Artikkel

SFF-senter til kjemikere i Oslo og Tromsø

Forskerne ved UiO-delen av det nye Hylleraas Centre for Quantum Molecular Science hadde grunn til å feire onsdag formiddag
Forskerne ved UiO-delen av det nye Hylleraas Centre for Quantum Molecular Science hadde grunn til å feire onsdag formiddag. Foto: Bjarne Røsjø. Bruk bildet.

SFF-senter til kjemikere i Oslo og Tromsø

Kjemi-instituttene ved universitetene i Oslo og Tromsø får 158 millioner kroner til etableringen av et felles Senter for fremragende forskning. De skal blant annet utvikle metoder som kan simulere kjemiske systemer med opptil millioner av atomer – som i biologiske membraner.
Rektor Anne Husebekk gratulerer Kenneth Ruud, Bjørn Olav Brandsdal og Kathrin Hopmann med nytt SFF. De har alle vært sentrale i arbeidet med å få det nye senteret. Foto: Karine Nigar Aarskog
Rektor Anne Husebekk ved UiT gratulerer Kenneth Ruud, Bjørn Olav Brandsdal og Kathrin Hopmann med nytt SFF. De har alle vært sentrale i arbeidet med å få det nye senteret. Foto: Karine Nigar Aarskog

Jubelen sto omtrent i taket ved Kjemisk institutt onsdag morgen, da det ble klart at Norges forskningsråd hadde utpekt det foreslåtte Hylleraas Centre for Quantum Molecular Science til et Senter for fremragende forskning (SFF). Tildelingen innebærer at Forskningsrådet finansierer senteret med 158 millioner kroner over en tiårsperiode, og i tillegg kommer det to millioner kroner årlig fra fakultetet.

– Senteret vil utvikle nye beregningsmetoder som kan håndtere systemer med opp til millioner av atomer. Vi ønsker blant annet å forstå og kontrollere komplekse biologiske og kjemiske systemer under ekstreme forhold, forklarer professor Trygve Helgaker ved Kjemisk institutt. Han skal lede det nye senteret i fem år, og så overlates stafettpinnen til professor Kenneth Ruud ved Universitet i Tromsø.

– Universitetet i Oslo er vertsinstitusjon for det nye senteret, men finansieringen og forskningen er delt helt likt mellom de to universitetene. Det eksisterende SFF-senteret Centre for Theoretical and Computational Chemistry (CTCC) er delt på omtrent samme måte, men der er det Tromsø som sitter i førersetet, forteller Helgaker.

Kjemikerne lager modeller

Utgangspunktet for det nye SFF-senteret er at kjemi-forskere ikke alltid trenger å jobbe direkte med kjemikalier lenger – de bygger isteden matematiske modeller og lar datamaskinene regne ut hvordan kjemikalier kan reagere med hverandre. Slike beregninger er blitt mer og mer avanserte og kan benyttes til å studere de fleste aspekter av kjemien, forklarer Helgaker.

Forskerne i det nye SFF-senteret har ambisiøse planer om å studere flere ulike typer kompliserte molekylære systemer — ikke bare i kjemien, men også i biologien (cellemembraner) og i astrofysikken (molekyler i stjerneatmosfærer).

– Det mest spesielle med det nye SFF-senteret er at vi kan modellere virkelig store kjemiske systemer som foregår inne i sterke elektromagnetiske felt og i intens stråling. Det er det ingen andre som kan gjøre i dag, forteller Helgaker  

Hva var det egentlig som skjedde?

Thomas Bondo Pedersen, en av de sentrale forskerne ved senteret, forteller at de henter mye inspirasjon fra store forsøksanlegg som er etablert blant annet i Sverige.

– Det er investert milliarder av kroner i store anlegg som European Spallation Source og Max IV i Sverige.  Disse eksperimenter går ut på at man sender intens stråling mot en prøve, og så kommer stråling ut igjen som resultat av en vekselvirkning. Tolkningen av dette kan være komplisert – og det er der vi kommer inn, sier Pedersen..

– Dette innebærer blant annet at vi tar sikte på å utvikle metoder som kommer til å bli brukt av mange andre forskere for å tolke eksperimentelle observasjoner. Da kan våre modeller og simuleringer bidra til å avgjøre hva det egentlig var som skjedde. Dette handler om å forstå naturen og verden omkring oss, sier Helgaker.

Langsiktig og målbevisst

Trygve Helgaker tilføyer at det er et langsiktig og målbevisst arbeid som har ført fram til at kjemi-miljøene ved universitetene i Oslo og Tromsø nå er blitt anerkjent med to SFF-enheter.  

– For ti år siden var gruppen her ved UiO ganske liten og jobbet mest med elektronstrukturer i små molekyler. Men så har vi vokst jevnt og trutt, og vi har ansatt flere nye forskere i løpet av de siste fem årene, forteller Helgaker.

Det eksisterende CTCC-senteret i Oslo og Tromsø er allerede blitt ti år gammelt og har hatt en imponerende produksjon etter at Norges forskningsråd tildelte en SFF-bevilgning i 2007.

– Ifølge den siste årsrapporten har CTCC hittil gitt opphav til 729 vitenskapelige artikler med 11 000 siteringer i 138 ulike tidsskrifter. Hele 1200 medforfattere fra 77 land har bidratt. Ambisjonene for det nye SFF-senteret kan ikke være lavere, sier Helgaker.

Oppkalt etter Egil Hylleraas

Egil A. Hylleraas
Helten som ikke ble glemt likevel: Egil A. Hylleraas på sitt kontor i 1954. Foto: Ujent

Det nye SFF-senteret er oppkalt etter Egil Hylleraas (1898-1965), som var på nippet til å bli en av de glemte heltene i norsk forskning. Utover på 1970-tallet ble han stort sett bare husket av dem som interesserte seg for fysikk- og kjemifagenes historie, men de siste 25 årene har interessen for ham tatt seg kraftig opp igjen.

Egil Hylleraas’ største bragd kom etter at den østerrikske fysikeren Erwin Schrödinger i 1926 lanserte en berømt kvantemekanisk ligning som kunne brukes til å beregne energien til det ene elektronet i et hydrogenatom. Men det var uklart om ligningen kunne brukes også på andre og mer kompliserte atomer.

Hylleraas løste oppgaven ved å utvikle egne matematiske modeller og gjennomføre tidkrevende beregninger på en elektrisk regnemaskin. Da han la fram løsningen av Schrödinger-ligningen for helium-atomet på et naturforskermøte i København i 1929, ble bragden betegnet som et mesterverk av både Max Born og Niels Bohr, og dermed hadde fjellbondesønnen fra Engerdal skrevet historie.

Kontakt:

Professor Trygve Helgaker, Kjemisk institutt

Mer informasjon:

UiTs oppslag om saken: – Tildelinga er en stor tillitserklæring, mener professor Kenneth Ruud.

Les mer på Titan:

Er du interessert i forskningsnyheter om realfag og teknologi? Abonner på vårt ukentlige nyhetsbrev(link is external) eller følg oss på Facebook

Skriv ny kommentar

Verifiser deg (din epost-adresse vil ikke bli vist offentlig)

Les også

Pavel Doubrovine

Hawaii surfet sørover

Den 6000 km lange vulkanske fjellkjeden mellom Hawaii og russiske Kamtsjatkahalvøya har en mystisk knekk.