Hoe bewijs je het bestaan van onmeetbare deeltjes? „Door niet de deeltjes zelf te detecteren, maar hun invloed op grotere systemen, in dit geval: zwarte gaten”, zegt Giovanni Maria Tomaselli (27). Afgelopen maand promoveerde hij aan de Universiteit van Amsterdam. Tomaselli’s onderzoeksveld ligt aan de grens van de bekende natuurkunde.

„Het ‘standaardmodel’ van de natuurkunde is niet compleet, verschillende theorieën wijzen op het bestaan van nog niet bewezen deeltjes.” De interactie hiervan met de deeltjes waaruit wij bestaan, zegt hij, is zo zwak dat we ze moeilijk kunnen detecteren. Over het mogelijke bestaan van een van die deeltjes, het axion, ging Tomaselli’s onderzoek.

Deze deeltjes vallen buiten het standaardmodel en bevatten nauwelijks massa. Hij beschrijft hoe het bestaan van axionen te bewijzen is aan de hand van hun meetbare invloed op zwarte gaten, volgens Tomaselli de „meest krankzinnige hemellichamen die je kan hebben”. Als kind verslond Tomaselli al natuurkunde-encyclopedieën en had hij een voorliefde voor wiskunde.

„Om natuurkunde te studeren moet je een wiskundeknobbel hebben”, vertelt hij. „Fascinatie is niet genoeg. Natuurkundige onderwerpen zijn voor veel mensen interessant, maar de meesten zijn niet bereid om in de wiskunde te duiken.

” Tomaselli groeide op in het Zuid-Italiaanse Benevento en studeerde aan de Scuola Normale Superiore in Pisa. Hoewel hij zich in Italië „erg thuis voelt”, koos hij voor een PhD in Amsterd.