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Un attivo sostenitore dell'istruzione, della diversità e della comunicazione, Sylvester James Gates è noto sia per le sue ricerche in fisica teorica sia per il suo impegno per aumentare la diversità nel suo campo. Gates è il professore di fisica di John S. Toll all'Università del Maryland a College Park, dove studia la natura fondamentale del nostro universo attraverso la lente della supersimmetria, una teoria che prevede il doppio di particelle fondamentali rispetto al modello standard e potrebbe essere il prossimo passo verso una grande teoria unificata. È anche il primo afro-americano a possedere una cattedra di fisica dotata in una grande università di ricerca negli Stati Uniti.
Gates ha conseguito la laurea in fisica e matematica presso il Massachusetts Institute of Technology, dove è rimasto per guadagnare il suo dottorato di ricerca, anche in fisica. Ha ricevuto il premio per la comprensione pubblica della scienza e della tecnologia dall'American Association for the Advancement of Science nel 2006 ed è stato membro del Board of Education dello Stato del Maryland dal 2009 al 2016. Nel 2009, il presidente Barack Obama lo ha nominato membro del Consiglio del Consiglieri di scienza e tecnologia e nel 2013 ha ricevuto la medaglia nazionale della scienza per i suoi eccezionali contributi nel campo della fisica.
Oltre al suo lavoro nel mondo accademico, Gates parla spesso pubblicamente della natura complementare della fede e della scienza in contrasto con la loro percepita opposizione reciproca. L'Università Villanova gli ha conferito la medaglia Mendel del 2013 (nominata per il frate e scienziato del XIX secolo Gregor Mendel) per aver lavorato per dimostrare attraverso la sua vita di scienziato che non esiste alcun conflitto intrinseco tra scienza e religione.
Puoi qui di più sulle sue idee sulla fede e sul credo qui e scoprire di più su di lui come scienziato e individuo qui.
Come ti sei interessato alla scienza?
Quando avevo quattro anni, mia madre mi ha portato il film Spaceways . È stato il primo film che ricordo di aver mai visto e parlava di viaggi nello spazio e di astronauti. È stata una strana combinazione di avventura, storia d'amore e mistero di omicidio, ma è stata la parte del viaggio nello spazio che mi ha davvero catturato. In quel momento ho iniziato a pensare alla scienza.
Eri uno di quei ragazzi che cercavano sempre di capire come funzionavano le cose?
Sì. Questo è certamente vero. Ci sono state molte prove che risalgono a quando avevo quattro anni che ero quel tipo di bambino. Mio padre raccontava storie su come avrebbe portato i giocattoli a casa e li avrei smontati cercando di vedere cosa stava succedendo dentro.
Nella tua famiglia si è sviluppato un interesse per la matematica e la scienza?
Non proveniva davvero dalla mia famiglia, ma immagino che si possa dire che è stato nutrito da loro. Come molti bambini, quando avevo domande andavo da mio padre. Mio padre poteva sempre rispondere alle mie domande, non importava cosa fossero, non importa quanto lontano. Quando sono diventato adulto, ho riflettuto su questo e ho pensato a quanto fosse strano, perché mio padre non ha mai finito il liceo. Ha ottenuto il suo GED, l'equivalenza.
Ricordo che una volta gli ho chiesto: "Papà, ti ricordi di me da bambino che faccio ogni tipo di domanda?" e lui disse: "Sì". Ho detto, "hai sempre avuto risposte per tutto". E lui disse: "Sì." Dissi: "Come hai fatto?" E lui disse: "quello che non ricordi figlio, è che se non avessi una risposta immediata ti direi di resistere, e Andavo a prendere delle risorse e il giorno dopo tornavo a rispondere alla tua domanda. "Così mi sono abituato all'idea che le domande avessero delle risposte.
E mentre mio padre non ha mai avuto l'opportunità di andare al college, era un desiderio profondo che aveva da giovane, quindi voleva che fosse un'opzione per i suoi figli. A casa nostra all'ora di cena, la domanda non fu mai: "Andrai al college?" La domanda era sempre: "A che college andrai?"
Non hai paura di parlare di fede, cosa piuttosto rara per un fisico. Perché?
Mia madre morì quando avevo 11 anni. A causa di quell'evento, avevo un profondo desiderio di risolvere le domande su cosa fosse successo a mia madre deceduta. Ciò ha innescato in me un periodo di intenso studio sulla fede perché ho capito che se n'era andata, ma la mia domanda era: dove è andata? Per me non era solo una questione di natura fisica. Avevo la netta sensazione che fossero valide anche le domande su anime e spiriti.
Mi piaceva leggere da bambino, quindi la cosa naturale era andarsene e iniziare a leggere. Ho letto di tutte le grandi tradizioni basate sulla fede del mondo per cercare di rispondere alla mia domanda. Ho iniziato a leggere sulla mitologia greca, mitologia romana, mitologia nordica, credenze dei Maya, Incas, buddismo, confucianesimo, ecc. Penso che le domande più essenziali per gli esseri umani siano domande come: Chi sono io? Dove sono? Che cosa sta succedendo? Quindi questo sembrava un percorso di indagine naturale.
Come sei stato attratto dalla fisica in particolare?
C'era un individuo particolare associato alla mia comprensione per capire che non era tutta la scienza che volevo fare, ma solo la fisica. Era un gentiluomo di nome Mr. Freeman Coney. Era insegnante di fisica alla Jones High School, una scuola storicamente nera di Orlando. Aveva una laurea in fisica, quindi ho imparato la fisica del liceo da qualcuno che aveva una profonda padronanza della materia. A due settimane dal corso, sapevo che era quello che volevo fare.
Un giorno in classe, il signor Coney eseguì un esperimento in cui prese essenzialmente un bastoncino di metro che era attaccato alla parte anteriore di una tavola e inclinò la tavola a cui era attaccata una pallina, una pallina da golf o qualcosa del genere. Avevamo un cronometro e ha dimostrato che la distanza percorsa dalla palla mentre rotola giù dal tabellone è proporzionale al quadrato del tempo sul cronometro.
Questo è l'unico pezzo di vera magia che abbia mai visto in vita mia, perché per me la matematica è un elemento dell'immaginazione. È, almeno per quella definizione, qualcosa che risiede tra le mie orecchie; è una delle app che ho in testa. Vedere la matematica descrivere qualcosa nel mondo al di fuori delle mie orecchie significa che è anche intorno a noi in un senso profondo. L'ho riconosciuto all'età di 16 anni in questo corso di fisica.
Ero già molto a mio agio nel costruire mondi nella mia testa, ma ora capire che alcuni di questi costrutti tra le mie orecchie avevano a che fare con il mondo che mi circondava, che era sbalorditivo. Per me è stato un po 'come svegliarmi e ritrovarti a Hogwarts, dove improvvisamente scopri che gli incantesimi che hai imparato dai libri influenzano il mondo che ti circonda.
Hai studiato matematica e fisica prima di passare alla fisica teorica. Questi campi spesso ruotano attorno a domande che richiedono anni, se non decenni, per rispondere o alle quali non è possibile rispondere affatto. È stato un netto contrasto con la crescita di tuo padre e la sensazione che tutte le domande fossero rispondibili?
Non proprio. Quando uno matura, la prima cosa che comprendi sono i limiti. Ci sono limiti a ciò che gli umani possono fare. Ci sono limiti a ciò che una persona può fare nella vita. Quello che mio padre ha fatto per me è stato farmi entrare nel modo di pensare che quando hai domande dovresti passare attraverso il processo di ricerca delle risposte. Quindi non l'ho mai trovato così angosciante.
La tua ricerca si concentra sulla supersimmetria, che parla molto della natura fondamentale dell'universo. Come sei finito a specializzarti in questo settore?
Ho sempre saputo che volevo guadagnarmi da vivere al limite della matematica e della fisica, perché ciò che mi ha spinto a pensare alla fisica era quella proprietà magica, simile a un incantesimo, della matematica nel regno della fisica. Questa è fisica teorica.
La supersimmetria, un sottocampo della fisica teorica su cui ho lavorato per gran parte della mia vita, era un'idea molto nuova quando ero ancora a scuola. Aveva solo circa due o tre anni nella letteratura di fisica occidentale. Volevo distinguermi dalle altre persone che facevano scienza al MIT. In effetti, nel 1975 non c'era nessun altro al MIT che avesse interesse per questa idea di supersimmetria, nel dipartimento di fisica o in qualsiasi altro dipartimento.
Sono stato attratto da esso per la sua struttura matematica. La matematica è diversa da qualsiasi cosa io abbia mai imparato a scuola fino a quel momento. Mi sono anche reso conto che aveva un'implicazione sorprendente: che è possibile che esistano più forme di materia ed energia di quante ne abbia mai imparate in nessuna classe. Queste due cose mi hanno convinto che questo era un posto dove avrei potuto dare un contributo alla scienza.
Nella scienza, sia la matematica che la fisica svolgono un ruolo importante nel descrivere e sondare le prime fasi del nostro universo. Ma alcune persone considerano la questione da dove proviene il nostro universo come unico dominio di fede o religione. Cosa ne pensi di come la scienza e la fede siano spesso contrapposte?
Non ho mai trovato uno scisma nella mia vita tra fare scienza e avere credenze religiose. Il biologo evoluzionista Steven J. Gould spiega perché la fede e la scienza non sono in conflitto usando la frase "magisteria non sovrapposta". Trovo affascinante questa idea, perché se è corretta, dovrebbero esserci meccanismi in ogni sfera di credenza, sia che si tratti di fede o scienza - che sono responsabili di questa proprietà dell'attributo non sovrapposto.
Ho passato alcuni anni a pensarci e mi è venuto in mente che la scienza sembra avere uno di questi meccanismi. Nella scienza, non solo diciamo alle persone la nostra migliore stima di ciò che sta accadendo nell'universo, ma prestiamo anche un'attenzione rigorosa a ciò che non sappiamo. Questo è quantificato nella scienza come quelle che vengono chiamate "barre di errore" o "barre di sicurezza". Prestiamo tanta attenzione a queste incertezze quanto prestiamo a quei valori misurati delle cose che ci circondano. E ci sarà sempre incertezza in qualsiasi argomento basato sulla scienza.
Questo è interessante nel contesto della fede perché, così come ci sarà incertezza in ogni convinzione che possiamo avere, avremo anche incertezza in qualsiasi incredulità che abbiamo. Nella mia mente, questo è il meccanismo di protezione che la scienza ha incorporato in esso in modo che non si intrometta nei sistemi di credenze basati sulla fede.
Nella religione esiste un diverso meccanismo di protezione. Sant'Agostino, un santo cattolico, pensate, ha detto che le persone di fede devono riconoscere che quando le persone parlano del mondo naturale e registrano e osservano onestamente fenomeni che si oppongono alla loro fede, è la loro convinzione che deve lasciare il posto e non il viceversa.
Nella mia mente c'è questa bella simmetria sul perché Gould abbia capito esattamente. Non si sovrappongono, sono solo cose molto diverse. Credo che sia la fede che la scienza siano essenziali per la sopravvivenza della nostra specie.
