Göran Wahnström utsågs till professor i fysik den 1 juli 2001. Han föddes i Jönköping 1955. Han blev civilingenjör i teknisk fysik vid Chalmers 1979, teknologie doktor 1985, oavlönad docent 1989 och biträdande professor 1996. Han var post-doc i USA under två år. Från och med 2000 innehar han en tjänst som Särskild Forskare vid Vetenskapsrådet och han är ledare för ATOMICS, ett program i materialvetenskap stött av Stiftelsen för Strategisk Forskning.

Sammanfattning av forskning
Beräkningsfysik, eller datorstödd fysik, kan ses som en tredje gren inom modern fysikforskning, jämte teoretisk och experimentell forskning. Wahnströms forskningsområde kan karakteriseras som datorstödd kondenserade materiens fysik, fasta ämnens och vätskors fysik. Datorsimuleringar baserade på de grundläggande ekvationerna från kvantmekaniken utförs och metoder från statistisk mekanik utnyttjas för att relatera uppförandet av individuella atomer med det kollektiva beteendet hos makroskopisk materia.

Han har arbetat med kinetisk teori för diffusion av adsorberade atomer, inklusive Monte Carlo simulering av kvantmekanisk tunnling av väte. Olika väte-metall system, relaxationsfenomen i oordnade system och dynamik i polymersystem har studerats med hjälp av molekylärdynamisk simulering. Han är också intresserad av mikroskopisk modellering av materials hållfasthet och atomistisk beskrivning av kärnbildningsprocesser i metallegeringar.

Intervju gjord för skriften "Ny kunskap"

Steget mellan teori och experiment kan vara långt att ta. Ibland verkar det närmast oöverstigligt. Med hjälp av datorsimuleringar skapas ett fruktbart mellanläge. Det lockar Göran Wahnström, teoretikern som blev nyfiken på verkligheten.

Under doktorandtiden var det ingen tvekan om att det var teoribiten som intresserade honom. En viss tjusning ligger onekligen i att ha en enkel och bra teori. Men sen hände något.

- Man kan nog säga att jag ville få reda på hur det verkligen är, utan att för den skull behöva utföra experiment.

Med datorsimuleringar kommer man nära den idén. Vissa kallar detta ett tredje sätt att arbeta med fysik förutom teori och experiment. Allt större datorkapacitet möjliggör att man idag kan göra verkningsfulla simuleringar i datorn. Antingen ställs en starkt förenklad modell upp, med ideala förhållanden, eller så försöker man efterlikna verkliga system så nära som möjligt. Man måste dock alltid göra en mängd förenklingar, eller approximationer, men den ökande datorkraften innebär att mer och mer exakta och verklighetstrogna beräkningar kan utföras. Det blir mycket arbete med beräkningar och Göran Wahnström tror att hans doktorander spenderar närmare 90 procent av sin tid framför datorn. Chalmers kraftfulla parallelldator används flitigt.

- Målet är väl att hitta den enkla modellen ­ den som man kan förklara över en kopp kaffe, säger han. Det är den vi försöker hitta, men det är väldigt svårt.

Inom fältet material- och ytteori lutar Göran Wahnströms arbete mer åt materialsidan. För närvarande har han en forskartjänst som är finansierad av Vetenskapsrådet, och som sträcker sig ytterligare fyra år framåt. I fokus finns grundforskning om väte och väterelaterade problem. Studierna gäller bland annat hur väte diffunderar på ytor. Vid låga temperaturer kan väte "tunnla" kvantmekaniskt. Denna typ av process har han tillsammans med kollegor behandlat med hjälp av den så kallade Monte Carlo-metoden, där slumptal används flitigt. Kunskapen om vätets beteende, särskilt dess växelverkan med andra ämnen, är högintressant bland annat för den tillämpade forskningen om bränsleceller och katalys.

Tunnling av väte på en metallyta. Bilden visar sannolikhetsfördelningen för en väteatom som tunnlar mellan två stabila lägen på en nickelyta vid temperaturen -230 grader C. Sannolikhetsfördelningen för väteatomen är beräknad med hjälp av en Monte Carlo metod där man utnyttjar den kvantmekaniska vägintegralformuleringen.

Något ganska nytt är att åtminstone delar av den teoretiska fysiken börjar bli intressanta för verkstadsindustrin. Här ligger bland annat spännande utmaningar inom materialvetenskapen. Till exempel finns det ett direkt behov att få veta vad som egentligen sker i hårdmetaller som används i skärverktyg. När dessa utsätts för hög belastning och temperatur kan formen förändras, plastiskt deformeras, och de blir obrukbara. Man tror att det beror på att de så kallade kornen i materialet börjar glida mot varandra.

Då behövs kunskap om hur atomer häftar fast sinsemellan. Det är precis det som Göran Wahnström och hans kollegor kan räkna på.

Samtidigt som det är roligt och stimulerande att intresset ökar från utomstående finansiärer, menar Göran Wahnström att det kräver en bra balans med den grundläggande verksamheten.

- Det gäller att inte glömma bort att vidareutveckla modeller och teorier. Att bygga upp ny kunskap är ju det vi som universitet egentligen är till för. Sedan är det ju andra som ska ta vid när den nya kunskapen ska användas. Rätt utbildade personer kan ju också ses som den viktigaste "produkten" som kommer härifrån.

Motivationen och drivkraften för honom som forskare ligger mycket i att motivera studenterna att fortsätta sitt kunskapssökande, för att sedan skicka ut dem att göra nytta i samhället. Det är roligt att förklara, tycker Göran som tidigare hade mycket undervisning men nu med sin specialtjänst bara har en kurs under fjärde året. Men utmaningen att lotsa doktorander fram mot avhandlingen finns kvar. Det är mycket krävande, både personligt och kunskapsmässigt men, framför allt, fantastiskt givande.

Sofie Hebrand