Forskning er møysommelig arbeid. Man stiller spørsmål som man synes krever svar og som man mener er viktige for å utvikle faget. Man definerer så er prosjekt som har som målsetting å systematisk frembringe den nye kunnskapen som er nødvendig for å kunne gi svar på spørsmålet man har stilt, og på en måte som gjør at man kan føle seg trygg på at man finner rett svar på spørsmålet.  

Mitt eget fagfelt er beregningsbasert kjemi. Ved hjelp av store datamaskiner og avanserte beregninger forsøker vi å forstå kjemiske problemer, og nobelprisene i kjemi både i 1998 og 2013 ble gitt til ulike deler av dette faget. De spørsmål vi stiller oss har ofte et av to elementer i seg:  

1) Hvorfor observer vi de kjemiske reaksjoner og molekylære egenskaper som vi gjør? Molekyler er nesten alltid for små eller kjemiske reaksjoner for hurtige til at de kan måles direkte, og beregninger kan derfor gi oss unik innsikt i hva som styrer kjemiske prosesser. Dette gjør de igjen mulig for oss å:  

2) Forutsi hvordan helt nye kjemiske forbindelser vil oppføre seg eller helt nye målinger vil gi som resultat. Hensikten her er å effektivisere måten vi lager nye molekyler på eller hvordan vi kan oppnå helt bestemte responser på eksterne stimuli, f.eks. ved å skinne lys på et molekyl eller en samling av molekyler.  

Fordi vi ikke selv gjør eksperimenter, så er vi avhengige av noen eksperimentalister dels synes de spørsmålene vi har stilt er interessante, og at de er i stand til å lage eksperimenter som kan teste ut våre prediksjoner. Det kan ta lang tid før dette lar seg gjøre.

Dette året har på mange måter vårt kjempeinspirerende for min egen del, da det endelig har vært gjort eksperimenter som har tatt utgangspunkt i noen av våre gamle og ganske overraskende beregningsresultater.  

For 10 år siden publiserte vi en artikkel hvor vi fant at relativt tilnærmede beregningsmetoder ga resultater for dreiningen av planpolarisert lys (optisk rotasjon) som stemte bedre med tidligere eksperimenter enn det beregninger med langt bedre beregningsmetoder gjorde. Vi var langt fra enige blant forfatterne om hva dette betydde: Var det feil i eksperiment? Var det ting ved dette molekylet som gjorde at de nøyaktige beregningene ikke virket?  

Våre beregninger studerte molekyler i gass, mens eksperimentene ble gjort på molekyler i ulike løsningsmidler. Det var veldig små forskjeller i de eksperimentelle målingene som ble gjort på det samme molekylet i ulike løsningsmidler. I tillegg var forskjellene mellom våre “nøyaktige” beregninger og eksperiment langt større enn løsningsmiddeleffekter normalt skulle være (50% istedet for 5-10% som er normalt).

For et par uker siden kom de første målinger på dette molekylet i gassfase: Disse målingene viste at det for dette spesielle molekylet (norbornenone) var spesielt store endringer når man går fra gass til en væske, til tross for at ulike væsker gir omtrent de samme målinger. Det var således verken noen feil med våre nøyaktige beregninger eller med de eksperimentelle målingene, det var bare en helt overraskende og unormalt stor løsningsmiddelseffekt.  

For en måneds tid siden fikk vi en annen bekreftelse på en av våre gamle prediksjoner. Inspirert av observasjoner for andre egenskaper, så gjorde vi i 1998 beregninger som foreslo at en egenskap som går under navnet Cotton-Mouton effekten skille skifte fortegn for vann når man gikk fra gass til væske.  

I år klarte man endelig å måle Cotton-Mouton effekten av vanndamp, og de viste nettopp det våre beregninger viste for 16 år siden: Effekten for vanndamp har motsatt fortegn av effekten av vann i væskeform.

Selv om det tok henholdsvis 10 og 16 år å få en endelig bekreftelse på at våre beregninger var riktige (noe som tross alt både har vært kortere tid og langt billigere å bekrefte eksistensen av enn Higgs-bosonet), så er det utrolig morsomt, ikke minst at vi har kunnet ligget så langt foran de eksperimentelle mulighetene for å måle disse effektene.

Samtidig viser disse eksemplene at det kan ta lang tid fr en ide eller hypotese presenteres til det lar seg gjøre å teste disse, det være seg helt grunnleggende problemer som de vi jobber med, eller innovative ideer som danner grunnlaget for det som idag er helt grunnleggende eksperimentelle teknikker, som f.eks. PCR. Dette er et av de mange gode argumenter for betydningen av grunnleggende, langsiktig forskning, og hvor krevende det alltid vil være å måle effekten av forskning på kort sikt.  

Noen ting er verdt å vente på!