Lezing Jasper van Wezel: “Grenzen van theorieën als praktische gids naar nieuwe natuurkunde”

Elke natuurkundige wet of theorie is begrensd. Newton’s zwaartekracht is niet toepasbaar op de schaal van de cosmos, de optica van lineaire lichtstralen beschrijft geen interferentiepatronen, en de hydrodynamica van vloeistoffen is niet toepasbaar op granulaire materie. In veel gevallen worden de grenzen van een theorie ontdekt wanneer meerdere empirische resultaten van voorheen onbereikbare precisie of omstandigheden gezamenlijk geanalyseerd worden, en daarin nieuwe, emergente patronen zichtbaar worden.

In deze lezing zal ik twee voorbeelden van dit mechanisme geven in de context van specifieke recente problemen in de materiaalfysica en topologie. Ik zal benadrukken hoe het identificeren van grenzen aan onze theoretische kennis met behulp van praktische experimenten altijd ook concrete aanwijzingen geeft over hoe de theorie aangepast of veralgemeniseerd kan worden. In de tweede helft zal ik ditzelfde principe toepassen op veel grotere schaal, en beargumenteren dat de grenzen van de gehele quantum theorie zichtbaar aan het worden zijn in recente experimenten. Ik zal speculeren hoe dit invloed kan hebben op onze verwachtingen van quantum computers, onze toepassingen van thermodynamica, en zelfs op ons begrip van zwaartekracht.

Biografie Jasper van Wezel:

Jasper van Wezel heeft zijn PhD in theoretische natuurkunde gehaald in Leiden, met een proefschrift over toepassingen van spontane symmetrie breking in quantum dynamica en elektronische materialen. Na zijn PhD heeft Jasper fellowships gewonnen aan de Universiteit van Cambridge (UK) en Argonne National Laboratory (USA), waar hij onderzoek deed naar elektronisch geordende materialen. Na een korte periode als lecturer aan de University of Bristol (UK) is hij naar de Universiteit van Amsterdam gekomen. In Amsterdam leidt hij nu als hoogleraar een onderzoeksgroep in de theorie van gecondenseerde materie. Zijn recente werk richt zich op emergente fenomenen in elektronische en meta-materialen, topologische orde, analoge zwarte gaten, en de fundamenten en grenzen van quantum dynamica en zwaartekracht.