Plakat med bilde av universets utvikling fra big bang til i dag.

Vitenskap for alle!

Vitenskapsformidling er en viktig del av det å drive med forskning. I tillegg til alt annet jeg driver med er jeg også stipendiat i høyenergifysikk. Da lurer du kanskje på hva høyenergifysikk er, og hvorfor jeg driver med akkurat det?

Helt siden jeg var liten og satt foran TV-skjermen og så David Attenborough krype rundt blant termitter, eller så spektakulære animasjoner av det ytre verdensrom, har jeg vært fascinert av naturvitenskap.

Veien frem til å bli stipendiat i fysikk ved Fysisk institutt ved Universitetet i Oslo har vært ganske lang. Jeg har jobbet med elektronikk, og jeg har jobbet med webdesign. Ikke før jeg var 30 kom jeg meg til universitetet for å studere. Bedre sent enn aldri. Nå har jeg studert fysikk i over 7 år, og føler meg enda ikke ferdig.

Hvorfor studerer ikke alle vitenskap?

Naturvitenskapen er full av fascinerende fagfelt. Det var ingen selvfølge at det ble fysikk for meg. Jeg er vel så interessert i biologi, astronomi og paleantologi, for å nevne noen andre fagfelt. Likevel ble det fysikk til slutt. Når alt er spennende ender man opp med å velge det som skiller seg litt ut fra alt det andre, men det er også tilfeldigheter som avgjør.

Jeg tok en mastergrad i computational physics i 2012. Computational physics er godt norsk for beregningsorientert fysikk. Det vil si at vi simulerer komplekse fysiske problemer på datamaskin – gjerne en superdatamaskin slik som Abel, superdatamaskinen som Universitetet i Oslo er med og eier.

Høyenergifysikk, som jeg driver med nå, er handler om de bitte små strukturene universet består av: kvarker, elektroner, fotoner og andre elementære partikler. Bitte små detaljer i naturen som vi aldri ser, men som er en fundamental del av oss selv og universet vi lever i. Mange av disse partiklene blir bare synlige ved høye energier, enten slik det var helt i universets begynnelse, eller i store partikkelknusere som The Large Hadron Collider (LHC) ved senteret til CERN, Den europeiske organisasjon for kjernefysisk forskning, utenfor Genéve i Sveits.

Ved å kollidere store partikler, som protoner i dette tilfellet, ved veldig høye energier, kan vi danne nye partikler som er enda tyngre. Dette skyldes fysikken bak Einsteins berømte likning E=mc2, som beskriver hvordan energi og masse er to sider av samme sak. Mye energi gjør at man skaper store mengder partikler, som ellers ikke lever lenge i naturen, før de henfaller til mindre partikler. Noen av disse partiklene er svært kompliserte å lage og oppdage, og den siste partikkelen i standardmodellen ble ikke oppdaget før i 2012: den mye omtalte Higgs-partikkelen. Denne oppdagelsen var enda en stor seier for høyenergifysikken.

Vi trenger mer energi

Prosjektet jeg jobber med er en internasjonal kollaborasjon som utvikler neste generasjons partikkelakseleratorer – eller rettere sagt: vi tester om spesifikke teknikker kan brukes for å gjøre akseleratorer mer effektive – mye mer effektive. Det er svært dyrt å bygge nye og større akseleratorer, men det er nødvendig å få partikler opp i enda høyere energi for å kunne studere enda finere detaljer.

Det er fysiske begrensninger på hvor mye energi vi kan overføre per meter akselerator. Det betyr at mer energi krever lengre akseleratorer. Sirkulære akseleratorer som LHC på CERN er en løsning for tunge partikler som protoner, men de fungerer heller dårlig for de mye lettere elektronene. Når vi sender partikler i ring mister de energi i svingene. Hvor mye energi de mister er omvendt avhengig av massen til partiklene, og elektroner mister veldig mye mer energi enn protoner i en sirkulær akselerator.

Foto av selve aksellerator-røret på SLAC, Stanford. Vi ser et stort sølvfarget rør med ledninger og instrumenter rundt.

Beam-røret på SLAC, Stanford. En tynn stråle med elektroner, nær lysets hastighet, går gjennom dette røret når akseleratoren er i drift. Foto Veronica Berglyd Olsen, 2013.

For å få fart på elektroner trenger man i stedet en lineær akselerator. Det finnes allerede flere slike, blant annet slik som Stanford Linear Accelerator Center (SLAC), som ligger i Menlo Park i California i nærheten av Facebooks hovedkvarter. Her har man kollidert elektroner siden 60-tallet, og forsker i dag på blant annet på nye teknikker for å akselerere disse. Et av disse eksperimentene er et for-eksperiment for prosjektet jeg jobber på, og jeg har vært på besøk på SLAC et par ganger og jobbet på dette eksperimentet.

Fagfeltet er spennende og kombinerer både teoretisk fysikk, numeriske simuleringer og fysiske eksperimenter. Prosjektgruppa vår holder på å bygge et nytt eksperiment på CERN. Dette skal stå ferdig en gang i slutten av 2016. Lykkes vi med disse eksperimentene, kan vi kanskje bygge enda mer energetiske akseleratorer i fremtiden og finne ut enda mer om de aller minste byggesteinene som hele universet vårt består av.

Å formidle nysgjerrighet

En viktig del av forskning er å vise folk flest hva vi finner ut og hvorfor dette er viktig. All vår teknologi er basert på hvordan vi forstår naturen rundt oss, men mest av alt er vitenskap en måte å tilfredsstille vår kollektive nysgjerrighet på. Innsikten vi får gjennom forskningen har mye mindre verdi om den bare publiseres i fagtidskrifter. Vi er alle med og betaler for denne kunnskapen, og alle bør få ta del i oppdagelsene.

Bloggen min har handlet om litt av verdt så langt, men jeg har lyst til å få inn mer vitenskapsformidling. Som en del av doktorgraden min tar jeg et kurs i vitenskapsformidling. Kurset heter MNKOM9000, og finnes også for bachelor- og masterstudenter. Dette blogginnlegget er en del av kurset, men jeg håper å få skrevet flere blogginnlegg om det jeg jobber med. Kanskje til og med noen innlegg med bilder fra CERN? Formidling er uansett viktig. Uten formidlere som David Attenborough og andre ville kanskje aldri denne interessen ha blitt vekket i meg.

Fremhevede innlegg

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *