Andre verdenskrig var så grusom at jeg, født lenge etterpå, knapt kan forestille meg hvordan det må ha vært å leve på den tiden. Ikke bare strevde sivile med lite mat og utrygghet. Det var også en krig hvor bomber ble flittig brukt, ikke bare mot militære mål, men i utstrakt grad mot sivile. Eksploderende bomber i boligområder er i seg selv grusomt. Eksplosjoner diskriminerer ikke, men dreper alle som er uheldige nok til å være på feil sted til feil tid. For 75 år siden, 6. august 1945, ble likevel en av de verste bombeangrepene rettet mot sivile begått da en atombombe sluppet over byen Hiroshima i Japan.

De aller fleste, kanskje så mange som 7 av 10 som døde av bomben, døde samme dag bomben falt. En kjernefysisk eksplosjon begynner med enorm varmeutvikling, kraftig utstråling og en voldsom trykkbølge. Selv om det er vanlig å oppgi hvor mange tonn TNT bomben tilsvarer, nemlig omtrent 15 000 tonn TNT, så vil et kjernefysisk eksplosjon være varmere og dermed farligere. Ingen vet sikkert hvor mange mennesker som døde som følge av atombomben. De lavere estimatene ligger på omtrent 70 000 (det amerikanske forsvarets estimat på 40-tallet), mens de høyere estimatene rundt 140 000 mennesker (estimat gjort av internasjonale forskere på 70-tallet). Historiker Alex Wellerstein har skrevet en grundig gjennomgang av disse estimatene. En god del av de som ikke døde umiddelbart led veldig på grunn av store brannskader og akutt strålesyke.

Når så mange mennesker rammes som ved da bomben ble sluppet over Hiroshima er det vanskelig å forstå omfanget. NUKEMAP er et kart hvor du kan velge fra en meny forskjellige størrelser på våpen, oppgitt i ekvivalent mengde TNT og når du trykker «Detonate» tegner verktøyet opp ringer som tilsvarer forskjellige soner av ødeleggelse. Å se disse ringene tegnet opp et sted jeg selv kjenner, gir en viss forståelse av omfanget. Prøv gjerne verktøyet selv. Kartet vil som regel sentreres der IP-adressen du bruker hører hjemme.

I dag er det ganske vanlig å mene at atombomber er en dårlig ide. Tross alt skiller slike eksplosjoner ikke mellom fiender og uskyldige sivile, som små barn, og selv de minste atombombene som finnes vil resultere i store ødeleggelser sammenlignet med det meste av ikke-kjernefysiske eksplosjoner. Det er nok ikke mulig å bruke slike våpen uten at det resulterer i store sivile lidelser og humanitær krise. Det er med god grunn at denne typen våpen regnes som masseødeleggelsesvåpen. Det er masse som ødelegges og ikke minst mange menneskeliv. Heldigvis er verdens ledere enige om at slike våpen kun er til avskrekking. Likevel skulle jeg ønske nedrustningen lykkes og verden en dag ble en verden uten kjernefysiske våpen.

Opptak av foredraget mitt om kjernekraft og presentasjon finner du via programmet for konferansen. Kort sagt prøvde jeg å si at kjernekraft kommer til å fortsette å være en viktig del av strømforsyningen i verden, men at kjernekraft ikke er noen magisk løsning på verdens etterspørsel etter elektrisitet. Teknologien krever kompetanse det tar tid å bygge opp, egnede arealer og langsiktige investeringer. Skulle delt dette før, men jeg har hatt tankene andre steder.

I august i fjor sluttet jeg som forsker på Universitetet i Oslo og begynte min nye karriere som konsulent hos Expert Analytics. Jeg har fått nye, spennende oppgaver, men har jo savnet kjernefysikk litt. Derfor ble jeg ganske lykkelig da Naturvernforbundet tok kontakt for spørre meg om jeg kunne tenke meg å komme til seminar de skulle arrangere sammen med Besteforeldrenes Klimaaksjon. Tittelen på seminaret var «Energi for fremtiden – hva kan berge oss nå?Om klima, naturmangfold og de ulike energiformene. Valgene vi må ta.» (lenke til program og beskrivelse). De ville ha noen til å snakke om muligheter og utfordringer knyttet til kjernekraft. Som kjernefysiker har jeg aldri arbeidet med spørsmål direkte relatert til kraftproduksjon. Likevel valgte jeg å takke ja til å komme, for jeg vet det ikke er veldig lett å finne noen som kan  snakke om temaet.

Jeg syns kjernekraft er et vanskelig spørsmål. På den ene siden er kjernekraft en kraftform forbundet med lave karbondioksidutslipp og relativt små naturinngrep. Kjernekraft er også en trygg kraftform og særlig hvis man ser på sammenhengen mellom dødsfall og mengde elektrisitet produsert. På den andre siden har større ulykker som Chernobyl og Fukushima alvorlige sosiale konsekvenser forbundet med evakuering, tap av arbeidsplasser og uvissheten forbundet med frykt for økt risiko for sykdom. Ulykker kan ha store konsekvenser for samfunnet og det er derfor viktig med tilstrekkelig god kompetanse og en god sikkerhetskultur. Jeg tror ikke en massiv utbygging er forenlig med trygg drift. Jeg prøvde så godt jeg kunne å formidle hvorfor kjernekraft er viktig i dag og trolig vil være en viktig del av løsningen framover, samtidig som jeg prøvde å formidle hvorfor jeg ikke har troen på kjernekraft som bærebjelken i en karbonfattig energiforsyning. Foredraget mitt ble tatt opp og når det ligger ute har jeg tenkt å dele presentasjonen min med renskrevne notater.

Selv lærte jeg mye nyttig på seminaret. Det var spennende å høre Kirsti Midttømme, seniorforsker ved NORCE fortelle om bergvarme i Norge. Jeg visste ikke at det er så utbredt som det er og stusset over at det ikke har vært mer snakk om slike løsninger i media. Mye energi i Norge går med til oppvarming og det er flott at større bygg lager varmebrønner.

I dag er det lett å tenke på vannkraft som en miljøvennlig kraftform fordi mange av inngrepene i naturen som har gitt oss all vannkraften vi kan glede oss over i dag inntraff for så lenge siden. Synnøve Kvamme, fylkessekretær i Naturvernforbundet Hordaland, holdt et fint foredrag hvor hun minnet oss om hva vannkraft koster og hvorfor det er viktig å verne vassdrag som ikke er utbygget.

Det var også spennende å høre om vindkraft til havs fra Finn Gunnar Nielsen, professor ved Geofysisk institutt, Universitetet i Bergen. Det kan tenkes at vindkraft til havs medfører mindre miljøbelastning enn til lands.

Skogforsker Oddvar Skre og Trygve Refsdal ga et flott foredag om skogen og hvor viktig den er som karbondioksidlager.

Det jeg savnet på seminaret var temaet lagring av energi. Vind- og solkraft har sunket i pris og kan nok konkurrere, uten subsidier, med andre kraftformer. Hvordan skal vi lagre energien slik at vi kan utnytte slike variable kraftformer best mulig?

Foredraget «Hvordan kan vi bruke mindre energi?» fra Carlo Aall, professor i bærekraftig utvikling ved Høgskolen på Vestlandet, var god argumentasjon for hvorfor vi virkelig trenger å forbruke mindre for å ha en sjans til å nå noe som helst klimamål og det første foredraget, av Vigdis Vandvik, professor ved Institutt for biovitenskap, Universitetet i Bergen, var et veldig interessant foredrag om hvordan vi ikke kan velge vekk natur for å redde klimaet (eller omvendt).

Alt i alt en inspirerende lørdag og verden kan glede seg til at foredragene blir lagt ut. Kanskje til og med mitt.

Noen ganger sier folk ting som gjør inntrykk. For noen år siden sa noen til meg at «enten får du dataene dine inn i en åpen database, eller så er det bortkastede data». Jeg ble mektig provosert, men etter en del diskusjon rundt temaet kom jeg fram til at han hadde ganske rett. Når man jobber med å fremskaffe kvantitative data, så er det langt mer sannsynlig at noen har nytte av dine funn hvis du deler det du har funnet ut på et standardisert format et sted hvor det er lett for andre å finne.

Det internasjonale atomenergibyrået (IAEA) støtter opprettelsen og drift av databaser for data som er nyttige for fredelige anvendelser av kjernefysikk. Jeg er stolt over å ha vært med på et IAEA-ledet prosjekt, «Coordinated Research Project on Photonuclear Data and Photon Strength Functions«, som har pågått over flere år. Til sammen har jeg og min kollega Therese Renstrøm hatt ansvar for å analysere data for hele 20 forskjellige isotoper. Disse resultatene blir nå brukt i arbeidet med databasen og det er jeg veldig fornøyd med. Datasettene jeg har analysert skal inngå i arbeidet mitt med prosjektet jeg har fått midler til fra Forskningsrådet, men det er veldig tilfredsstillende at disse dataene også havner i en åpen database alle kan bruke og vil komme samfunnet til gode i mange år framover.

Enten man driver med teoretiske beregninger eller analyserer data, før eller siden får man lyst til eller behov for å kommunisere hva det er man driver med. Jeg finner aldri én favoritt innen visualisering og i denne bloggposten skriver jeg litt om ting jeg i større eller mindre grad bruker. Først et par greier som fungerer bra hvis du foretrekker c eller C++:

Klassikeren gnuplot

Allerede i 1986 ble gnuplot lansert. Det er et kommandolinjebasert program for 2D- og 3D-plot. Det er skrevet i c. Programmet har gått litt i glemmeboka hos mange, for det har omsider kommet mange konkurrenter og gnuplot har sin egen, litt sære, måte gjøre alt på. Likevel er gnuplot fremdeles noe av det mest allsidige som finnes (se galleriet for v5.2 her), og særlig hvis du vil lage interaktive plot. I tillegg virker det som gnuplot har vært inspirasjonen til mange andre pakker der ute og koden er distribuert under en ganske åpen lisens som innebærer at du kan videreutvikle til ditt eget behov (hvis du liker å holde på med sånt). Det finnes også mange måter å bruke gnuplot fra andre programmeringsspråk.

Tungvekteren ROOT

ROOT er mye mer enn et plotteprogram. ROOT er skrevet i C++ og inneholder store mengder verktøy som er nyttige når du arbeider med analyse av data. Verktøyet er utviklet på CERN og er det eneste jeg vet om som tillater deg å bruke C++ interaktivt (litt som python). Jeg har et elsk-hat forhold til ROOT. På den ene siden er det mye rart med ROOT. Det er i stor grad fysikere som meg som har utviklet alle bibliotekene (og hvis det ikke sier deg noe skal du bare være glad til) og ROOT arvet mye sært fra et gamle PAW: Physics Analysis WorkStation som også ble utviklet på CERN. På den annen side er det lite ikke-kommersielt som kan måle seg med ROOT hvis du vil ha mulighet til å kunne interagere med dine data på en (litt) pedagogisk måte. Dessuten er det ganske greit å bruke ROOT som et C++ bibliotek og lage uavhengige programmer hvor ROOT brukes til å lage grafisk brukergrensesnitt for analyse og visualisering. Så selv om det er mye jeg hater med ROOT kommer jeg stadig vekk tilbake.

Ellers er jo Python et sabla greit språk og det finnes mye kjekt til Python:

Matplotlib

Matplotlib er kanskje det første du lærer hvis du jobber med data og Python. Det er relativt lett å komme i gang med og du kan lage ganske pene plott ganske lett. ROOT er nok mer laget for oss som er avhengige av å kunne produsere figurer som passer til trykk, for jeg syns det er litt mer jobb å sørge for høy nok oppløsning og lignende fra Matplotlib, men det meste man lager av figurer er jo til eget bruk. Til dette er Matplotlib helt greit. Det har likevel ikke blitt noen favoritt hos meg. ROOT er bedre på tools og andre biblioteker gir vakrere figurer.

Estetisk vakre Seaborn

En tørr analyse blir alltid litt hyggeligere hvis figurene jeg lager er behagelige for øyet. Skal jeg gjøre noe kjedelig tar jeg fram Seaborn. Estetikk er selvsagt litt subjektivt, men jeg syns Seaborn vinner. Dette biblioteket bygger på Matplotlib og har mye av de samme begrensningene. Det er derimot ganske enkelt å gjøre sånt som å kjøre en regresjon på data du plotter og se regresjonslinjen sammen med data. Dermed syns jeg Seaborn slår Matplotlib både på estetikk og hvor praktisk det er i bruk.

Praktiske Pandas

Pandas er det nærmeste jeg kommer ROOT i analyse-tools i Python verdenen. Plages du med tidsserier? Pandas er veldig godt tilpasset visualisering av tidsserier og analyse av disse. Det er lett å kombinere Pandas med Seaborn, for eksempel. Det finnes dessuten en del andre fysikere som er tilhengere av Pandas og derfor finnes det flere små verktøy for å ta ROOT greier som data lagret i ROOT-trær og bruke det i Pandas. Kjekt. Hvis du er fanget i en ROOT-verden, men helst vil bruke Python og ikke C++ er dette kanskje løsningen for deg.

Bokeh

Bokeh er et søtt bibliotek for visualisering som gjør det litt enklere å interagere med data. I motsetning til de andre bibliotekene jeg har nevnt virker bokeh særlig godt tilpasset til å lage ting du kan vise fram fra en server. Enkle, ikke veldig interaktive plot, kan du lagre som html og lett vise fram. Fancy figurer hvor brukeren kan selv få fram histogrammer av datautvalg krever at serveren kjører bokeh-server. Det går veldig greit å starte en slik server på egen maskin, så det er kanskje ikke så vanskelig å få satt opp en webserver til å kjøre tjenesten. Hvis jeg en dag har data jeg virkelig virkelig vil vise fra til mange på en sånn måte, så kan det tenkes at jeg plager en sys.ad. til  bokeh-server er oppe og kjører.

Julia

Jeg oppdaget nylig Julia. Julia er et programmeringsspråk (med tilhørende biblioteker). Det er åpen kildekode og det er utviklet for «high performance» og analyse av store datasett. Visualiseringene er bare nydelige. I tillegg har språket medfølgende biblioteker for maskinlæring, modellering, verktøy for vitenskapelig beregning og parallell prosessering. Jeg tror Julia har alt jeg trenger og ønsker meg. Så hvis du ikke har funnet din favoritt enda, kanskje du burde starte helt nederst og teste Julia?

Jeg er en av disse menneskene som har signert at jeg ønsker en konsekvensutredning av PlanS. Betyr det at jeg er motstander av Plan S? Slett ikke. Jeg har bare vært skeptisk til at noe så radikalt kan gjennomføres på bare ett år (innen 2020). Her er mine viktigste grunner til at jeg ønsker meg en verden der forskningsartikler ligger åpent ute og helst med creative commons lisens:

• Folket betaler for forskningen, så folket bør ha tilgang. Andelen av befolkningen med mastergrad øker dessuten og det betyr at flere og flere faktisk vil være i stand til å forstå artikler innen fagfelt de er interessert i. I stedet for å måtte vente på at ny forskning skal finne veien til populariserte bøker eller lignende vil flere kunne dra nytte av forskningen med en gang rett fra kilden.
• Hvem vet hvor neste Einstein blir født eller hvor hun studerer. Kanskje hun vokser opp i et fattig samfunn og bare har tilgang på biblioteker som har vansker med å skaffe abonnement på tidsskrifter. Selv om alle kan sende inn sin forskning til de tradisjonelle tidsskriftene, så er det vanskelig å publisere noe uten å vite hva andre har skrevet om et tema.
• Informasjonsmengdene øker og det blir vanskeligere å navigere i informasjonen. Skal vi nøye oss med de tradisjonelle tidsskriftene som informasjonsfilter i en tid som byr på uante muligheter innen indeksering og automatisert tekstanalyse? Tidsskrifter som frigis med creative common lisens kan som regel også inngå i «data mining». Her ligger det store muligheter, gitt at de som vil arbeide med slikt for tilgang på tekstene. Tradisjonelle tidsskriftlisenser er ikke forenlig med å utforske forskningsartikler med automatiserte søk på samme måte.
• Jeg liker gjenbruk. Selv om artiklene jeg skriver neppe er de som kommer til å ha størst praktisk nytte, så vil jeg gjerne at andre skal kunne bruke det jeg har laget.

I tillegg er jeg veldig glad i å bruke preprintservere som arXiv.org. Deling av arbeid der gjør at man raskere kan dele resultater/analyse/verktøy med andre uten at man må vente på at arbeidet blir fagfellevurdert og publisert i et tidsskrift. Bruk av preprintserver er ikke det samme som å publisere en fagfellevurdert artikkel åpent med en gjenbrukslisens, men tidsskriftene som er positive til delingskultur støtter også bruken av preprintservere.

Det er ikke uvanlig å tenke på fysikk, som fagfelt, som noe som først virkelig oppstod som følge av Newtons arbeid. I 1687 publiserte han sitt verk «Philosophiæ naturalis principia mathematica» som la grunnlaget for mekanikk og videre arbeid med fysikk. En fysiker-bekjent gjorde meg oppmerksom på at Newtons egen kopi av hans første utgave av boka, med hans egne håndskrevne notater i forbindelse med arbeidet med andreutgaven, er lagt ut på nett av Cambridge. Jeg skulle ønske jeg kunne lese latin, men det er uansett interessant å se på Newtons egne notater og de nydelige figurene i førsteutgaven.

Forskningsrådet i Norge har gått sammen med andre finansieringsinstitusjoner (fra 19 land totalt) om en radikal plan for å få gjøre forskningsresultater åpent tilgjengelig for alle. Planen går undre navnet Plan S og innebærer at hvis arbeidet ditt er finansiert av Forskningsrådet, så må du fra og med 1. januar 2020 publisere alle dine funn i såkalte «golden open access» tidsskrifter. Det er tidsskrifter hvor du ikke betaler for å få publisert din artikkel og hvor folk heller ikke må betale for å lese. Litt som Fysikkens verden etter at tidsskriftet så verdensvevens lys, bare at det skal være tidsskrifter av vitenskapelig karakter med gode ordninger for fagfellevurdering.

Jeg har ikke noe prinsipielt imot tiltak for å gjøre forskningen mer åpen og tilgjengelig, så jeg tok Plan S på alvor og undersøkte hvordan mitt fag, fysikk, ligger an med tanke på åpen tilgang. Åpne tidsskrifter med respekt for seg selv er listet på DOAJ.org. Der inne kan man lett sortere tidsskrifter etter fag. Det er ganske mange åpne tidsskrifter i fysikk allerede. Nature Communications er nok det mest prestisjetunge tidsskriftet som tar imot resultater innen fysikk, men det er ganske mange andre tidsskrifter. Dessverre er det absolutt ingen av disse tidsskriftene som lar deg publisere helt uten avgifter. Selv om de fleste har ordninger som gjør at man kan søke om å få slippe å betale, oppfyller ikke tidsskriftene det strenge kravet i Plan S om at det skal være ingen avgifter for noen som publiserer. Jeg har funnet åpne tidsskrifter som ikke er registrert på DOAJ som er «gyldne» i den forstand at man ikke må betale for å lese eller publisere, men ingen er listet som vitenskapelige publiseringskanaler hos NSD, trolig fordi de fleste av disse tidsskriftene er små nasjonale tidsskrifter som ikke oppfyller kravene om at mer enn 2/3 av forfatterne skal være fra andre institusjoner enn den som eier tidsskriftet.

Plan S nevner at det skal gis støtte til å opprette nye tidsskrifter av høy kvalitet for fagfelt som mangler dette per i dag. Jeg kan trygt bekrefte at dette gjelder fysikk og gjetter på at det gjelder de fleste naturvitenskaplige disipliner. Tidsskriftene det er mest prestisje å publisere i mottar ekstremt mange artikler sammenlignet med antallet som blir akseptert og publisert. Det gjør at kostnadene med å drive et slikt tidsskrift er ganske høye, for noen må lese og vurdere og den redaksjonelle avgjørelsen kan ikke settes ut på dugnad. For eksempel estimerte Nature magazine utgiftene per artikkel til å ligge på mellom 10 000 og 30 000 britiske pund. Det blir fort dyrt å drive slike tidsskrifter. Vil virkelig forskningsrådene i disse 19 landene investere i dette?

Selv syns jeg planen virker urealistisk og venter spent på å høre mer om hvordan planen skal iverksettes. En mulighet er kanskje at vi forskere får lov til å fortsette å publisere i tidsskrifter som tar betalt for publiseringen av artiklene, men at det er institusjonene vi jobber på som må forplikte seg til å dekke utgiftene. Inntil videre fortsetter jeg å legge ut mine utkast på preprintserveren ArXiv.org og publisere hvor jeg vil, for jeg har ikke funnet noen tidsskrifter som passer med planene for 2020.

Stjerner er varme og derfor er det sjeldent bare grunntilstanden til atomkjernene som spiller en rolle i nøytroninnfagning og lignenden. Vi kan ikke skape stjernemiljøet på jorda, så vi må gjøre målinger på reaksjoner i romtemperatur.

Det vi måler på laboratoriet gir ikke direkte svar på hvor raskt isotoper produseres ved at atomkjerner fanger inn nøytroner. Vi må bruke våre eksperimentelle resultater til å regne ut hvor stor reaksjonsrater er i stjernemiljøer. En forskningsartikkel jeg har vært med å skrive om dette temaet, hvor vi har brukt resultater fra analyse utført av meg og mine kollegaer i Oslo, har nettopp blitt akseptert hos Physics Review C og et «preprint» ligger på preprintserveren arXiv (arXiv:1804.08312 [nucl-ex]).