Doctoral Candidate Vegard Gjeldvik Jervell at the Department of Chemistry and Biomedical Science will hold a trial lecture and defend his doctoral thesis for the degree of Philosophiae Doctor (PhD). The degree is administered by the Faculty of Natural Sciences at the Norwegian University of Science and Technology (NTNU).
Thesis title
From macro to micro and back again: A journey in the world of molecular-based thermophysical property prediction
Trial lecture
Assigned topic: Fluid behaviour in the near critical region: physical insights
Assessment Committee
The Faculty of Natural Sciences has appointed the following members to the assessment committee for the evaluation of the thesis:
First opponent: Professor Guillaume Galliero, Université de Pau et des Pays de l’Adour, France
Second opponent: Professor Velisa Vesovic, Imperial College London, Great Britain
Chair of the committee: Professor Astrid Silvia de Wijn, Department of Mechanical and Industrial Engineering, NTNU
The committee has concluded that the thesis is worthy of public defense for the PhD degree.
Supervisors
Main supervisor: Professor Øivind Wilhelmsen, Department of Chemistry and Biomedical Science, NTNU
Co-supervisor: Adjunct Professor Morten Hammer, Department of Chemistry and Biomedical Science, NTNU
Time and venue
The PhD trial lecture and defence of the thesis are open to the public:
Trial lecture: 6 November 2026 at 10:15 – Disputasrommet, the Main Building, Gløshaugen, NTNU
Defence of the thesis: 6 November 2026 at 13:15 – Disputasrommet, the Main Building, Gløshaugen, NTNU
Thesis summary
Alt i verden rundt oss er bygget opp av molekyler og atomer, men ved første øyekast ser det ikke sånn ut. Luften vi puster, og fjorden vi svømmer i, oppleves tvert imot som en slags sammenhengende “suppe”, heller enn et ufattelig stort antall knøttsmå partikler. På fagspråket kalles denne typen sammenhengende “supper” av stoff for “kontinuum”, og i den makroskopiske verden som vi kan se og føle på hver dag, er det disse kontinuumene vi er vant til å omgås med.
Nå har molekylets eksistens vært rimelig ubestridt i over hundre år. Vi vet altså at hvis vi ser nøye nok på de kontinuumene vi omgås med hver dag, så består de faktisk av et ubeskrivelig stort antall molekyler som suser rundt og kolliderer med hverandre, litt som en masse bittesmå biljardkuler. Kunsten å beskrive hvordan en liten håndfull atomer eller molekyler oppfører seg er feltet som kalles kvantemekanikk, og vi har etter hvert ganske god kontroll på oppførselen til vanlige molekyler som vann, oksygen, og nitrogen. Samtidig er felt som termodynamikk og fluiddynamikk opptatt av å beskrive hvordan kontinuumene rundt oss oppfører seg, og dette har vi etter hvert også fått ganske god kontroll på.
Dette bringer oss til et spørsmål forskere har jobbet med i godt over hundre år: Når vi vet hvordan luft oppfører seg, kan vi da finne ut hvordan molekylene det består av oppfører seg? Og motsatt: Når vi vet hvordan oksygen og nitrogen (som utgjør hovedbestanddelene i luft) oppfører seg, så burde vi jo kunne si hvordan luften oppfører seg, uten å måle! Akkurat dette – å knytte sammen en molekylær beskrivelse av verden, og en kontinuumsbeskrivelse – viser seg å være lettere sagt enn gjort. Dersom vi får det til, åpner det dørene for mye teknologisk utvikling: Alt fra CO2-lagring i undersjøiske reservoarer, til bygging av landingsfartøy til fjerne planeter, til utvikling av kjølesystem til kvantedatamaskiner eller kjemiske reaktorer for å lage medisiner, er avhengig av at å vite egenskaper til stoffer som er vanskelig, eller nesten umulig, å måle med eksperimenter.
Arbeidet med denne doktoravhandlingen har dreid seg om å bygge og styrke broen mellom en molekylær beskrivelse av verden, og en kontinuumsbeskrivelse. Ved å bruke denne broen, gjør vi det mulig å bruke eksperimenter på et stoff ved betingelser som er lettere å måle, for å si noe om hvordan molekylene oppfører seg. Senere kan denne molekylære beskrivelsen brukes for å si noe om hvordan stoffet eller blandingen oppfører seg ved betingelser som er vanskelige eller nesten umulige å måle med eksperimenter.