Natuurkundige uit Zürich ontvangt ERC-subsidie ​​voor revolutionair deeltjesonderzoek

Natuurkundige uit Zürich ontvangt ERC-subsidie ​​voor revolutionair deeltjesonderzoek

Dr. Vasily Sotnikov van het Natuurkundig Instituut van de Universiteit van Zürich heeft een prestigieuze ERC Starting Grant toegekend gekregen. Deze subsidie ​​is bedoeld om de samenwerking met onderzoeksgroepen aan de Johannes Gutenberg Universiteit Mainz (JGU) te versterken. Als onderdeel van zijn project ‘HiNPprecise’ gaat hij werken aan de ontwikkeling van nieuwe rekenmethoden voor deeltjesverstrooiing.

Verstrooiingsamplitudes vormen een centraal element in de kwantumveldentheorie en bieden cruciale voorspellingen voor deeltjesverstrooiing. Deze voorspellingen zijn vooral belangrijk voor nauwkeurige metingen bij de Large Hadron Collider (LHC) op CERN. De LHC is momenteel de krachtigste deeltjesversneller ter wereld en speelt een cruciale rol bij het onderzoeken van fundamentele natuurkundige vragen.

Focus op het Higgsdeeltje

Een focus van Sotnikovs onderzoek zal het Higgsdeeltje zijn, waarvan de eigenschappen nog grotendeels onontgonnen zijn. Het nauwkeurig bestuderen van de interacties van het Higgs-deeltje met andere deeltjes is cruciaal om het mechanisme van het breken van de elektrozwakke symmetrie te testen. Het HiNPprecise-project heeft tot doel krachtige numerieke hulpmiddelen te bieden voor hoge-energiefysica, die wiskundige en fysische structuren in verstrooiende amplitudes weergeven.

Momenteel zijn de theoretische instrumenten waarover natuurkundigen beschikken ontoereikend om te voldoen aan de eisen van toekomstige meetprecisie. Sinds de LHC in 2011 operationeel werd, heeft hij al verreikende ontdekkingen gedaan, zoals de ontdekking van het Higgsdeeltje in 2012.

Voorbereiden op de toekomst

De komende jaren wordt de LHC gemoderniseerd om een ​​grotere hoeveelheid data te kunnen verzamelen. Recente protonenbotsingen bij ongekende energieën tot 7 TeV maken het mogelijk om de omstandigheden in het universum slechts tien miljoenste van een seconde na de oerknal te simuleren. Deze extreme omstandigheden leiden tot een vorm van materie die alleen theoretisch beschreven wordt in het Standaardmodel van de deeltjesfysica.

Dr. Andre Mischke, Period Run Coördinator van de ALICE-samenwerking, benadrukt dat zware quarkdeeltjes die via deze experimenten gecorreleerd zijn, kunnen dienen als gevoelige indicatoren voor de dynamische eigenschappen van het quark-gluonplasma. De waarnemingen bij de LHC zullen ons helpen de natuurkunde buiten het standaardmodel beter te begrijpen.

Een veelbelovende carrière

Dr. Sotnikov studeerde natuurkunde aan de Universiteit van Moskou en promoveerde in 2019 aan de Universiteit van Freiburg, waar zijn proefschrift summa cum laude werd uitgereikt. Hij werkte eerder bij het Max Planck Instituut voor Natuurkunde en aan de Michigan State University. Sinds 2022 bekleedt hij de functie van Senior Research Associate aan de Universiteit van Zürich.

De ERC Starting Grants ondersteunen excellente onderzoekers die zich in de beginfase van hun carrière bevinden om innovatieve onderzoeksprojecten vooruit te helpen. Het “HiNPprecise”-initiatief zou daarom een ​​belangrijke bijdrage kunnen leveren aan de toekomstige ontwikkeling van de hoge-energiefysica en het begrip van de fundamentele interacties van materie aanzienlijk kunnen verdiepen.

De LHC zal de komende jaren een sleutelrol spelen bij het bestuderen van nieuwe krachten en vormen van materie. Onderzoekers als prof. dr. S. Dittmaier en prof. dr. G. Herten van de Universiteit van Freiburg werken op het grensvlak tussen theoretische en experimentele natuurkunde en dragen bij aan de studie van elementaire deeltjes en de wetten van het universum, waarbij ze mogelijk verder gaan dan het standaardmodel en nieuwe fysische concepten openen.

Samenvattend zou de combinatie van geavanceerde theorie en nauwkeurige experimenten de komende jaren een aantal van de meest fundamentele vragen in de natuurkunde kunnen beantwoorden en ons een dieper inzicht kunnen geven in de structuur van het universum.