Simen Kvaal

Foto: Eirik Furu Baardsen

Simen Kvaal

Fagområde

Teoretisk kjemi

Sted

Universitetet i Oslo

E-post

simen.kvaal@kjemi.uio.no

Simen Kvaal

Hva forsker du på?

Jeg er forsker innen et felt som kalles kvantekjemi. I kjemien studerer man alle stoffer vi omgir oss med, deres reaksjoner og egenskaper. Alle stoffer består av atomer, og styres av kompliserte naturlover – kvantemekanikk. Lovene beskriver i prinsippet alle kjemiske reaksjoner og fenomener matematisk: fra hvordan vann kan fryse til is eller fordampe, via plantenes fotosyntese, til sammensetningen av duftene som produseres når en deilig eplekake står i ovnen. Kjemi er også svært viktig innen klimaforskning og andre av verdens viktigste utfordringer.

Laboratoriet mitt er en datamaskin, i motsetning til andre kjemikere som har labfrakk og vernebriller. Kvantemekanikk er nemlig svært komplisert. Datamaskiner er svært gode til å regne, og kan gjøre en jobb på millisekunder som ville tatt flere hundre år å gjøre for hånd! Med slike beregninger kan vi får en dypere forståelse for kjemien, og også veilede og redusere kostnadene med dyre eksperimenter. Min jobb er å utvikle reknemetodene datamaskinen bruker.

Hva er de mest spennende problemstillingene innenfor ditt fagfelt?

I kjemien gjør man ofte kostbare forsøk, og kvantekjemiske beregninger kan være med å veilede disse, og dermed redusere kostnader og skape dypere innsikt. Da er det svært viktig at beregningen kan gjøres raskt og enkelt, «ved et tastetrykk» så og si. Men kvantemekanikkens lover er så kompliserte at beregningene kan ta svært lang tid.

Selv om svært mange kjemikere i dag bruker kvantekjemiske dataprogrammer i sine eksperimenter, så har disse enten svært begrenset nøyaktighet, eller så er de veldig tidkrevende. Kvantekjemikere har et spøkefullt begrep som kalles «den eksponentielle forbannelsen». Det er nemlig slik at vanlige beregningsteknikker trenger en regnetid som dobles når man legger til noen få atomer! Dette setter en effektiv stopper for mange gode ideer. Min forskning dreier seg nettopp om denne «forbannelsen» og hvordan vi kan «oppheve» denne.

Hvorfor og hvordan ble du interessert i ditt forskningfelt?

Siden jeg var liten har jeg alltid vært interessert i naturvitenskap og datamaskiner. Dette er sikkert fordi faren min var interessert i det! På 1980- og 1990-tallet var det slett ikke vanlig å ha datamaskin, men jeg ble raskt hekta på å skrive dataprogrammer da faren min viste meg hvordan. Da de andre sparket  fotball på løkka, programmerte jeg solsystemets baner på PCen. Studier på Universitetet i Oslo var et naturlig valg etter videregående skole.

Kvantekjemi er et felt der kjemi, fysikk og matematikk møtes. For meg er dette den perfekte jobben, for jeg kan drive med hobbyen min samtidig som jeg bidrar til å løse viktige problemstillinger.

 Hvordan ser din forskerhverdag ut?

Mine verktøy er penn, papir, tykke bøker, tavle, kritt, og ikke minst, datamaskinen. Det er alltid minst én tykk bok med formler og teoremer jeg leser i. Tavle og kritt er uunnværlige hjelpemidler når jeg og kollegene mine diskuterer og oppdager utforsker ideer sammen, og datamaskinen bringer ideene til liv med beregninger.

Ideene blir dokumentert i internasjonale tidsskrifter, disse skriver jeg ofte sammen med kolleger her i Norge, men også kolleger i utlandet. Flere ganger i året reiser jeg på møter og konferanser rundt om i hele verden og presenterer arbeidet. Dette er også en gylden mulighet til å treffe nye og gamle samarbeidspartnere.

 Jeg underviser også. Det er mange studenter som ønsker å jobbe med både kjemi og fysikk. Flere studenter møter man igjen som forskere senere, og det er veldig inspirerende.

 Hvilke saker vil du jobbe for gjennom Akademiet for yngre forskere?

Alle de store og viktige vitenskapelige problemene er tverrfaglige: de går på tvers av de enkelte faggrenene og kan ikke løses av enkeltpersoner eller -miljøer. Akademiet for yngre forskere er en unik møteplass der yngre vitenskapsfolk fra mange ulike disipliner kan møtes og diskutere og finne unike ideer. Jeg ønsker å bruke Akademiet til å fremme tverrfaglighet – dette kan være gjennom arrangementer og workshops, konkrete forskningsprosjekter, eller annet.

Jeg brenner også for formidling, spesielt populærvitenskap. Den gode populærformidlingen er uvurderlig, både for rekruttering og økt bevissthet og kunnskap blant folk flest – inkludert andre vitenskapsfolk. Som medlem i Akademiet for yngre forskere ønsker jeg å initiere formidlingsprosjekter med andre medlemmer, finne nye kanaler, og også fremme formidlingens kår på annet vis.