powiązana zawartość
- Astrofizyk Mario Livio na skrzyżowaniu sztuki i nauki
- Neurobiolog David Eagleman o tym, co jest możliwe w kosmosie
- Stephen Hawking, dlaczego czarne dziury są warte rozważenia
Aktywny zwolennik edukacji, różnorodności i komunikacji, Sylvester James Gates jest znany zarówno ze swoich badań w dziedzinie fizyki teoretycznej, jak i zaangażowania w zwiększanie różnorodności w swojej dziedzinie. Gates jest profesorem fizyki Johnem S. Tollem z University of Maryland w College Park, gdzie bada fundamentalną naturę naszego wszechświata poprzez soczewkę supersymetrii - teorię, która przewiduje dwa razy więcej cząstek podstawowych niż Model Standardowy i może być kolejny krok w kierunku wielkiej zunifikowanej teorii. Jest także pierwszym Afroamerykaninem, który objął krzesło fizyki na dużym uniwersytecie badawczym w Stanach Zjednoczonych.
Gates ma stopień naukowy z fizyki i matematyki na Massachusetts Institute of Technology, gdzie pozostał do zdobycia stopnia doktora, także z fizyki. W 2006 r. Otrzymał Nagrodę publicznego zrozumienia nauki i technologii przez Amerykańskie Stowarzyszenie na rzecz Postępu Nauki, a od 2009 do 2016 r. Był członkiem Rady Edukacji stanu Maryland. W 2009 r. Prezydent Barack Obama mianował go do Rady Prezydenta Doradcy ds. Nauki i techniki, aw 2013 r. Został odznaczony Narodowym Medalem Nauki za wybitny wkład w dziedzinie fizyki.
Oprócz pracy w środowisku akademickim Gates często publicznie mówi o uzupełniającym się charakterze wiary i nauki w przeciwieństwie do ich postrzeganego sprzeciwu. Uniwersytet Villanova przyznał mu Medal Mendla w 2013 r. (Nazwany na cześć XIX-wiecznego brata i naukowca Gregora Mendla) za pracę nad wykazaniem przez całe swoje życie jako naukowca, że nie ma wewnętrznego konfliktu między nauką a religią.
Możesz tutaj dowiedzieć się więcej o jego poglądach na temat wiary i przekonań oraz dowiedzieć się więcej o nim jako naukowcu i indywidualistce tutaj.
Jak zainteresowałeś się nauką?
Kiedy miałem cztery lata, moja mama zabrała mnie do filmu Spaceways . Był to pierwszy film, jaki kiedykolwiek widziałem i dotyczył podróży kosmicznych i astronautów. To było takie dziwne połączenie przygody, historii miłosnej i tajemnicy morderstwa - ale to część podróży kosmicznych naprawdę mnie pochwyciła. Wtedy zacząłem myśleć o nauce.
Czy byłeś jednym z tych dzieciaków, które zawsze próbowały dowiedzieć się, jak to działa?
Tak. To z pewnością prawda. Od czasu, gdy miałem cztery lata, było wiele dowodów na to, że byłem tego rodzaju dzieckiem. Mój ojciec opowiadał historie o tym, jak przynosi zabawki do domu, a ja rozbierałem je na części, próbując zobaczyć, co się dzieje w środku.
Czy w twojej rodzinie interesowało się matematyką i nauką?
Tak naprawdę to nie pochodziło od mojej rodziny, ale myślę, że można powiedzieć, że były przez nich pielęgnowane. Jak wiele dzieci, kiedy miałem pytania, chodziłem do taty. Mój tata zawsze mógł odpowiedzieć na moje pytania - bez względu na to, jakie były, bez względu na to, jak daleko. Kiedy stałem się dorosły, zastanowiłem się nad tym i pomyślałem, jakie to dziwne, ponieważ mój tata nigdy nie ukończył szkoły średniej. Dostał swój GED, równoważność.
Pamiętam, jak zapytałem go: „Tato, pamiętasz mnie jako dziecko zadające różnego rodzaju pytania?” a on powiedział: „tak”. Powiedziałem: „zawsze miałeś odpowiedzi na wszystko”. A on odpowiedział: „tak”. Powiedziałem: „Jak to zrobiłeś?”, A on powiedział: „synu, którego nie pamiętasz, to to, że gdybym nie otrzymał odpowiedzi natychmiast, powiedziałbym ci, żebyś się powstrzymał, i Poszedłem po trochę zasobów i następnego dnia wróciłem i odpowiedziałem na twoje pytanie. „Przyzwyczaiłem się więc do tego, że pytania mają odpowiedzi.
I chociaż mój ojciec nigdy nie miał okazji pójść na studia, było to głębokie pragnienie, jakie miał jako młoda osoba, dlatego chciał, aby była to opcja dla jego dzieci. W naszym domu w porze kolacji pytanie nigdy nie brzmiało: „Pójdziesz na studia?” Pytanie zawsze brzmiało: „Do jakiej uczelni pójdziesz?”
Nie boisz się mówić o wierze, co dla fizyka jest dość rzadkie. Dlaczego?
Moja matka zmarła, gdy miałem 11 lat. Z powodu tego wydarzenia miałem głębokie pragnienie rozstrzygnięcia pytań o to, co stało się z moją zmarłą matką. To wywołało we mnie okres intensywnych badań nad wiarą, ponieważ zrozumiałem, że jej nie ma, ale moje pytanie brzmiało: gdzie ona poszła? Dla mnie nie była to tylko kwestia fizyczna. Miałem silne przeczucie, że pytania o dusze i duchy również powinny być zadawane.
Jako dziecko uwielbiałem czytać, więc naturalną rzeczą było, aby zacząć i czytać. Czytam o wszystkich wielkich tradycjach opartych na wierze, aby odpowiedzieć na moje pytanie. Zacząłem czytać o mitologii greckiej, mitologii rzymskiej, mitologii nordyckiej, wierzeniach Majów, Inków, buddyzmie, konfucjanizmie itp. Myślę, że najbardziej istotnymi pytaniami dla ludzi są pytania: Kim jestem? Gdzie ja jestem? Co się dzieje? Czułem się więc jak naturalna ścieżka zapytania.
Jak w szczególności zainteresowała Cię fizyka?
Z moim podejściem związana była szczególna osoba, która chciała zrozumieć, że nie chodziło tylko o naukę, którą chciałem robić, ale o fizykę. Był to dżentelmen o imieniu Freeman Coney. Był nauczycielem fizyki w Jones High School, historycznie czarnej szkole średniej w Orlando. Miał faktyczny licencjat z fizyki, więc nauczyłem się fizyki w szkole średniej od kogoś, kto miał głębokie opanowanie tego przedmiotu. Po dwóch tygodniach wiedziałem, że właśnie to chcę zrobić.
Pewnego dnia w klasie pan Coney przeprowadził eksperyment, w którym wziął zasadniczo metrowy kij przymocowany do przedniej części deski i przechylił deskę, do której przymocowana była mała piłka, piłka golfowa lub coś w tym rodzaju. Mieliśmy stoper, który pokazał, że odległość, jaką piłka pokonuje podczas staczania się po planszy, jest proporcjonalna do kwadratu czasu na stoperze.
To jedyny kawałek prawdziwej magii, jaki kiedykolwiek widziałem w życiu - ponieważ dla mnie matematyka jest elementem wyobraźni. Jest to, przynajmniej z tej definicji, coś, co znajduje się między moimi uszami; to jedna z aplikacji, które uruchamiam w mojej głowie. Widzieć, jak matematyka opisuje coś na świecie poza moimi uszami, oznacza, że jest to również wokół nas w pewnym sensie głębokim. Rozpoznałem to w wieku 16 lat w tej klasie fizyki.
Już bardzo dobrze budowałem światy w głowie, ale teraz zrozumiałem, że niektóre z tych konstrukcji między moimi uszami miały coś wspólnego ze światem wokół mnie, to było oszałamiające. Dla mnie było to trochę jak przebudzenie i znalezienie się w Hogwarcie, gdzie nagle dowiadujesz się, że zaklęcia, których nauczyłeś się z książek, wpływają na otaczający cię świat.
Studiowałeś zarówno matematykę, jak i fizykę przed przejściem do fizyki teoretycznej. Te pola często obracają się wokół pytań, na które udzielenie odpowiedzi zajmuje lata, a nawet dekady - lub na które w ogóle nie można odpowiedzieć. Czy to stanowczo kontrastowało z dorastaniem z tatą i poczuciem, że na wszystkie pytania można odpowiedzieć?
Nie całkiem. Gdy dojrzewa, pierwszą rzeczą, którą rozumiesz, są granice. Istnieją granice tego, co ludzie mogą zrobić. Istnieją granice tego, co każda osoba może zrobić w życiu. To, co mój tata dla mnie zrobił, sprawiło, że wpadłem w sposób myślenia, że kiedy masz pytania, powinieneś przejść przez proces szukania odpowiedzi. Więc nigdy nie uważałem tego za niepokojące.
Wasze badania koncentrują się na supersymetrii, która wiele mówi o podstawowej naturze wszechświata. Jak skończyłeś specjalizowaniem się w tej dziedzinie?
Zawsze wiedziałem, że chciałbym żyć na granicy matematyki i fizyki, ponieważ tym, co skłoniło mnie do myślenia o fizyce, była ta magiczna, przypominająca zaklęcie właściwość matematyki w dziedzinie fizyki. To fizyka teoretyczna.
Supersymetria, dziedzina fizyki teoretycznej, nad którą teraz pracuję przez większość mojego życia, była bardzo nowym pomysłem, kiedy jeszcze byłam w szkole. W zachodniej literaturze fizyki miał on zaledwie dwa lub trzy lata. Chciałem odróżnić się od innych osób zajmujących się nauką w MIT. W rzeczywistości w MIT w 1975 roku nie było nikogo, kto byłby zainteresowany tą ideą supersymetrii, w dziale fizyki lub w innym dziale.
Po raz pierwszy mnie to pociągnęło ze względu na jego matematyczną strukturę. Do tego momentu matematyka nie przypomina niczego, czego nauczyłem się w szkole wyższej. Uświadomiłem sobie również, że ma to zdumiewającą implikację: możliwe, że istnieje więcej form materii i energii, niż kiedykolwiek nauczyłem się w jakiejkolwiek klasie. Te dwie rzeczy przekonały mnie, że jest to miejsce, w którym mógłbym przyczynić się do nauki.
W nauce zarówno matematyka, jak i fizyka odgrywają dużą rolę w opisywaniu i badaniu najwcześniejszych stadiów naszego wszechświata. Ale niektórzy uważają, skąd wziął się nasz wszechświat, jako jedyna domena wiary lub religii. Co sądzisz o tym, jak nauka i wiara często są ze sobą porównywane?
Nigdy w życiu nie znalazłem schizmy między uprawianiem nauki a wyznawaniem przekonań religijnych. Biolog ewolucyjny Steven J. Gould wyjaśnia, dlaczego wiara i nauka nie kolidują ze sobą, używając wyrażenia „niezachodzące na siebie magisteria”. Uważam ten pomysł za fascynujący, ponieważ jeśli jest poprawny, powinny istnieć mechanizmy w każdej sferze wiary - czy to w wiara lub nauka - które są odpowiedzialne za tę właściwość nie nakładającego się atrybutu.
Spędziłem kilka lat zastanawiając się nad tym i przyszło mi do głowy, że nauka wydaje się mieć jeden taki mechanizm. W nauce nie tylko mówimy ludziom o naszych najlepszych szacunkach na temat tego, co dzieje się we wszechświecie, ale również przykładamy dużą wagę do tego, czego nie wiemy. Jest to kwantyfikowane w nauce jako tak zwane „słupki błędów” lub „słupki zaufania”. Zwracamy tyle samo uwagi na te niepewności, co zwracamy uwagę na zmierzone wartości rzeczy wokół nas. I zawsze będzie niepewność w każdym sporze opartym na nauce.
Jest to interesujące w kontekście wiary, ponieważ tak jak w każdym przekonaniu będzie niepewność, tak samo będziemy mieli niepewność w każdym naszym niedowierzaniu. Moim zdaniem jest to mechanizm ochronny wbudowany w naukę, aby nie ingerował w systemy przekonań oparte na wierze.
W religii istnieje inny mechanizm ochronny. Święty Augustyn, święty katolik, pamięta, że ludzie wiary muszą zrozumieć, że kiedy ludzie mówią o świecie przyrody i uczciwie rejestrują i obserwują zjawiska sprzeczne z ich przekonaniami, to ich przekonanie musi ustąpić, a nie inna droga naokoło.
W mojej głowie jest piękna symetria, dlaczego Gould dobrze to zrozumiał. Nie nakładają się, są po prostu bardzo różnymi rzeczami. Wierzę, że zarówno wiara, jak i nauka są niezbędne do przetrwania naszego gatunku.
