Anja Røyne

Fysiker


4 kommentarer

Eksperimentvettreglene

20140521-171416.jpgOm du har en plan for å finne ut noe helt nytt på en enkel måte, er sjansene store for at 1) noen har gjort det før, 2) du har tenkt feil, eller 3) du er genial.

Om du (som meg) ikke er genial, men har lyst til å finne ut noe nytt, blir du pent nødt til å gjøre noe vanskelig. Disse reglene vil hjelpe deg med å lykkes:

Eksperimentvettreglene

1. Om det går til helvete, så prøv igjen.

2. Om det fortsatt går til helvete, så prøv igjen.

(repeteres så mange ganger som nødvendig)

3. Om du tror du må gråte, så ta en pause før du prøver igjen.

og sist, men absolutt ikke minst:

20140521-171449.jpg4. SKRIV NED ALT (og da mener jeg ALT), for noen ganger er det de håpløse resultatene som er de mest verdifulle. Du var bare ikke klar til å forstå dem.

 

Lykke til!

(takk for det. Jeg prøver igjen, jeg.)

(I dag fungerte ingen ting fra klokka 9 til klokka 14. Så trodde jeg det ikke fungerte, men prøvde allikevel. Og så oppdaget jeg noe helt uventet. Nå skal jeg fortsette og se om hellet har gitt seg, eller om det dukker opp noe mere morsomt.)

 


2 kommentarer

Jeg inviterer meg selv

Om man vil komme noen vei med denne vitenskapen, er det alfa og omega å finne ut hva andre har gjort. Det er umulig å finne ut av alt på egenhånd. Det gjelder å klatre opp på andres skuldre, og videre derfra.

Det finnes mye kunnskap finnes i artikler og bøker. Men de virkelig gode triksene finnes ofte bare i hodene, eller på laboratoriene, til de riktige menneskene. Denne kunnskapen kan bare deles ved å snakke sammen, peke på ting og skrible symboler på servietter og konvolutter. Derfor er forskere nødt til å flytte på seg og møtes i blant.

20140512-225802.jpg

Fint på ETH. Fant ut rett før jeg la meg i går at jeg ikke skulle til ETH i sentrum av Zürich, men i en forstad utenfor. Kjekt å finne ut av sånt i tide. Jeg var i det minste i riktig by.

Jeg har en metode som jeg vil lære meg og utvikle videre. Det finnes noen som kan alt om dette, folk som jeg har så stor respekt for at bare tanken på å skrive til dem for å invitere meg selv på besøk gjør meg svett. Men nå er jeg på vei fra Zürich, ferdig med besøk nummer tre og med spørsmål besvart. Det viser seg selvfølgelig at selv de største professorer er hyggelige, ihvertfall så lenge man har noen gode spørsmål å komme med. Og at jo lengre ned i systemet folk er, jo bedre tid har de til å snakke, og jo mer peiling har de på detaljene. Derfor lønner det seg å snakke med både sjefen og studentene.

Hver gang jeg har vært på en reise og diskutert forskning med nye folk, eller diskutert med forskere som er på besøk i Oslo, sitter jeg igjen med en følelse av at verden har åpnet seg. Nye perspektiver og muligheter popper frem. Derfor er dette virkelig vel anvendt tid. Og et besøk i Sveits trenger ikke ta alt for mye tid, heller: Ettermiddagsflyet ned søndag, hjemme mandag kveld. Et lite uttak fra familiekontoen: To legginger og en barnehagelevering. Først var jeg på skogstur med familien, og så vips var jeg på restaurant med en venninne i Zürich. Rare greier.

(På bussen i Zürich satt jeg forresten foran to damer, universitetsansatte, som diskuterte (på engelsk) hvordan de ville ha spart penger på å ikke jobbe, fordi barnehagen kostet så mye. Hele lønna og mer til går med til barnepass. Reising kan sette både det ene og det andre i perspektiv.)


4 kommentarer

Kveldsmatfysikk og hva det har med snøskred å gjøre

20140319-210454.jpgI familien vår har vi en stor, gjennomsiktig plastboks der vi blander Masse Rosiner Og Annet Snask Müsli med havregryn og andre sunneogkjedelige ingredienser. Når boksen er full spiser storebror gjerne fem porsjoner til kveldsmat, men han velger ofte brødskive med gulost når müsliboksen begynner å tømmes.

Er dette fysikk?

Selvfølgelig.

Om du rister på en boks med partikler (korn, nøtter, legoklosser, steiner eller hva som helst av andre harde ting som ikke klistrer seg fast i hverandre), vil etterhvert de største partiklene havne øverst. I fysikkverdenen kalles dette «The Brazil Nut Effect», fordi paranøttene (Brazil nuts), store som de er, alltid havner øverst i nøtteblandingen. Denne effekten gjør det kjedelig å spise den siste porsjonen i müslipakken, men den har nok større økonomisk betydning i fabrikken der müslien lages, der innholdet i hver pakke helst skal være det samme, og i en del andre industrisammenhenger.

Et fysikkproblem som både er matnyttig og industrirelevant får naturligvis stor oppmerksomhet, og etter kjapt søk i den største artikkeldatabasen i dag fant jeg 69 artikler om «Brazil nut effect» publisert siden 2001. Den siste i januar i år.

Så hva er det som skjer?

Jeg skal gi deg den enkle forklaringen: Når du rister på boksen, hopper først alle kornene litt opp, og så faller alle ned igjen. Når kornene faller ned, har de muligheten til å krype litt lengre ned enn der de startet fra, om det har åpnet seg opp et tomrom med riktig størrelse. Det skal ikke så mye til å få plass til et havregryn, men det er ganske usannsynlig at det åpner seg opp et hull på størrelse med en paranøtt. Derfor kan de små kornene snike seg under de store kornene for hvert rist, og de store kornene blir presset lengre og lengre opp, uten mulighet til å komme seg ned.

Hadde dette vært den fulle og hele forklaringen, så hadde det ikke vært publisert 69 fysikkartikler om dette siden 2001. Om du ønsker å vite mer om saken, kan jeg anbefale deg å lese Jostein Riiser Kristiansens sak om müslifysikk til frokost på kollokvium.no (jeg er altså ikke helt original når jeg skriver dette innlegget), der han går litt dypere inn i forklaringene. Du kan også trykke her for å se at noen har studert dette i «a simulated reduced gravity environment aboard an airplane».

Men hva med snøskredet? Masse partikler som fyker av gårde. Du er i trøbbel om du er en av dem. Hvis du har en stor ballong i sekken din som kan løses ut med en gasspatron, kan du bli så stor at du flyter opp som en paranøtt. Matnyttig og livsnyttig fysikk, intet mindre.


1 kommentar

Idélab, dag to

Lunsj: Jeg er støl i hjernen. Hver gang vi får en oppgave får jeg panikk og tenker at jeg har INGENTING å komme med. Så tar noen ordet, og så kommer vi videre. Jeg snakker med andre og finner ut at jeg ikke er den eneste som føler meg som verdens minst kreative person.

Før middag: Latteren sitter i veggene. Rommet vibrerer av engasjement. Fremtiden er rett rundt hjørnet.

Under middagen får jeg vite svaret på noe jeg har lurt på lenge. Det er verdt hele oppholdet for min del.

Om kvelden maler vi bilder.
IMG_2981

IMG_2985IMG_2988

Forskningsrådet skriver sin egen blogg fra idélabben. Den ligger her.


1 kommentar

De utvalgte

Det snør ute. Bak panoramavinduene i Voksenåsen hotell sitter vi, omlag 30 akademikere fra vidt forskjellige fagfelt, klare til å gå løs på ukens utfordring:  Komme opp med nye, grenseoverskridende, radikale ideer til hvordan vi skal skape et nullutslippssamfunn.

Vi er utvalgt til å delta i Norges Forskningsråds aller første idelab. Konseptet, som er utviklet og gjennomført en rekke ganger i England under navnet sandpit, består av en slags styrt kreativ prosess der målet er at folk som ikke ellers ville ha samarbeidet kommer opp med nye vinklinger og løsninger på problemstillinger. Det virker som et stort ansvar og en umulig oppgave, men vi kan vel ikke gjøre mer enn vårt beste, det holder forhåpentligvis til noe.

I dag har jeg: Truffet masse flotte folk. Diskutert samfunn, teknologi og fremtid, drømmer og virkelighet. Og blitt helt fullstendig overveldet over temaets omfang. Dette er såvidt jeg har skjønt helt etter planen. Jeg prøver å stole på arrangørenes forsikringer om at vi kommer til å ende opp et sted på fredag, selv om alt akkurat nå virker mye mer i det blå enn da vi startet. Jeg er veldig, veldig spent på hva som kommer til å skje i morgen og resten av uka.

Vi ble enige om at det er greit å blogge om prosessen, men ikke om innholdet i det vi diskuterer. Med mange aktører fra private bedrifter er det viktig å kunne stole på at informasjon ikke forsvinner dit den ikke skal. Om noen vil lære mer om hva slags forskning som foregår innen fornybar energi for tiden, kan jeg anbefale denne bloggen.


Legg igjen en kommentar

Skytterfisk og mannlig urinering

En veldig tynn stråle av vann har en tendens til å brytes opp til en rekke av dråper. Dette fenomenet, som skyldes at vannstrålen vil minimere overflatearealet sitt, kan du se om du prøver å få vannstrålen i springen til å bli så liten som mulig. Nå vil jeg fortelle om hvordandette fenomenet, med det gode navnet Plateau-Rayleigh ustabiliteten, spiller hovedrollen i to av årets mer fascinerende fysikkstudier.

Spyttefisken

Skytterfisken. Bilde: Wikimedia Commons

Skytterfisken. Bilde: Wikimedia Commons

Skytterfisken lever i brakkvannsområder i tropene, der den bruker en ganske spesiell taktikk for å fange mat.

Den svømmer omkring like under vannflaten mens den ser etter insekter som sitter på gress og kvister over vannet. Når den ser et passende bytte, stikker den hodet opp og skyter ut en vannstråle. Vannet treffer insektet, som faller ned og inn i gapet til fisken, som i mellomtiden har plassert seg på riktig sted.

Forskere har undret seg over hvordan den lille fisken har kunnet spytte hardt nok til å få insektene til å falle ned, og nå har de brukt høyhastighetskamera til å finne svaret.

På vei fra fisken til insektet brytes vannstrålen opp i dråper, på grunn av den nevnte ustabiliteten. Da fisken spyttet, økte den trykket på spyttinga mot slutten. Dette gjør at det bakerste vannet går fortere enn det forrerste. Det som nærmer seg insektet er en rekke med dråper, der de bakerste hele tiden tar igjen dråpene foran og gir dem et ekstra dytt. Vannet blir mer og mer samlet og går fortere og fortere, helt til en kanonkule av vann treffer insektet med kjempekraft og sender det i munnen til den ventende jegeren.

Ikke bare ett, men to hydrodynamiske triks. For en fisk!

Urinalsøl

Når vi først er i gang med Plateau-Rayleigh ustabiliteten, er vi nødt til å ta med et annet studie som har vakt oppsikt i år. Denne gangen er det urinaldynamikk som har blitt studert med høyhastighetskamera.

En urinstråle vil, akkurat som hos spyttefisken, brytes opp i dråper etter en viss avstand. Du har kanskje lagt merke til at herretoaletter lukter verre enn dem som damene bruker? Studien viser at når strålen treffer en overflate etter at ustabiliteten har inntruffet, er det så godt som umulig å unngå søl. Moralen: Sitt og tiss? Stå veldig nær urinalet? Eller vask ofte på guttedoen. Her har forskerne samlet noen andre, vitenskapelig begrunnede råd.


1 kommentar

Er det mer konkurranse forskningen trenger?

Fredag hørte jeg på Dagsnytt 18 at NHO ønsker mer konkurranse i forskningen. De foreslår at «en større del av forskningsmidlene bør tildeles gjennom en nasjonal konkurransearena basert på brede faglige prioriteringer og krav om vitenskapelig kvalitet. Dette vil bidra til at forskningen ved universiteter og høyskoler får høyere kvalitet og at den faglige innretningen på den blir mer i samsvar med næringslivets behov.»

Jeg er enig i at vi bør få mer kvalitet ut av de midlene som investeres i forskning, men synes dette høres ut som et dårlig forslag til løsning.

Forskningen er allerede gjennomsyret av konkurranse. Basisbevilgningene gir rom til noe fri og nysgjerrighetsdrevet forskning, men for å virkelig komme videre med et tema er man avhengig av ekstern finansiering. Det kan man få ved å sende gode søknader til det norske eller europeiske forskningsrådet. I tillegg er det flere former for konkurranse om midler internt på universitetet. Denne modellen gjør at den beste forskningen prioriteres, samtidig som initiativene som en gang kan føre til noe fremragende ikke strupes.

Konkurranse er ikke gratis. Forskere bruker mye tid på å skrive søknader, tid som de ellers kunne ha brukt til å forske. Flerfoldige årsverk brukes på søknader som ikke blir innvilget. Den administrative behandlingen av søknadene koster også penger. I tillegg skal evalueringen av søknadene gjøres av, nettopp, forskere. Dette går også på bekostning av forskningstid.

Forslaget til NHO om å innføre et ekstra system for konkurranse vil kanskje kanalisere mer av midlene til de beste miljøene, men det vil også gjøre at enda mer forskningstid blir borte i søknadskrivning og evaluering. Min spådom er at prisen blir høyere enn gevinsten.

Universitetene kan bruke forskningsmidlene de forvalter på en mer effektiv måte enn de gjør i dag. Den aller viktigste kvalitetsfaktoren er de dyktige menneskene. Hva med å gjøre noe med mekanismene som gjør at flinke fagfolk, og spesielt kvinner, velger å forlate forskningen etter avlagt doktorgrad? Ørkesløs søknadsskrivning er ikke en god motivasjonsfaktor. Gode forskere ønsker å kunne tenke langsiktig, og derfor trenger de mer forutsigbare karriereveier enn det som finnes i dag. Få slutt på skreddersydde stillingsutlysninger. Ledelsen kan gjøre mer for å følge opp sine midlertidig ansatte. Om vi kan sikre at de flinkeste menneskene tiltrekkes til og blir værende ved universitetene, vil det høyne kvaliteten mer enn ved å innføre et nytt konkurranseledd mellom de eksisterende fagmiljøene.


7 kommentarer

Mission accomplished

Denne uken skriver jeg fra Goldschmidt-konferansen i geokjemi, i Firenze.

Siden jeg fikk så mange oppmuntrende kommentarer etter panikkanfallet mitt i går synes jeg det er på sin plass med en oppdatering:

Jeg overlevde! Nervøsiteten forsvant da jeg fant meg selv innelåst på do på konferansesenteret to minutter før jeg skulle ha vært på plass. Heldigvis greide jeg å knekke låsemekanismekoden etter en fem minutters tid, mens jeg ventet på at personen jeg hadde snakket med gjennom døra skulle hente en eller annen for å gjøre et eller annet. Jeg er tydeligvis såvidt smart nok til å kunne åpne en dør.

Foredraget gikk fint, jeg fikk passe dårlig tid så jeg kunne gå fort igjennom de litt vanskelige tingene jeg hadde satt på siste slide, og jeg skalv ikke eller noe (jeg pleier egentlig å slutte å være nervøs når jeg begynner å snakke, men selv om jeg vet at det er sånn så er jeg like nervøs på forhånd).

Når han jeg hadde sittet på gulvet og hørt på i går, fordi så mange ville se ham, kom bort til meg etterpå og sa at

«This is the best explanation of disjoining pressure I have ever heard. I finally understood it. I will have to come to Norway and show you my illmenite experiments sometime»

så ble jeg ganske fornøyd.

(Det var forresten ikke meningen at dere skulle forstå det der. Det var bare for å vise hvor smart jeg er.)

Såder, nå skal jeg bare kose meg og bruke den fritiden jeg finner på nyttige ting som å spise is og kjøpe gaver til barna.


2 kommentarer

Hvor gammel er jorda og hvordan ble den dannet?

Denne uka skriver jeg fra Goldschmidt-konferansen i geokjemi, i Firenze.

Jorda. Bilde fra Wikimedia Commons.

Jorda. Bilde fra Wikimedia Commons.


Hvor gammel er jorda, og hvordan ble den dannet? Litt av noen spørsmål. Det er en sånne ting som man kanskje tror at noen vet svaret på allerede. Men, som vanlig i vitenskapen, er det ofte forbløffende hvor mye det gjenstår å finne ut. I dag gav Rickard Carlson, som er professor ved Department of Terrestrial Magnetism (imponerende navn) ved Carnegie, en slags oppsummering av hva man har funnet ut i det siste.

Det startet med en eksplosjon

For eksempel: Først var det jo bare masse støv. Ikke sånt støv som du har under sofaen. Mer som enkeltmolekyler. En supernovaeksplosjon «i nærheten» sendte ut en trykkbølge som dyttet dette støvet nok sammen til at det begynte å klumpe seg og henge seg sammen. Man har funnet noe materiale som stammer fra denne supernovaen.

Det ble ganske raskt (av typen ikke mange hundre millioner år) dannet små (noen hundre kilometer diameter) planetbarn. Når planetbarna har blitt så store begynner innsiden å smelte og det dannes en fast skorpe på utsiden. Noen stoffer forsvinner innover mot midten, og noen liker seg best på utsiden. Så kræsjet flere av disse planetbarna sammen og etterhvert ble jorda vår dannet.

Hva er inni jorda?

En av tingene vi faktisk ikke vet er hva jorda består av. Det er sant! Vi har ingen måte å egentlig finne ut av hva som gjemmer seg inne i midten av jorda. Forskere gjør sine beste gjetninger, putter det inn i modellene sine, og ser om de får svar som stemmer med virkeligheten. Hvor mye radioaktive stoffer har vi for eksempel inne i jorda, og hvor mye varme produserer de? Slike spørsmål kan man kanskje få et bedre svar på om man vet mer om hva som dannet jorda i utgangspunktet. Derfor jobber mange forskere for å finne ut hvordan de små planetbarna så ut før de kom sammen og lagde jorda.

Jordas alder

Når det gjelder hvor gammel jorda er, så er ikke det et helt enkelt spørsmål å svare på. Den vokste jo litt etter litt på begynnelsen, når flere og flere planetbarn klumpet seg sammen. Det er 4.4 milliarder år siden jorda truffet av den foreløpig siste enorme gjenstanden fra rommet. Massen som ble slynget ut etter denne kollisjonen, klumpet seg sammen og ble til månen vår. Siden jorda ikke har forandret seg like dramatisk etter det, kan man godt si at det var da jorda som vi kjenner den ble til. Det var ikke så lenge etter denne kollisjonen at vi fikk flytende vann. And the rest is history.


Legg igjen en kommentar

Konferanseliv = fulltidsnerding

20130825-220558.jpgI dag snek jeg meg ut før barna hadde stått opp og reiste avgårde til Firenze. Her skal jeg være neddykket i geokjemi i en hel uke.

20130825-220459.jpg

Forvitret peridotitt i søyle på en ellers fin bygning

Konferansen starter egentlig ikke før i morgen så jeg hadde muligheten til å slappe av litt da jeg kom fram. Jeg ruslet meg en tur i byen og så mange fine bygninger. En av dem var bygget av hvit, før og grønn stein og det stod mange turister rundt og tok bilde av den.

Jeg benyttet sjansen til å lete etter noe forvitret bygningsstein som jeg kunne ta bilde av til presentasjonen min. Som jeg stod der og stirret intenst på det styggeste hjørnet av bygningen, overhørte jeg noen amerikanere ved siden av meg som diskuterte hva slags peridotitt den grønne steinen kunne være.

Ikke bare meg som er på konferanse, nei.

Senere fikk jeg med meg slutten av en bli kjent-happening (ost, vin og tre tusen mennesker som mingler) i konferanselokalet. Jeg rakk å føle meg helt og totalt lost før jeg faktisk traff noen jeg kjente. Disse fikk jeg med meg på å spise pizza ute på en fortausrestaurant – akk, for et liv.

20130825-220523.jpg

Olli tar i bruk serviett og glass for å forklare modellen sin. Om det ikke er opplagt: Glassene er olivin, serviettene er talk med nano-oliviner, og han viser med fingrene hvor vannet flytter seg.

Pizzaspisingen ble akkompagnert av en detaljert forklaring om selv-lokaliserende porositetsgenererende reaksjoner som finner sted når serpentin dehydrerer til olivin via talk i subduksjonssoner.

Jess! Det er ikke ofte jeg bruker og hører så mange vanskelige ord i løpet av en middag. Jeg tror ikke så mye mer enn ti personer i verden forstår alt dette her.

(Her er kortversjonen: Midt i havet kommer lava opp fra jordas indre og størkner. Steinene som først blir dannet reagerer etterhvert med vann og det dannes krystaller som inneholder hydrogen og oksygen. Siden man dytter inn ekstra molekyler, vokser steinen. Nå går det noen millioner år, og plutselig befinner den samme steinen seg et sted der havbunnen kræsjer med et kontinent. På stillehavssiden av Sør-Amerika, for eksempel. Havbunnen dyttes ned under kontinentet og nedover i jordas indre. Når den har blitt dyttet tilstrekkelig langt ned, er trykket blitt så stort at vannet ikke greier å holde seg inne i steinen lenger. Da blir det dannet flytende vann og man får tilbake den steinen man startet med, sånn omtrent. Men dette vannet som dannes inne i steinen inne i jorda må jo komme seg ut på en eller annen måte. Olli og Timm forklarte meg i dag at de har funnet de kanalene som dannes inne i steinen når dette skjer. Vannet kommer seg ut gjennom disse kanalene. Enkelt og greit.)