Frank Wilczek. Foto: Niklas Björling
Frank Wilczek. Foto: Niklas Björling

År 2004 fick han Nobelpriset i fysik och är en av världens mest kända forskare, även utanför sitt område. I somras tillträdde Frank Wilczek en professur i teoretisk fysik vid Fysikum, Stockholms universitet med associering till det nordiska fysikforskningsinstitutet Nordita. Anställningen, som möjliggjordes genom anslag från Vetenskapsrådet, gör därmed att Stockholms universitet blir det universitet där Frank Wilczek kommer att tillbringa en stor del av sin tid. Men han fortsätter även att upprätthålla Herman Feshbach-professuren i fysik vid MIT. Dessutom ska han tillbringa ett par månader per år vid Arizona State University och dessutom göra besök i Hangzou i Kina där ett nytt fysikinstitut bär hans namn.

Växte upp i arbetarklassfamilj

Men vi börjar där intresset för teknik och vetenskap uppstod – i Queens i New York. Där växte Frank Wilczek upp i en arbetarklassfamilj med föräldrar som hade rötterna i Europa. Båda föräldrarna var uppvuxna i familjer som levde under knapra förhållanden men strävade att utbilda sig själva och överförde även detta på barnen. Fadern var intresserad av elektronik och lärde sig på egen hand hur olika apparater fungerade. Detta intresse för teknik och vetenskap spreds även till sonen.
Det sena 50-talet och tidiga 60-talet innebar såväl kallt krig och atomvapen som en stark tro på tekniskt och vetenskapligt framåtskridande.
– Som barn under Kalla krigets år uppmuntrades vi av staten att intressera oss för vetenskap och teknik.

Banbrytande artikel som 21-åring

Frank Wilczeks universitetsstudier inleddes på University of Chicago och var inriktade på hur hjärnan fungerar och på filosofi men snart fastnade han för matematik och tog en masterexamen på Princeton. Där växlade han spår till fysik och hamnade hos David Gross. Under några månader, då Frank var 21 år och masterstudent, skrev han tillsammans med Gross en banbrytande vetenskaplig artikel som gjorde att de tilldelades flera vetenskapliga pris. Det tyngsta är naturligtvis Nobelpriset som han år 2004 delade med David Gross och David Politzer.

Den starka växelverkan, eller starka kärnkraften, är en av de fyra kända grundläggande krafterna inom fysiken. Kraften binder samman kvarkar till större elementarpartiklar som protoner och neutroner. Den håller också samman atomkärnorna som är uppbyggda av dessa protoner och neutroner.

Pris för teorin om asymptotisk frihet

Trion belönades för teorin om asymptotisk frihet. Begreppet innebär att när två kvarkar kommer mycket nära varandra, eller när deras relativa energi blir väldigt stor, så blir deras påverkan på varandra väldigt liten. De kan då betraktas som oberoende eller ”fria” partiklar, på liknande sätt som man studerar elektroner och fotoner i kvantelektrodynamiken. Asymptotisk frihet ledde till en mycket detaljerad teori för den starka växelverkan, känd som kvantkromodynamiken (QCD).
Idéerna i teorin har kommit till användning inom flera fysikområden. I dag är det grunden för att designa och tolka de flesta experiment inom högenergifysiken – som att beräkna vad som sker vid höga energinivåer, som i acceleratorer. Teorin är även användbar för att förklara hur det tidiga universum fungerade. Likheterna mellan den starka växelverkan, den svaga växelverkan och elektromagnetismen gör även att fysikerna kommit ett stort steg närmare att skapa en teori som förenar alla tre teorierna.

Magisk Nobelvecka

Nobelveckan 2004 beskriver Frank Wilczek som en magisk upplevelse. Även om han var medveten om att kunna få priset blev han förvånad när besked kom.
– Det var en erfarenhet som förändrade mitt liv.
Även i år är Frank Wilczek i Stockholm under Nobelveckan i december och ser fram emot att delta. Förutom de officiella aktiviteterna ska han även delta i en paneldiskussion vid universitetet om fysikpriset.

Nobelpriset öppnade även många dörrar och han blev berömd utanför forskarvärlden. Frank Wilczek har även skrivit flera populärvetenskapliga böcker. Den senaste – A Beautiful Question, Finding Nature´s Deep Design – handlar om att förklara hur världen fungerar. Nästa bok kommer att heta ”Fundamentals” och den ska handla om ”vad alla behöver veta om hur världen fungerar”. Boken ser han som ett sätt att förklara grunden för hur världen fungerar – och därmed ett sätt att bekämpa anti-vetenskapliga strömningar.

Samarbete med Stockholmsfysiker

År 2008 kom Frank och hans fru Betsy Devine till Stockholm och fysikinstitutet Nordita för att ägna en termin åt forskning. Paret gillade staden och Frank byggde upp samarbete med flera forskare här. När Vetenskapsrådet häromåret utlyste anslag för att lärosäten skulle kunna rekrytera internationella toppforskare till Sverige lämnade Stockholms universitet, tillsammans med Frank Wilczek, in en ansökan – och det blev positivt besked. Frank Wilczek blev en av fyra fysikprofessorer som Fysikum lyckades rekrytera via detta anslag.

I Stockholm kommer Frank Wilczeks forskning att ske inom flera områden. Anyoner är en ny form av partiklar som inom en nära framtid kan komma att användas i olika apparater som kvantdatorer. Han funderar på nya sätt att skapa anyoner och på nya sätt att använda dem. Axioner är ett annat forskningsområde. Dessa partiklar ses som en kandidat till att vara det som den mörka materian i universum består av.

Frank Wilczek hoppas kunna arbeta vidare med den teoretiska förståelsen av axioner och deras betydelse inom kosmologin och hur de kan utforskas experimentellt. (Frank Wilczek har namngivit både anyoner och axioner.) Han utforskar även de egenheter som kvantteorin tillför till begreppet tid. Andra viktiga uppgifter blir att organisera konferenser och workshops samt att bjuda in internationella forskare till dessa. Han ska även arbeta med större forskningsansökningar och föreläsningsserier.

Flitig besökare på Gröna Lund

Frank Wilczek gillar både arbetsmiljön och Stockholm som stad.
– Albanova är en vacker byggnad, det är ett nöje att få arbeta här.
Frank Wilczek träffar regelbundet medlemmar av andra forskargrupper och deltar i deras seminarier. I byggnaden intill ligger Nordita, där han även har ett kontor.

Han uppskattar dessutom att universitetet har en naturlig plats i staden.
– Betsy och jag älskar Stockholm! Vattnet, storleken, de kosmopolitiska dragen, tryggheten, de långa siktlinjerna vid Saltsjön och de offentliga platserna. Och jag har nog aldrig sett så många lyckliga familjer, säger Frank Wilczek.
Paret bor i en lägenhet på Östermalm med gångavstånd till jobbet.
– Jag får mina 10 000 steg om dagen! Och så är det nära till Gröna Lund, som jag besökt flera gånger.

Varningstecken efter valet av Trump

Vad tror han då valet av Donald Trump till USA:s president får för betydelse för vetenskapssamhället? Ännu är det för tidigt för att kunna ge ett tydligt svar, enligt Frank Wilczek. Men det finns varningstecken som förnekandet av att klimatförändringarna sker och anklagelser om att forskare driver sina egna agendor. Detta är även symptom på en mer generell och farlig irrationalitet.
– Vetenskap är idag internationell till sin karaktär. Om migrationsregler införs för att motverka fri rörlighet för studenter och utbyte av idéer och fri rörlighet för studenter kan de få allvarliga följder. Min förhoppning är att den uppeldade retoriken från valrörelsen lägger sig till förmån för en lugnare och mer reflekterande hållning.

Se även filmen där Frank Wilzcek berättar om hur det är att arbeta i Stockholm.