Alexander Rothkopf

«Vitenskap må være et bærekraftig livsvalg og AYF er en stor støttespiller for å realisere dette målet.»

Kort fortalt – hva forsker du på?

Jeg forsker på elementærpartikler, primært partiklene kalt kvarker. I verden rundt oss er de lukket inne i protonene og nøytronene som utgjør atomkjernene. Men på universets fødsel, kort tid etter Big Bang, var temperaturene så høye at protoner og nøytroner smelter og kvarkpartiklene frigjøres. Jeg vil forstå hvordan kvark partikler oppfører seg under slike ekstreme temperaturer.

Ved det internasjonale CERN-laboratoriet gjenskaper eksperimenter forholdene nær Big Bang hvor de kollidere atomkjerner med nesten lysets hastighet. Når to kjerner krasjer inn i hverandre, dannes det for en brøkdel av et sekund en liten, men ekstremt varm suppe av kvarker. Jeg jobber med å lage et termometer for disse eksperimenter.

Prinsippet jeg bruker kjenner du fra hverdagen: hvis du legger en sukkerbit i en varm kopp med te, smelter den raskere jo varmere teen er. Hvis du vet hvor raskt sukkerbitter smelter ved en viss temperatur, kan du utlede temperaturen på teen. På samme måte utvikler jeg datasimuleringer om hvordan partikler laget av kvarker smelter ved høye temperaturer. Avhengig av hvilke partikler som smelter i kollisjonssenteret og forsvinner fra målingene, kan vi utlede hvilken temperatur som var nådd ved kollisjoner av kjerner på CERN.

Hva er de mest spennende problemstillingene innenfor ditt fagfelt?

På grunn av den raske utviklingen innen datakraft er vi vant til å se simuleringer av mange forskjellige fenomener i verden rundt oss: fra luftstrøm gjennom bygninger, til flyt av væsker i rørledninger, til spenninger som brer seg ut over tid i flyvinger. På den annen side når vi er interessert i mikroskopiske systemer som må beskrives ved hjelp av kvantefysikkens språk, selv etter tiår med forskning, vet vi ikke hvordan vi skal simulere mer enn ca. 20 partikler som utvikler seg over tid. Denne begrensningen, kjent som det beryktede «sign problemet», er en viktig veisperring for å forstå hva som skjer i sentrum av kollisjoner ved CERN eller i det indre av materialer.

Å utvikle nye simuleringer ved å bruke både klassiske datamaskiner og kvantedatamaskiner for å overvinne «sign problemet» er et sentralt mål for teoretiske fysikere som jobber med partikkelfysikk og kondenserte fasers fysikk.

Hvorfor og hvordan ble du interessert i ditt forskningfelt? 

Jeg er en fan av science fiction, og som ungdom ble jeg fasinert av fortellingene i TV-serien Star-Trek. Det inspirerte meg til å se vitenskap og teknologi både som et middel til å overvinne våre fysiske begrensninger og løse menneskehetens presserende problemer, som sult og fattigdom. Men den ga også en påminnelse om at teknologi alene ikke er nok, og at det er teknologiens ansvarlige bruk som betyr noe. Ved å kombinere denne inspirasjonen med oppmuntring fra fantastiske naturfaglærere på videregående, tok jeg beslutningen om å studere grunnleggende naturfag.

Avgjørelsen å bli forsker i kjernefysikk og partikkelfysikk var sterkt påvirket av et internship ved CERN-laboratoriet, som jeg deltok under bachelorgraden. Arbeidet med fremragende forskere fra Europa og Japan ved ASAKUSA-eksperimentet om egenskapene av antimateriepartikler ga meg et sterkt ønske om å vite mer om elementærpartikler. Det viste meg også at Japan er hjemsted for verdensledende forskere, og jeg bestemte meg for å ta doktorgraden min ved Universitetet i Tokyo. Det var da jeg begynte å jobbe med kvarkpartikler for første gang, og fascinasjonen for disse elementære byggesteinene i materie har fulgt meg siden.

Hvordan ser din forskerhverdag ut?

Som professor ved et offentlig universitet inneholder arbeidsdagen min mange forskjellige elementer. I løpet av semesteret underviser jeg ofte før lunsj, etterfulgt av møter med medlemmene av forskergruppen min for å diskutere deres pågående prosjekter, og gir veiledning om vitenskap og om manuskriptskriving. Siden et institutt er i konstant utvikling, har vi jevnlige møter med mine kolleger om ledelse, strategi, undervisningsutvikling og outreach aktiviteter. Som del av internasjonale forskningssamarbeidsprosjekter deltar jeg også i videosamtaler med forskere fra andre universiteter om ettermiddagen. For å gjøre kjent forskningen av gruppen min, organiserer og deltar jeg på internasjonale forskningskonferanser. For å etablere nye samarbeid reiser jeg til andre universiteter og forskningslaboratorier for å holde seminarer og kollokvier.

For å komme videre med mine egne forskningsprosjekter, reserverer jeg tid senere på ettermiddagen og i helgene til å jobbe med dem. Samtidig utvikler jeg nye forskningsretninger som grunnlag for å søke om forskningsmidler, som finansierer postdoc-stillingene ved instituttet vårt. I løpet av søknadsskrivingssesongen, som begynner rundt tre måneder før søknadsfristen, reserverer jeg ekstra tid til å utvikle og skrive disse tilskuddsdokumentene.

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

Jeg er begeistret for vitenskapsformidling, og har etablert Stavanger sin avdeling av den globalt outreach festivalen Pint of Science. Sammen med akademiets medlemmer ser jeg frem til å styrke vitenskapskommunikasjon og outreach aktiviteter over hele landet, og utvikle nye formater som involverer ikke bare universiteter og forskningssentre, men også ulike aktører fra industri og næringsliv.

Vitenskap som et karrierevalg og hvordan denne livsvalg kan ble bærekraftig er det andre fokuset for mitt medlemskap i akademiet. Jeg har selv erfart usikkerheten på postdoc-stadiet og ser frem til å utvikle nye måter, slik at vi kan tilby målbevisste og hardtarbeidende individer med en klar vei videre til å bli forskere for livet. Sammen med medlemmene av akademiet ønsker jeg å kommunisere verdien av vitenskap og forskning til beslutningstakere og vil gjerne bidra til a utvikle og etablere søknadsordninger som lar målbevisste unge forskere etablere sin egen finansieringsbase inntil de blir faste ansatt.