Årsrapport 2014 CERN-relatert forskning (CERN) (2012-2019)



Like dokumenter
Årsrapport 2012 CERN-relatert forskning (CERN) ( )

Årsrapport 2010 Kjerne- og partikkelforskning/kjernpar ( )

Plan for Program for CERN-relatert forskning. Programperiode

Årsrapport 2007 Kjerne- og partikkelforskning/kjernpar ( )

Eksperimentell partikkelfysikk. Kontakt :

Årsrapport Innledning. Aktiviteter

Årsrapport 2009 Kjerne- og partikkelforskning/kjernpar ( )

Årsrapport 2008 Kjerne- og partikkelforskning/kjernpar ( )

LHC sesong 2 er i gang. Hva er det neste store for CERN?

Masterclass i partikkelfysikk

LHC girer opp er det noe mørk materie i sikte?

Eirik Gramstad (UiO) 2

Årsrapport 2009 Klinisk forskning/klinisk ( )

Higgspartikkelen er funnet, hva blir det neste store for CERN?

VELKOMMEN TIL INTERNATIONAL MASTERCLASSES 2017 FYSISK INSTITUTT, UNIVERSITETET I OSLO

Årsrapport 2011 Kjerne- og partikkelforskning/kjernpar ( )

Årsrapport 2013 evitenskap Infrastruktur, Teori og Anvendelser/eVITA ( )

Hvordan skal vi finne svar på alle spørsmålene?

Hvordan skal vi finne svar på alle spørsmålene?

CERN og The Large Hadron Collider. Tidsmaskinen

Siste resultater fra ATLAS Higgs søk

Introduksjon til partikkelfysikk. Trygve Buanes

Modell, Cold Dark Matter, Normal text - click to edit

Årsrapport 2008 Program for klinisk forskning ( )

Hva har LHC lært oss om partikkelfysikk så langt?

Vitenskap åpner grenser

Higgspartikkelen. Bjørn H. Samset, UiO

European Organization for Nuclear Research. , "CERN for Videregående"

Beskrivelse og vurdering av aktivitet, måloppnåelse og planer framover

Årsrapport 2013 SMARTRANS ( )

Normal text - click to edit

Årsrapport 2012 Transportsikkerhet TRANSIKK ( )

Årsrapport 2014 Sykefravær, arbeid og helse SYKEFRAVÆR ( )

Theory Norwegian (Norway)

Årsrapport 2008 Vitensenterprogrammet/VITEN ( )

MELLOM MIKRO - OG MAKROKOSMOS KAN BIG BANG HISTORIEN ETTERPRØVES?

URSTOFF VAKUUM KVARK-GLUON PLASMA

Årsrapport 2015 Strategiske høgskoleprosjekter/shp ( )

Senter for Nukleærmedisin/PET Haukeland Universitetssykehus

Landskonferansen om fysikkundervisning, Gol, Hva er fysikk? Fysikk som fag og forskningsfelt i det 21. århundre. Gaute T.

GÅTE TEKNISK UKEBLAD FINNER IKKE SVAR PÅ UNIVERSETS. Utviklet slangerobot etter brann. Stor test: Batteridriller. Årets nye teknologistudier

Årsrapport 2014 evitenskap Infrastruktur, Teori og Anvendelser/eVITA ( )

Kreftenes opprinnelse i rommet (Naturkreftenes prinsipp) Frode Bukten

Forskerspråket gjennom mediekverna

4 Tabeller med nøkkeltall for 2015

Trygve Helgaker. 31 januar 2018

Kronikken i ComputerWorld, 19. nov. 2010:

Big Bang teorien for universets skapelse. Steinar Thorvaldsen Universitetet i Tromsø 2015

UT I VERDENSROMMET! Normal text - click to edit. Mørk materie Universets ekspansjon Mørk energi

Masterclass partikkelfysikk i klasserommet

Handlingsplaner 2008, IME-fakultetet

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 5: Fysikken i astrofysikk, del 2

Årsrapport 2008 Program for stamcelleforskning/stamceller ( )

N O T A T. NTNU O-sak 5/13 Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet / Arkiv: 2013/7310

Handlingsplan Aktiviteter Yrke og utdanningsmesser Forskningstorget 2003 Studentbussen 2003

EN LITEN BUKETT AV FUNN FRA FORSKNINGEN

Årsrapport 2012 Latin-Amerika programmet/latinamerika ( )

Saksnummer Utvalg/komite Møtedato 003/14 Fylkesrådet

MÅLING AV TYNGDEAKSELERASJON

Vedtekter for Stipendiatenes interesseorganisasjon ved Universitetet i Oslo (UiODoc) Vedtatt , endret mai 2016

Hvorfor. (har NTNU valgt å gå inn i EU Researchers Charter & Code)? Om du ønsker, kan du sette inn navn, tittel på foredraget, o.l. her.

1. Forskerutdanning: Søknaden gjelder opptak til organisert forskerutdanning ved. (fakultet) Ønsker å bli knyttet til. (institutt)

FORSKERUTDANNINGSMELDING Det medisinsk-odontologiske fakultet

Superstrenger. Teorigruppa, Fysisk institutt

Programplan for Boligsosialt utviklingsprogram i XXX kommune

Solceller. Josefine Helene Selj

Årsrapport. Svalbard Science Forum

NORSK KJEMISK SELSKAP

Fysikk 3FY AA6227. Elever og privatister. 26. mai Videregående kurs II Studieretning for allmenne, økonomiske og administrative fag

Til sammen er har KHIB og GA 154 årsverk per fordelt per avdeling som i tabell 1. Begge avdelinger har få eksternt finansierte årsverk.

Fordeling av forskningsmidler ut fra publikasjoner fra forskningspolitisk idé til operasjonell modell

Grunnleggende IKT-forskning (IKT-2010) Handlingsplan

Fornying av universitetets strategi forskning og forskerutdanning. Prorektor Berit Rokne Arbeidsgruppen - strategi februar 2009

Årsrapport 2011 Skatteøkonomisk forskning/skatt ( )

HMS-møtet Molekylærbiologisk institutt 16. mars 2010 Oppsummering

KANDIDATUNDERSØKELSE

NTNU S-sak 36/14 Norges teknisk-naturvitenskapelige Universitet N O T A T

ATLAS Detector Monitoring with Jets

NORSK KJEMISK SELSKAP FAGGRUPPE FOR KATALYSE

Romfartskarriereprosjektet 2016

Årsrapport 2003 endelig.doc

Norsk institutt for skog og landskap. Publiseringsstrategi. Forankring, begrunnelser, behov og problemstillinger

1. Finansiering av ph.d. -stillinger

Rapport fra Nasjonalt Fagråd for Samfunnsøkonomi om videre oppfølging av evalueringsrapporten Economic Research in Norway An Evaluation

- Må vente før vi dreper raskere enn lyset-partiklene Dagbladet :42

Årsrapport 2015 Kjønnsbalanse i faglige toppstillinger og forskningsledelse - BALANSE ( )

Nasjonalt råd for teknologisk utdanning

Årsrapport 2014 Skatteøkonomisk forskning (SKATT) ( )

LHC - FYSIKK. 10/22/2010 F. Ould-Saada: LHC - Fysikk 1

Laboratorieøvelse 2 N

Læringsfellesskap i matematikk utvikling og forskning i samarbeid.

Høringssvar-Strategisk plan Høgskolen i Narvik. Narvik bystyre vedtar Høringssvar Strategisk plan for Høgskolen i Narvik.

Skatteøkonomi (SKATT) Handlingsplan

Strategisk plan for avdeling for samfunnsmedisin

Blikk mot himmelen trinn Inntil 90 minutter

FORSKNINGS INFRASTRUKTUR

Min Maskin! TIP 120 minutter

UNIVERSITETET I OSLO. Til: MN-fakultetsstyret. Sakstype: Vedtakssak Saksnr.: 2 Møtedato: Notatdato: Saksbehandler: Gro Corell

1.0 PD23 The New Energi

Sakkyndig vurdering av. Strategy Group for Medical Image Science and Visualization. Torfinn Taxt, Universitetet i Bergen, Norge, mars 2008

Transkript:

Årsrapport 2014 CERN-relatert forskning (CERN) (2012-2019) Året 2014 I 2009 startet verdens kraftigste partikkelakselerator, Large Hadron Collider (LHC) opp på CERN-laboratoriet nær Genève, i en 27 km lang sirkulær tunnel 100 meter under jorda. I årene etter er det samlet inn store mengder data fra alle de store eksperimentene ved LHC, deriblant ATLAS og ALICE, og dette har resultert i en lang rekke vitenskapelige publikasjoner. En vesentlig del av den eksperimentelle aktiviteten har vært rettet mot kartlegging av egenskapene til den mye omtalte Higgs-partikkelen. Denne partikkelen har vært forutsagt teoretisk og har en meget viktig rolle i fysikkens Standardmodell, der den er ansvarlig for å gi masse til de andre elementærpartiklene. CERN kunngjorde 4. juli 2012 at to av eksperimentene på LHC (ATLAS og CMS) hadde oppdaget Higgs-partikkelen, og dette fikk mye medieoppmerksomhet over hele verden. Nobelprisen i fysikk for 2013 ble tildelt Englert og Higgs for den teoretiske oppdagelsen av en mekanisme som bidrar til vår forståelse av hvordan subatomære partikler får masse, hvilket altså ble bekreftet av ATLAS- og CMSeksperimentene. I februar 2013 ble LHC stoppet for vedlikehold og oppgraderinger av både akseleratoren og eksperimentene, og når LHC startes igjen tidlig i 2015 vil det være med nær dobbelt så høy energi i partikkelkollisjonene. LHC vil gjennomgå periodiske oppgraderinger frem til 2020 og forventes å gi viktige data i mange år. De norske CERN-forskerne deltar i arbeidet med å oppgradere ALICE og ATLAS. Program for CERN-relatert forskning finansierer norsk deltagelse i ATLAS og ALICE, og rundt 120 personer fra miljøer ved UiB, UiO, NTNU og en rekke høgskoler utfører sin forskning ved CERN. Dette inkluderer teknologistudenter, masterstudenter, stipendiater og forskere. I løpet av 2014 er det nedlagt et stort arbeid av norske studenter og forskere i analyse av dataene som er samlet inn fra ATLAS og ALICE, oppgradering av disse to detektorene, samt utvikling av den elektroniske infrastrukturen som kreves for å håndtere, analysere og lagre de enorme datamengdene som vil bli generert når eksperimentene starter opp igjen i 2015. De norske CERN-aktivitetene er blitt evaluert av et internasjonalt ekspertpanel, som gav anbefalinger for programmets videre innretning. Antall nordmenn (12) som er fast ansatt ved organisasjonens hovedkvarter i Genève er lavere enn hva man burde forvente i forhold til størrelsen på Norges medlemskontingent. Imidlertid har Norge 12 teknologistudenter, 1 doktorgradsstudent, 5 fellows og 2 personer i det nye programmet Technician Training Experience finansiert av CERN. Dette antallet er langt høyere enn Norges medlemskontingent skulle tilsi. Programmets mål Programmet for CERN-relatert forskning er et langsiktig følgeforskningsprogram, som har som hovedmål å sikre best mulig vitenskapelig utnyttelse av Norges CERN-medlemskap og de investeringene som er gjort i tidligere programperioder gjennom norske forskningsgruppers deltagelse i oppbygging av to store eksperimenter ved LHC, ATLAS og ALICE. For perioden 2012-2019 innebærer dette fortsatt finansiering av Norges andel av utgifter til drift og vedlikehold av ATLAS- og ALICE-detektorene, samt støtte til analyse av fysikkdataene. Programmet bidrar også til finansiering av norsk deltagelse i nordisk felles datasenter (Tier-

1/Tier-2), som komponent i CERNs datanettverk Worldwide LHC Computing Grid (WLCG). Programmet støtter også utviklingsarbeid innenfor akseleratorteknologi og ny detektorteknologi. I siste halvdel av programperioden vil det bli aktuelt å bidra til oppgraderinger av ATLAS og ALICE for å utnytte høyere luminositet på LHC, mens i de første fire årene er oppgraderingene kun begrenset til noen mindre systemer. Gjennom ett av prosjektene gis det støtte til at norske teknologistudenter kan oppholde seg på CERN og til en norsk Industry Liaison Officer (ILO), som skal fremme leveranser fra norsk industri til CERN. Programmet finansierer norske delegaters deltakelse i CERNs styrende organer og vitenskapelige komiteer. De norske CERN-aktivitetene evalueres jevnlig av et internasjonalt ekspertpanel. Divisjonsstyret for vitenskap (DSV) vedtok i juni 2011 at Program for CERN-relatert forskning videreføres i ny periode fra 2012 til 2019, med ny programplan. Ved oppstart av ny periode var årlig budsjett 22,5 mill. kr. I perioden 2012-2015 er aktivitetene konsentrert om tre hovedprosjekter, som må sees som videreføring og utvidelse av tre prosjekter fra forrige programperiode: Høyenergi partikkelfysikk (inkl. ATLAS og Grid-aktiviteter); prosjektleder Farid Ould-Saada (UiO) Høyenergi kjernefysikk (inkl. ALICE og Grid-aktiviteter); prosjektleder Dieter Röhrich (UiB) Avansert instrumentering (inkl. ILO og teknologistudenter); prosjektleder Steinar Stapnes (UiO). I tillegg finansierer programmet den årlige kontingenten for norske forskeres deltagelse i ISOLDE-konsortiet på CERN (kjernefysikk/kjernekjemi). Økonomi og prosjektomfang Disponibelt budsjett i 2014: 36,32 mill. kroner Forbruk i 2014: 29,35 mill. kroner Programmets finansieringskilder i 2014: KD Antall og type prosjekter i 2014: Totalt 4 forskerprosjekter Vurdering av måloppnåelse og faglige utfordringer Det norske ATLAS-prosjektet har deltatt aktivt i oppgradering av detektoren og analysen av dataene, som blant annet er rettet mot å studere egenskapene til den mye omtalte Higgspartikkelen. ALICE-prosjektet har også kommet med betydelige bidrag til det internasjonale samarbeidet om dette eksperimentet og analysen av data fra kollisjoner med tunge ioner. Alt i alt har prosjektene som støttes av programmet meget god framdrift, og dette bekreftes av det internasjonale ekspertpanelet som evaluerte de norske CERN-aktivitetene i 2014. Forskningen har et sterkt internasjonalt preg og gir studenter og forskere verdifull erfaring i å arbeide i et utenlandsk forskningsmiljø av meget høy kvalitet. De norske forskerne på CERN publiserer oftest sammen med de internasjonale gruppene de arbeider i. I disse publikasjonene, som kommer i noen av verdens fremste fysikktidsskrifter, kan det ofte være flere hundre medforfattere. I løpet av året var det også flere formidlingsaktiviteter hvor norske CERNforskere deltok. 2

Nøkkeltall, 2014 Antall prosjekter: 4 Dr.gradstipendiater: 4,75 årsverk, herav 2,75 kvinner Postdoktorstipendiater: 7,75 årsverk, herav 0,50 kvinner Prosjektledere: 3 menn og 1 kvinne (dessuten har ATLAS-prosjektet kvinnelig medprosjektleder) Kommentarer til tallene: Antall postdoktorstipendiater var noe lavt ved starten på den nye programperioden, og dette antallet har økt i løpet av 2014. Med tanke på mulighetene som data fra eksperimentene ATLAS og ALICE vil gi i årene fremover, spesielt etter oppgraderingene i 2013-2014, er det fortsatt ønskelig å øke antallet PhD-stipender på prosjektene, og spesielt stipender som allokeres fra fakultetene til instituttene ved UiO og UiB. Antall kvinner som arbeider innenfor dette fagfeltet er forholdsvis lavt, og dette gjenspeiles i kvinneandelen for både stipendiater og prosjektledere. Resultatindikatorer, 2014 Resultatindikatorer Antall Publisert artikkel i periodika og serier 259 Publisert artikkel i antologi <altfor høyt tall; sannsynligvis er dette foredrag på konferanser> 101 Publiserte monografier 2 Rapporter, notater, artikler, foredrag på møter/konferanser rettet mot prosjektets målgrupper 85 Oppslag i massemedia (aviser, radio, TV ) 16 Kommentarer til tallene: CERN-prosjektene kan vise til betydelig vitenskapelig publisering på høyt internasjonalt nivå og stor utadrettet virksomhet. Internasjonalt samarbeid 2014 Programmet finansierer følgeforskning som utnytter Norges deltagelse i CERN, og dette skjer innenfor rammen av store internasjonale konsortier med felles vitenskapelige publikasjoner. Viktigste aktiviteter i 2014 Forskningsfaglige: Hovedvekten av aktivitetene finansiert av programmet i 2014 har vært analyse av fysikkdata fra eksperimentene ATLAS og ALICE og oppgradering av eksperimentene, samt rekruttering av studenter og forskere. Det er viktig å ha nødvendig ekspertise og mange rekrutter til å høste av de nye og fundamentalt viktige data som kommer fra LHC-akseleratoren. Analyse av disse dataene har så langt resultert i en lang rekke vitenskapelige publikasjoner. Gjennom disse eksperimentene har fysikerne gjenoppdaget alle de kjente elementærpartiklene, og de søker etter nye partikler og ny fysikk. I 2014 har 5 PhD-stipendiater (3 kvinner og 2 menn) og 8 postdoktorstipendiater (1 kvinne og 7 menn) vært finansiert av programmet. I tillegg arbeider en rekke PhD-stipendiater finansiert av Frittstående prosjekter eller universitetene selv på CERN-prosjektene. CERN-forskningen foregår i det vesentlige ved de to universitetene UiB og UiO, men også Høgskolen i Bergen deltar i eksperimentet ALICE. 12 norske studenter fra NTNU og en rekke høgskoler (Høgskolen i Bergen, Høgskolen i Sør- Trøndelag, Høgskolen i Molde, Høgskolen i Gjøvik) har i løpet av 2014 arbeidet som 3

teknologistudenter ved CERN. Forskningsrådet bidrar med 50 % av kostnadene for de fleste av disse studentene, men noen av dem er fullfinansiert av CERN. Kommunikasjons- og formidlingstiltak: De norske CERN-miljøene har tatt del i en rekke tiltak rettet mot formidling av denne forskningen, blant annet Master Classes i partikkelfysikk for elever i videregående skoler. Som ledd i markeringen av CERNs 60-årsjubileum ble dokumentarfilmen Particle Fever vist på kinoer i Oslo og Tromsø, og forskere fra UiO holdt foredrag i forbindelse med visningen i Oslo. Driftsrelaterte aktiviteter: Det er nedsatt en styringsgruppe med strategisk og rådgivende funksjon, som bidrar til at CERN-prosjektene er forankret i ledelsen ved institusjonene som deltar i ATLAS og ALICE. Komiteen består av dekanene og instituttlederne fra UiB og UiO, samt representanter for prosjektlederne. Det er i 2014 avholdt to møter i denne styringsgruppen. I mai 2014 ble det arrangert et seminar der de norske CERN-forskningsmiljøene presenterte resultater fra prosjektene og fremtidige planer for et internasjonalt ekspertpanel, som evaluerte aktivitetene og gav anbefalinger for programmets videre innretning. Evalueringsrapporten viser at de norske CERN-aktivitetene holder et meget høyt nivå. Norge-CERN-arbeidsgruppen (med representanter fra CERNs administrasjon, de norske delegater og ILO, Norges permanente delegasjon i Genève, samt norske CERN-ansatte og brukere) hadde ett møte i 2014. De viktigste oppgavene for denne arbeidsgruppen er å finne felles tiltak som kan bidra til å øke rekrutteringen av nordmenn til CERN og forbedre norsk industriretur og teknologioverføring. Høydepunkter og funn Ny aktivitet innenfor akseleratorteknologi Universitetet i Oslo har i løpet av få år bygget opp en internasjonalt anerkjent kompetanse innenfor akseleratorfysikk, spesielt tilknytter design og teknologier for lineære akseleratorer. Det er tusenvis av lineære akseleratorer i drift verden over. De brukes i industrielle prosesser, for medisinske anvendelser og for forskning innenfor materialfysikk, kjerne og partikkelfysikk. Ved UiO skjøt det hele fart i 2006 med en enkelt Ph.D-student som gjorde sitt prosjekt på CERN, støttet av CERN-programmet og av CERN, med professor Steinar Stapnes som veileder. Ph.D-studenter ved CERN innenfor akseleratorfysikk delfinansieres av prosjektet "Avansert instrumentering og av CERN, og i dag er det 5-6 slike norske Ph.D-studenter på CERN. Disse studentene har, i tillegg til studentforholdet ved UiO, veiledere fra akseleratorsektoren på CERN. Førsteamanuensis Erik Adli, som var den første studenten som gikk igjennom dette programmet, ble i 2013 ansatt som den første akseleratorfysikeren ved UiO. Han har bakgrunn fra CERN og SLAC (Stanford Linear Accelerator Center) og er involvert i CLIC- (Compact Linear Accelerator) prosjektet ved CERN og i forskning på fremtidige akselerasjonsmetoder ved SLAC og CERN ( plasma wakefield ). I tillegg er det i dag to postdoktorer ansatt ved UiO tilknyttet virksomheten, og studenter er nå også involvert ved European Spallation Source i Lund der et tilsvarende program er under utredning. UiO har nå de nødvendige ferdigheter og kompetanse for å bidra tungt til FoU-aktiviteter som kreves for CLIC-prosjektet ved CERN innenfor studier av nano-presisjonsstråler. Virksomheten omfatter simulering, modellering, optimalisering, eksperimentell testing og 4

målinger ved CERN og SLAC for neste fase av CLIC-programmet. I oktober 2014 inngikk CERN og UiO en kontrakt for slike studier med en verdi på over 4 mill. kroner. Dette er et godt eksempel på hvor mye som kan komme ut av en enkelt doktorgrad i løpet av en kort periode. Bildet nedenfor viser CERNs testlaboratorium for CLIC. Copyright: CERN ALICE TPC - oppgraderinger for LHC Run 2 Når LHC nå starter opp igjen, vil energien i de akselererte partiklene være mye større enn hva som hittil har vært tilfelle. For ALICE TPC-detektoren betyr det at datamengdene økes og strålingsmiljøet forverres. For å møte de nye utfordringene har det de siste par årene blitt utviklet ny utlesningselektronikk for ALICE TPC-detektoren. Datautlesningen blir kontrollert av 216 utlesningskontrollenheter som er montert på selve detektoren. Den nye utlesningskontrollenheten består av state-of-theart programmerbare komponenter, og når denne er installert vil en kunne mer enn doble utlesningshastigheten, samtidig som at strålingstoleransen blir betydelig forbedret. Dette har blitt verifisert gjennom flere strålingstester ved TSL i Uppsala, og ved tester og simuleringer av datautlesningen både på CERN og på laboratorium i Norge. I januar i år ble 6 prototyper installert på ALICE-detektoren, og resten av utlesningskortene skal etter planen bli installert i juni 2015. 5

Bildet viser den nye utlesningskontrollenheten for ALICE TPC-detektoren. Høyenergi partikkelfysikk høydepunkter i 2014 Fysikkprogrammet ved LHC har definitivt startet. Den første runden med kollisjoner ble avsluttet i 2013 etter flere høydepunkter. ATLAS har gjort tre oppdagelser. I 2010 ble «jetquenching» oppdaget, et mulig tegn på kvark-gluon plasma. I 2011 ble en ny B-meson tilstand oppdaget, mens i 2012 ble eksistensen av et nytt skalar-boson påvist. Det var en storstilet dugnad med tusenvis av fysikere, studenter og ingeniører som endelig gjorde det mulig for ATLAS og CMS å kunngjøre at et nytt boson var oppdaget ved LHC i 2012, nemlig Higgsbosonet. De to eksperimentene lyktes også i å måle flere av partikkelens egenskaper. I 2013 mottok Englert og Higgs Nobelprisen i fysikk. De er to av hovedpersonene bak den mye omtalte BEH-mekanismen, som forklarer hvordan det spontane bruddet av den elektrosvake symmetrien oppstår og dermed også hvordan W- og Z-partiklene og fermionene får sine masser. For LHC og alle de tilhørende detektorene nærmer det seg nå slutten på en to år lang fase med oppgraderinger og vedlikehold. Fra mai 2015 vil LHC starte opp igjen med partikkelkollisjoner, og da ved energier på opptil 13 TeV. ATLAS-eksperimentet har blitt styrket og finjustert, slik at det er klart til å ta imot kollisjoner ved høyere luminositet og tilsvarende store datamengder. Oppgraderingene av ATLAS-detektoren vil bidra til å øke sensitiviteten, både med tanke på oppdagelser av nye fenomener, men også for videre studier av Higgs-bosonet. De norske forskerne som deltar i HEPP-prosjektet har bidratt til disse oppgraderingene, særlig i tilknytning til Insertable B-layer, den nye delen av sporingsdetektoren i ATLAS, som er installert aller nærmest kollisjonspunktet. Sammen med SINTEF vil de norske fysikerne fortsette å bidra til utviklingen av pixel-teknologi, samt delta i langsiktig utvikling av en ny sporingsdetektor basert utelukkende på silisium. 6

De norske fysikerne som deltar i HEPP-prosjektet har gitt viktige bidrag til søket etter mulige nye vekselvirkninger som kan oppstå ved å forene den elektrosvake kraften, den sterke kjernekraften og muligens også gravitasjonskraften. ATLAS har også søkt etter nye tunge partikler som er forutsagt i et vidt spekter av ulike teorier. De minste bestanddelene i naturen er blitt undersøkt helt ned til dimensjoner på 10-20 meter, og det ser fortsatt ut til at de er uten noen form for indre struktur. Når LHC igjen starter opp, vil store mengder nye data bli samlet inn og dermed muliggjøre enda mer inngående undersøkelser av Higgs-bosonets egenskaper. Dette kan også lede til en bedre forståelse av mekanismen som gir opphav til masse. Eksisterer det flere Higgs-bosoner enn det ene som allerede er observert? Supersymmetri-teoriene forutsier at det finnes hele fem Higgs-bosoner. Supersymmetri forutsier også at det eksisterer en partikkel med egenskaper som gjør den til en særskilt god kandidat til å utgjøre den mørke materien i universet. Et annet spørsmål er hvorfor gravitasjonskraften er så veldig mye svakere enn alle de andre kreftene i naturen. Er det kanskje flere romlige dimensjoner enn de tre vi kjenner fra før? Det vil i så fall kunne gi mulighet for nye fenomener knyttet til gravitasjonskraften, som mikroskopiske svarte hull og gravitoner, som vil kunne produseres ved de kollisjonsenergiene som er tilgjengelige ved LHC. LHC vil nå kjøres ved høyere energi og med større intensitet enn noen annen partikkelakselerator noen gang har oppnådd. Dette er helt nødvendig for å kunne nøyaktig fastslå egenskapene til Higgs-bosonet, samt lete etter nye fenomener som kanskje bare eksisterer ved høye energier. Det er viktig at WLCG fortsetter å utvikle nye ideer og vedlikeholder datainfrastrukturen de neste 20 årene, slik at fysikere rundt om i verden fortsatt kan utforske disse nye energiområdene. Tilpasningen til framtiden har allerede startet. For eksempel er frivillig databeregning og superdatamaskiner interessante nyvinninger, særlig med tanke på korte CPUintensive jobber. NorduGrid/ARC er en særdeles viktig brikke innenfor begge disse aktivitetene. De norske fysikerne leder arbeidet med en søknad til EU-Horizon 2020 Future Emerging Technologies - EXtremE Resource Connector for data Intensive Science at Exascale (EXERCISE). EXERCISE vil gjøre fremtidige Exascale-dataressurser tilgjengelig for ulike dataintensive forskningsområder, studere fremtidige teknologier, og undersøke muligheter for å utvide og integrere HPC-systemer og software for å møte fremtidens krav til datalagring og 7

dataoverføring. Det mest dataintensive vitenskapelige eksperimentet per i dag er ATLASeksperimentet, og dette er derfor også en unik mulighet til å teste og evaluere de nye ideene. Hvilken form foretrekker eksotiske samariumkjerner? I femti år har ISOLDE på CERN stått på for å gi verden innsikt i atomkjernenes hemmelige liv. Hvilken form atomkjerner har forteller oss mye om kreftene som binder kjernematerien sammen. Som et ledd i prosjektet Exotic Nuclear Shapes (finansiert av Forskningsrådet) har et internasjonalt team av forskere ledet av Andreas Görgen ved UiO funnet ut hvilken form den eksotiske isotopen 140Sm av grunnstoffet samarium har. Det er gjort en rekke teoretiske studier som forteller hvordan formen til samariumkjerner skal variere med nøytrontallet. Figuren nedenfor viser de forskjellige formene samariumisotoper er forventet å ta. a) kuleform b) flatklemt kuleform (oblat) som også kan ha varierende akselengder i likhet med en kiwifrukt c) forlenget kuleform (prolat) som en sitron. I naturen finner vi 7 samariumisotoper. Vil man studere mer eksotiske isotoper, må disse lages på laboratoriet. Samarium har 62 protoner i kjernen, og isotopen 140Sm har 78 nøytroner. Teorien tilsier at 140Sm skal ha en flattrykt form. Denne hypotesen ble testet på ISOLDE. Levetiden til 140Sm er på bare 15 minutter, og denne isotopen finnes ikke i naturen. ISOLDE på CERN er verdensledende innenfor produksjon av stråler av kortlivete isotoper. Strålene lages i en prosedyre som kalles isotopseparasjon online (ISOL). ISOL-metoden er illustrert i figuren nedenfor. Protoner med ekstremt stor fart, fra samme akseleratoranlegg som leverer protoner til LHC, ble sendt inn i et tykt target av grunnstoffet tantal. Protonene satte i gang kjernereaksjoner som gjorde at en rekke radioaktive isotoper ble dannet. Kun samarium ble ionisert og fraktet ut av targetområdet, takket være laserionisering med frekvenser som er unike for dette grunnstoffet. Deretter sørget en masseseparator for at kun kjerner med massen til 140Sm ble akselerert i postakseleratoren, slik at de beveger seg med noen prosent av lysets hastighet. 8

ISOL-metoden er basert på en intens protonstråle som brukes til å produsere radioaktive isotoper i et tykt target. Ønsket isotop sorteres ut ved å velge riktig ioniseringsmetode i ionekilden og ved masseseparasjon. Til sist akselereres de radioaktive atomkjernene som en stråle og leveres til eksperimentet. Selve eksperimentet gikk ut på å måle sannsynligheten for hvordan 140Sm spres når kjernene treffer en tynn metallfolie og sannsynligheten for at 140Sm havner i en eksitert tilstand. Til sammen forteller spredningen og sannsynligheten for eksitasjon hvordan elektrisk ladning er fordelt inne i atomkjernen. Fra ladningsfordelingen bestemmer man atomkjernens form. Eksperimentet viser at de laveste eksiterte tilstandene i 140Sm kan tolkes som vibrasjoner rundt en grunnform hvor lengdene på de tre hovedaksene er forskjellige. Resultatet er viktig informasjon for dem som jobber med å utvikle bedre modeller til å beskrive atomkjernen. Norge på CERN rekruttering, industrikontrakter og teknologioverføring Det er 12 nordmenn som er fast ansatt ved organisasjonens hovedkvarter i Genève. I løpet av2014 har én person gått av med pensjon, én person har fullført en femårs kontrakt og to personer har blitt ansatt. I tillegg til de faste ansatte har Norge 12 teknologistudenter, 1 doktorgradsstudenter, 5 fellows og 2 personer i det nye programmet Technician Training Experience (TTE). TTE er et nytt toårig program for nyutdannede teknikere som har fullført teknisk fagskole. De 12 norske teknologistudentene kom fra NTNU, Universitetet i Agder, Høgskolen i Bergen, Høgskolen i Sør-Trøndelag, og Høgskolen i Gjøvik. Forskningsrådet delfinansierer hovedvekten av disse studentene. Hvert år besøker CERN et utvalg norske læresteder for å rekruttere nordmenn til CERN. I tillegg annonserer CERN ledige stillinger i Norge i et forsøk på å øke antallet nordmenn ansatt i organisasjonen. I 2014 var det totalt 1200 nordmenn som besøkte CERN. Et stort antall av disse besøkende var elever fra videregående skoler som fikk omvisning og foredrag på CERN. Interessen for slike besøk er høyere enn kapasiteten CERN kan tilby. Det arbeides med å finne gode ordninger slik at CERN kan ta imot enda flere norske elever fra videregående skoler. Norge hadde i 2014 en industriretur på 22%. Hovedvekten av de norske kontraktene var innenfor presisjonsmaskinering og elektronikkproduksjon. Det arbeides kontinuerlig med å øke den norske industrireturen, men et høyt norsk kostnadsnivå gjør det vanskelig for norske bedrifter å konkurrere på pris. Norske bedrifter får imidlertid gode tilbakemeldinger på kvalitet, kommunikasjon og kontraktsoppfyllelse. NTNUs entreprenørskapsskole har de siste syv årene hatt årlige opphold ved CERN for å teste kommersialiseringspotensialet i CERN-teknologier. Dette samarbeidet ble i 2014 utvidet ved at det ble opprettet et Business Incubation Centre ved NTNU for kommersialisering av CERN- 9

teknologi. I 2014 har de norske oppstartsbedriftene Tind Technologies og GEM Radon Detectors, med utspring fra dette miljøet, arbeidet med kommersialisering CERN-teknologi. 10