Tavoitteeni tutkijana

Näin kesäloman viimeisellä viikolla rupeaa yleensä miettimään omaa elämää ja omaa työtään isommasta perspektiivistä kuin vain seuraavien viikkojen aikataululla. Siihen kannustaa myös yliopiston johtamiskoulutukseen keskittyvä Pentti Sydänmaalakan kirja Älykäs johtaminen 7.0, joskin sen esimerkit ovat vähän kaukana tutkijan maailmasta. Kirjaa lukiessani kysyin kuitenkin itseltäni kysymyksen ”mihin pyrin teoreettisen fysiikan tutkijana?” Halusin nimen omaan selvittää itselleni tutkimuksen sisältöön liittyviä tavoitteitani, en niinkään asemaani organisaatiossa, rahoitukseen, tai edes tutkijan arkipäivääni – niihin liittyvät tavoitteeni ovat selkeämpiä (ei laitosjohtajaksi tms., tosin NSC-johtajuus on jo poikkeus; totta kai lisää erityisesti akateemisen tutkimuksen rahoitusta; ja arkeen mahdollisimman paljon hyviä keskusteluja eri fysiikan aiheista kollegoideni kanssa, sekä aina välissä jotain uutta piristystä liittyen esimerkiksi tieteidenväliseen keskusteluun).

Päädyin siihen, että tavoitteideni pitää jollain tavoin sopia yhteen omien vahvuuksieni suhteen, sekä sen, minkä koen itselleni kaikkein mielekkäimmäksi. Usein teoreettinen fysiikka nähdään luonnon prosesseja kuvaavia perustavaa laatua olevien lainalaisuuksien etsintänä, ja sitä se paljon onkin. Minun vahvuuteni se ei kuitenkaan ole. Pikemminkin minä olen aina pyrkinyt selvittämään mitä niistä laeista ja periaatteista sitten seuraa ihan konkreettisella tasolla. Tai no, teoreettinen fyysikko puhumassa konkretiasta voi kuulostaa oudolta, mutta minun tapauksessani tuo konkretia tarkoittaa sitä, että voin kertoa kokeilijalle, että teorian mukaan ”jos teet tällaisen mittauksen, pitäisi tulla tuollainen tulos”.

Mutta mitä se konkretia tarkoittaa tavoitteiden suhteen? Jotain yhteen lauseeseen kiteytyvää tavoitetta tuskin pystyy kirjoittamaan. Tässä kohtaa tulee helposti tarve selittää se, mitä on tehnyt tai tutkinut, tuollaisen tavoitteen muotoon – vaikkapa, että haluaisin selvittää, miten lämpö kulkeutuu nanorakenteissa. Täsmällinen tutkimuskohde koko tutkimusuran tavoitteena on kuitenkin vähän pinnallinen idea, ja useimpiin aiheisiin on pikemminkin ajautunut kuin jotenkin systemaattisesti vuosien myötä tekemien valintojen seurauksena tähdännyt. Minulla on lisäksi se ongelma, että vieroksun johonkin yksittäiseen tutkimuskohteeseen lukkiutumista, joten olen urani aikana tehnyt vähän sitä sun tätä – ja niin varmaan tulen myös tulevaisuudessa tekemään.

Siispä: asetan tavoitteekseni – edelleen – selvittää, miten fysiikan lainalaisuudet näkyvät erilaisissa nanofysiikan systeemeissä ja prosesseissa. Onnistumisen kriteerit ovat siinä, että pystyn tutkimukseni kautta luomaan ennalta tuntemattoman linkin jonkin aiemmin tunnetun ominaisuuden ja jonkin konkreettisen mitattavan suureen välille – ja jonkun pitää tuo mittaus myös tehdä. Sivumennen sanoen, kun puhun tässä itsestäni yksikössä, tarkoitan tietenkin itseäni osana erilaisia tutkimusryhmiä, joiden osana toimin.

Koska tässäkin tekstissä pyrin pääsemään periaatteista konkretiaan, luettelen tässä muutamia lähiaikojen isoja kysymyksiä – nimenomaan teoreettisen tiiviin aineen fysiikan kannalta:

– Miten tehdä riittävän geneerinen malli hyvälle lämpösähköelementille, jossa siis rajoitusehdot ovat näkyvissä? Voidaanko sen kautta päästä parempaan lämpösähköilmiöiden tehokkuuteen?

– Miten fluktuaatioteoreema näkyy voimakkaan lämpösähköelementin fluktuaatioissa? Onko niissä ehkä joitain kvanttikorrelaatioita sähkö- ja lämpövirran välillä (Bellin epäyhtälön mielessä)? Mitä se tarkoittaisi?

– Voidaanko spin transfer torque (spinin siirtomomentti) ja spin-pumppaus toteuttaa suprajohde-magneettiheterorakenteissa? Pikemminkin, mitkä prosessit niitä rajoittavat eniten? Miten Josephson-resonanssi voitaisiin kytkeä koherentisti ferromagneettiseen resonanssiin?

– Onko tasovyösuprajohtavuuden keskeiskenttämalli oikea malli tiettyjen korkean lämpötilan suprajohteiden teoriaksi? Missä mielessä?

– Näkyvätkö kvanttianomaliat tyypin B nodaaliviivasemimetalleissa? Miten?

– Voidaanko (optiikan) kvanttihybridimoodien myötä siirtää jotain kemiallisesti relevanttia informaatiota tai energiaa jotenkin nopeasti? Miten tuota nopeutta mitattaisiin?

Nuo kysymykset eivät varmaan juurikaan avaudu muille kuin omalle ryhmälleni, mutta kirjoitin listan, jotta voin palata siihen muutaman vuoden kuluttua. Oma veikkaukseni on, että kolmen vuoden aikana noista kuudesta kahteen tai kolmeen on saatu ihan relevantti vastaus, yksi tai kaksi on ilmennyt jollain tavalla epärelevantiksi, ja loput ovat jokseenkin samalla tasolla kuin nytkin.

Ja uusia kysymyksiä on tullut ainakin toinen mokoma. Sekin on hyvä tavoite!

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *