Anders Kvellestad

Kort fortalt – hva forsker du på?
Hva skjer når vi kolliderer elektroner, kvarker og andre elementærpartikler? Hvordan endte universet opp med bittelitt mer materie enn antimaterie? Hva er egentlig “mørk materie” for noe? Og hvorfor er det så lett å riste på Higgsfeltet?

Dette er noen av de litt snodige spørsmålene vi forsker på i mitt fagfelt, partikkelfysikk. Kort sagt prøver vi å finne ut hvordan universet oppfører seg helt der nede “på bunnen”, på de aller korteste lengdeskalaene vi kan utforske.

For å finne svar på dette trengs nye teorier. De matematiske modellene vi jobber med i partikkelfysikk er såkalte kvantefeltteorier. Det vi vanligvis omtaler som elementærpartikler opptrer her som en form for bølger eller vibrasjoner i underliggende kvantefelt — for eksempel beskrives et elektron som en bølge i elektronfeltet, og en Higgspartikkel som en bølge i Higgsfeltet.

Min forskning fokuserer på hvordan vi best kan teste slike kvantefeltteorier mot alt vi har eksperimentelle data. Ved å gjennomføre store statistiske analyser forsøker jeg, i samarbeid med mange andre, å finne frem til de mest lovende nye teoriene, og beregne hva disse teoriene predikerer for fremtidige eksperiment.

Hva er de mest spennende problemstillingene innenfor ditt fagfelt?

Vi har mange nye teorier som kan svare på spørsmålene vi grubler på i partikkelfysikk — for eksempel spørsmålet hva mørk materie egentlig er. Felles for alle disse teoriene er at de postulerer eksistensen av nye typer fysiske prosesser med hittil uoppdagede elementærpartikler/kvantefelt.  Vår til nå beste teori, den såkalte Standardmodellen i partikkelfysikk, kan altså ikke være komplett — det er noe som mangler!

Men hvor skjuler denne “nye fysikken” seg? Til tross for mange år med iherdig leting har vi enda ingen tydelige eksperimentelle bevis for noen nye prosesser og partikler.

Skyldes det at de nye partiklene vekselvirker svakere med vår vanlige materie enn vi har forventet? Er problemet at vi ikke analyserer de enorme datamengdene på rett måte? Trenger vi nye eksperiment med høyere energi og bedre detektorer? Eller er kanskje alle de nye teoriene våre på villspor, og det vi trenger er noen helt nye idéer å styre etter?

Min innfallsvinkel til denne jakten på ny fysikk er i stor grad datadrevet: Gjennom å kombinere kvantefeltteori med avansert statistikk og maskinlæring håper jeg å være med på å stake ut kursen mot en ny og dypere teori for naturen på kvantenivå.

Hvorfor og hvordan ble du interessert i ditt forskningsfelt?

Som liten drømte jeg om å bli fotballspiller, tegneserietegner eller dinosaurforsker. Men et eller annet sted på veien gikk det galt og fysikken tok meg. Det skyldtes nok dels noen dyktige lærere i fysikk og matematikk på videregående, og dels min egen opplevelse av at dette var fag jeg mestret. Men den viktigste faktoren var nok helt enkelt en dragning mot de store spørsmålene: Hvorfor finnes universet? Hvordan er det skrudd sammen? Hva er vår plass i det hele?

I partikkelfysikk fant jeg et fagfelt som lar meg bruke matematikk til å være med å utforske noen små aspekter av disse enorme spørsmålene. Og kanskje enda viktigere, jeg fant mange andre folk som deler den samme fascinasjonen for matematikk og universets gåter.

Hvordan ser din forskerhverdag ut?

Min hverdag er nok ikke så ulik hverdagen i mange andre jobber: jeg drikker kaffe, skriver e-poster og løser dataproblemer — og noen ganger lager jeg nye dataproblemer. Mye av min forskning er knyttet til et internasjonalt samarbeid kalt GAMBIT. Vi er en gruppe på rundt 50 fysikere som sammen utvikler et dataprogram (åpen kildekode, selvfølgelig) for omfattende statistiske analyser, og så benytter vi dette programmet til å studere nye fysikkteorier vi er interesserte i.

Dermed går det mye tid til programmering, kjøring av beregninger på diverse superdatamaskiner og analysering av resultater. Og fordi GAMBIT involverer forskere og studenter over hele kloden, blir det også en god del videomøter på litt odde tidspunkt.

Heldigvis kan jeg også bruke en del tid på undervisning og veiledning av studenter, samt å diskutere nye artikler og resultater med kollegaer i Oslo og andre steder. Det er virkelig et privilegium å få jobbe med så dyktige og engasjerte folk.

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

En av våre viktigste oppgaver som forskere er å bidra til at ny kunnskap når ut til resten av samfunnet. Men vi bør ikke nøye oss med å kun formidle forskningsresultater — vi har også ansvar for å kommunisere hva forskning virkelig er. Dette er forskningsformidlingens unike utfordring, å forklare hvordan den rotete, menneskelige, usikre og frustrerende prosessen som alle forskere kjenner, samtidig kan være vår beste metode for å lære noe nytt om verden. Gjennom AYF ønsker jeg å jobbe for ærlig og kreativ forskningsformidling, som kan få frem både det faglige og det menneskelige i forskningen.

Jeg brenner særlig for å fremme forståelse for forskningens kollektive side. Dette berører både formidling og forskningspolitikk — alt fra hvordan vi forteller historier om vitenskap og forskning, til spørsmål om åpen publisering av artikler og programvare. For, stikk i strid med myten om forskeren som “det ensomme geniet”, så er det å frembringe ny, troverdig kunnskap som regel et kollektivt prosjekt. Det avhenger av mange små og store bidrag fra et mangfold av mennesker med ulike bakgrunner, personligheter og talenter. Dette perspektivet er ofte underkommunisert, og jeg tror tverrfagligheten og formidlingsengasjementet i AYF er et ypperlig utgangspunkt for å gjøre noe med det.