Per 1 september is Nikhef-fysicus Juan Rojo benoemd tot hoogleraar Theoretische Natuurkunde aan de Vrije Universiteit Amsterdam. Zijn leerstoel is ondergebracht in de afdeling Natuur- en Sterrenkunde.
Rojo is een expert in de fenomenologie van elementaire deeltjesinteracties, in het bijzonder met betrekking tot de quark- en gluon substructuur van het proton. Hij is ook bekend als pionier op het gebied van de toepassing van kunstmatige intelligentie (AI) in de deeltjesfysica.
Rojo studeerde natuurkunde aan de Universiteit van Barcelona in Spanje, waar hij in 2006 promoveerde. Vervolgens werkte hij als postdoctoraal onderzoeker in Parijs, Milaan en bij de Europese Organisatie voor Kernonderzoek (CERN). In 2013 ging hij werken aan de Universiteit van Oxford en als docent aan het Balliol College. Rojo trad in 2016 in dienst bij de VU en Nikhef, eerst als assistent-hoogleraar en sinds 2019 als universitair hoofddocent.
Enkele van zijn recente prestaties zijn het aantonen dat gluonen bijdragen aan de protonspin, het vinden van bewijs voor het bestaan van intrinsieke charm quarks in het proton, en het onthullen van een nieuw dynamisch regime van de sterke kernkracht waarin gluonen domineren bij hoge energieën.
Fascinerend proton
Rojo: “Het proton is een fascinerend voorbeeld van de unieke schoonheid van de quantummechanica: wat een proton ‘op zich’ is, hangt sterk af van de resolutie waarmee we het afbeelden! Naarmate we onze theoriesimulaties en statistische analysetechnieken verbeteren, kunnen we een steeds verfijnder beeld van het proton krijgen en fundamentele vragen beantwoorden, zoals de oorsprong van zijn massa en zijn impulsmoment, en of het nieuwe bestanddelen bevat naast die waarover we in de leerboeken leren.
“Als je erover nadenkt, is het heel opmerkelijk: alles om ons heen bestaat in wezen uit protonen, ze zijn een van de meest voorkomende deeltjes in het heelal, en toch blijven we na een eeuw van uitgebreide studie van het proton nieuwe en onverwachte aspecten van dit charmante deeltje ontdekken.”
Machinaal leren
Rojo’s onderzoek heeft een tweeledige motivatie: enerzijds het verdiepen van ons begrip van het innerlijke leven van protonen, anderzijds het leveren van robuuste voorspellingen voor hoog-energetische processen waarbij protonen betrokken zijn.
Rojo: “Van de Large Hadron Collider bij CERN in Genève tot gigantische neutrinodetectoren op Antarctica, een breed scala aan deeltjes- en astrodeeltjesfysica-experimenten vereist een solide begrip van de quark- en gluonsubstructuur van het proton. Door geavanceerde methoden voor machinaal leren toe te passen op de interpretatie van hoogenergetische gegevens, kan ik er informatie uithalen die anders ontoegankelijk zou blijven.”
Zeptospace
De komende twee decennia zullen verschillende nieuwe experimenten ons huidige beeld van het proton tot op ongekend niveau blijven testen. “Het beste moet nog komen: met elektronen, neutrino’s en protonen zelf als energetische quantumprojectielen in combinatie met AI-methoden zullen we de ultieme beeldvorming van protonen kunnen bereiken door het quantumuniversum in de zeptospace in kaart te brengen, waarbij afstanden worden opgelost die een miljard keer kleiner zijn dan de grootte van een atoom zelf.”
(Bron: nieuwsbericht VU)
