Presentationstal av Professor Per Carlson, ledamot av Kungliga Vetenskapsakademien, ordförande i Nobelkommittén för fysik, den 10 december 2006.

Professor Per Carlson presenterar Nobelpriset i fysik 2006 i Stockholms Konserthus. Copyright © The Nobel Foundation 2006 Photo: Hans Mehlin

Eders Majestäter, Eders Kungliga Högheter, Pristagare, mina damer och herrar,

Blicka ut mot himlen en stjärnklar kväll och fascineras över det kosmiska skådespel som syns. För femtio år sedan använde astronomer teleskop på jorden för att undersöka rymden. Med den tidens instrument kunde man se stjärnor och galaxer så långt bort att det tog ljuset några hundra miljoner år att nå oss. Årets Nobelpris i fysik handlar om en annan typ av astronomi, där instrument på COBE-satelliten användes för att observera strålning som sänts till oss för omkring 13 miljarder år sedan, från en annan, mycket tidigare epok i universums utveckling.

Vid den tiden hade universum just ändrat karaktär. Tidigare var det en tät, het och ogenomskinlig soppa av elektroner, protoner och strålning. Temperaturen var då så hög och universum så tätt att strålningen fångades i soppan som ljus fångas i dimma. Men universum expanderar vilket innebär att tätheten och temperaturen sjunker samtidigt som strålningens energi minskar – detta är det samma som att dess våglängd ökar. Strålningen, som tidigare var fångad i soppan, blev fri – precis som när dimman lättar. Temperaturen hade då sjunkit till 3000 grader och man beräknar att universum var ca 380 000 år. Den fria strålningen kunde obehindrat fortsätta sin långa färd genom universum.

Under strålningens 13 miljarder år långa färd har universum expanderat kraftigt och våglängden sträckts ut 1000 gånger, samtidigt som temperaturen fallit från 3000 till ca 3 grader över den absoluta nollpunkten. Denna kalla bakgrundsstrålning fyller rymden och är en rest från universums tidigaste skeden, men är inte synlig för ögat. De utsträckta vågorna kan observeras i mikrovågsområdet, med en våglängd av någon mm. Det är denna ursprungliga strålning som COBE-satelliten observerat.

John Mather ansvarade för det instrument ombord COBE, som med stor precision dels kunde bestämma bakgrundsstrålningens temperatur och dels bekräfta att dess spektrum hade den karakteristiska svartkroppsformen, kännetecknande det tidiga universums heta jämviktstillstånd.

George Smoot ansvarade för det instrument som letade efter mycket små variationer – omkring en del på 100 000 – av bakgrundsstrålningens temperatur i olika riktningar. Variationerna skulle utgöra frön till de strukturer i form av stjärnor och galaxer som växt fram från ursprungets heta, jämna soppa. Efter några års insamling av data kunde man visa att de eftersökta små temperaturvariationerna verkligen fanns. Det första steget i förståelsen av hur universums strukturer utvecklats hade tagits.

Dr Mather, Professor Smoot. Cosmology has become a precision science and your ground-breaking research laid the foundation for that. With your carefully calibrated instruments you have shown the cosmic microwave background radiation to follow very precisely a blackbody form. The in-depth analysis of the radiometer data has shown the presence of the long sought small temperature anisotropies, the seed of the structures in the Universe that we observe today. In your successful experiments you have used space-based instruments on board the COBE satellite. We are now all together at sea level in Stockholm, and on behalf of the Royal Swedish Academy of Sciences it is my privilege and pleasure to congratulate you for your outstanding work and I now ask you to step forward to receive your Nobel Prizes from the hands of His Majesty the King.