absolut minsta beståndsdel. Den är så liten att en atomkärna är gigantisk i jämförelse. Jens Fjelstad har under flera år studerat gåtan om supersträngar, svarta hål och gravitation. Den 6 december 2002 var han den förste att disputera inom NT-sektorn vid Karlstads universitet.
Strängteorin bygger på antagandet att de allra minsta byggstenarna i universum utgörs av små stränglika objekt, så kallade supersträngar. Dessa strängar är så små att de enbart finns i teorin. Om man i tanken förstorar en supersträng så att den blir lika stor som punkten som avslutar den här meningen, skulle en atom som förstoras lika många gånger bli lika stor som Vintergatan. Tanken är hisnande då vår galax mäter 100 000 ljusår från den ena kanten till den andra.
Allting i hela universum är uppbyggt av supersträngar. Människor, djur, hav och stjärnor. Det går inte att dela upp en supersträng i mindre delar. Den består enbart av sig själv. I det allra första ögonblicket efter Big Bang tror man att universum var fyllt av supersträngar. Egenskaperna som strängarna har är därför viktiga för att vi ska kunna förstå hur vårt universum utvecklades efter Big Bang och varför universum ser ut som det gör.
Strängteorin beskriver även de krafter som verkar mellan strängarna. Många forskare anser att strängteorin, efter Newtons rörelselagar och Einsteins relativitetsteori, är den viktigaste teorin om gravitation genom tiderna. Och den mest utvecklade.
Jens Fjelstad, nybliven doktor i fysik vid Karlstads universitet, har under flera års tid studerat den gåtfulla och ännu inte bevisade supersträngen. Hans avhandling "Conformal field theory and the holographic principle" handlar till stora delar om gravitation.
– Allt som händer på stora skalor, det vill säga i rymden, styrs av gravitation. På små avstånd däremot får naturen väldigt underliga egenskaper när man tittar på gravitationen utifrån Einsteins ekvationer.
Lösningen på detta problem kan enligt Jens Fjelstad finnas i den holografiska principen. Han och många andra forskare på området menar att strängteorin inte är bunden till rummets tre dimensioner. Rummet som vi lever i består av längd, bredd och höjd. Den holografiska principen går emellertid ut på att man bara behöver två dimensioner för att beskriva allt som finns och händer i universum.
– Jag har tittat på en mycket enkel modell av verkligheten, där vi helt enkelt har slängt bort en dimension. Då blir plötsligt gravitation väldigt enkel att beskriva, säger Jens Fjelstad.
För att beskriva mekanismen bakom den holografiska principen har han bland annat studerat fenomenet svarta hål, det vill säga rester av stjärnor som krympt ihop och nu fungerar som rymdens egna dammsugare. I avhandlingen har han kunnat härleda egenskaper hos svarta hål ur den holografiska principen.
Jens Fjelstads doktorsavhandling är redan något av historisk. Fredagen den 6 december lades den, som första avhandling inom NT-sektorn vid Karlstads universitet, fram för disputation. Som nybliven doktor hoppas Jens Fjelstad att även framöver kunna ägna sig åt forskning inom området strängteori. För den stora gåtan om tillvarons minsta byggstenar är långt ifrån löst.
