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Als aktiver Befürworter von Bildung, Vielfalt und Kommunikation ist Sylvester James Gates sowohl für seine Forschung in der theoretischen Physik als auch für sein Engagement für die Steigerung der Vielfalt in seinem Bereich bekannt. Gates ist John S. Toll Professor für Physik an der University of Maryland im College Park, wo er die fundamentale Natur unseres Universums durch die Linse der Supersymmetrie untersucht - eine Theorie, die doppelt so viele fundamentale Teilchen vorhersagt wie das Standardmodell und sein könnte der nächste Schritt in Richtung einer großen einheitlichen Theorie. Er ist auch der erste Afroamerikaner, der einen Stiftungslehrstuhl für Physik an einer großen Forschungsuniversität in den USA innehat.
Gates hat einen Abschluss in Physik und Mathematik vom Massachusetts Institute of Technology, wo er auch in Physik promovierte. Er erhielt 2006 den Public Understanding of Science and Technology Award der American Association for Advancement of Science und war von 2009 bis 2016 Mitglied des Maryland State Board of Education. 2009 berief ihn Präsident Barack Obama in den President's Council von Berater für Wissenschaft und Technologie und 2013 erhielt er die National Medal of Science für seine herausragenden Beiträge auf dem Gebiet der Physik.
Neben seiner akademischen Tätigkeit spricht Gates häufig öffentlich über die Komplementarität von Glauben und Wissenschaft im Gegensatz zu ihrer wahrgenommenen Gegensätzlichkeit. Die Universität von Villanova verlieh ihm die Mendel-Medaille 2013 (benannt nach dem Mönch und Wissenschaftler Gregor Mendel aus dem 19. Jahrhundert), um durch sein wissenschaftliches Leben zu beweisen, dass es keinen inneren Konflikt zwischen Wissenschaft und Religion gibt.
Hier können Sie mehr über seine Vorstellungen von Glauben und Glauben erfahren und hier mehr über ihn als Wissenschaftler und Individuum erfahren.
Wie bist du zur Wissenschaft gekommen?
Als ich vier Jahre alt war, drehte meine Mutter mit mir den Film Spaceways . Es war der erste Film, den ich je gesehen habe, und es ging um Raumfahrt und Astronauten. Es war eine so seltsame Kombination aus Abenteuer, Liebesgeschichte und Krimi - aber es war der Teil über die Raumfahrt, der mich wirklich gefangen nahm. Zu diesem Zeitpunkt begann ich über die Wissenschaft nachzudenken.
Warst du eines dieser Kinder, die immer versucht haben herauszufinden, wie die Dinge funktionierten?
Ja. Das stimmt sicher. Es gab viele Beweise dafür, dass ich ein solches Kind war, als ich vier Jahre alt war. Mein Vater erzählte Geschichten darüber, wie er Spielzeug mit nach Hause nahm, und ich nahm sie auseinander, um zu sehen, was darin vorging.
Hat sich Ihre Familie für Mathematik und Naturwissenschaften interessiert?
Es kam nicht wirklich von meiner Familie, aber man könnte sagen, es wurde von ihnen gepflegt. Wie viele Kinder, wenn ich Fragen hatte, ging ich zu meinem Vater. Mein Vater konnte meine Fragen immer beantworten - egal was sie waren, egal wie weit weg. Als ich erwachsen wurde, dachte ich darüber nach und dachte, wie merkwürdig das war, denn mein Vater hat die High School nie beendet. Er bekam seinen GED, die Äquivalenz.
Ich erinnere mich, als ich ihn fragte: "Dad, erinnerst du dich an mich als Kind, als ich alle möglichen Fragen stellte?" und er sagte: "Ja". Ich sagte: "Sie hatten immer Antworten auf alles." Und er sagte: "Ja." Ich sagte: "Wie haben Sie das gemacht?" Und er sagte: "Was Sie sich nicht an Ihren Sohn erinnern, ist, wenn ich nicht sofort eine Antwort hätte, würde ich Ihnen sagen, dass Sie aufhören und Ich holte mir Ressourcen und kam am nächsten Tag zurück und beantwortete Ihre Frage. "Also gewöhnte ich mich an die Idee, dass Fragen Antworten hatten.
Und obwohl mein Vater nie die Gelegenheit hatte, aufs College zu gehen, war es ein tiefer Wunsch, den er als junger Mensch hatte, und deshalb wollte er, dass dies eine Option für seine Kinder war. In unserem Haushalt war die Frage zum Abendessen nie: "Wirst du aufs College gehen?" Die Frage war immer: "Auf welches College wirst du gehen?"
Sie haben keine Angst, über den Glauben zu sprechen, der für einen Physiker etwas selten ist. Warum das?
Meine Mutter starb, als ich elf Jahre alt war. Aufgrund dieses Ereignisses wollte ich unbedingt klären, was mit meiner verstorbenen Mutter passiert ist. Das löste in mir eine Zeit intensiven Glaubensstudiums aus, weil ich verstand, dass sie weg war, aber meine Frage war: Wo ist sie hingegangen? Für mich war es nicht nur eine Frage der körperlichen Verfassung. Ich hatte das starke Gefühl, dass auch Fragen zu Seelen und Geistern gültig waren.
Als Kind las ich sehr gerne, deshalb war es selbstverständlich, dass ich anfing zu lesen. Um meine Frage zu beantworten, lese ich über alle großen religiösen Traditionen der Welt. Ich fing an, über griechische Mythologie, römische Mythologie, nordische Mythologie, Glauben der Mayas, Inkas, Buddhismus, Konfuzianismus usw. zu lesen. Ich denke, die wichtigsten Fragen für den Menschen sind Fragen wie: Wer bin ich? Wo bin ich? Was ist los? Das fühlte sich also wie ein natürlicher Pfad der Untersuchung an.
Wie sind Sie besonders zur Physik gekommen?
Es gab eine bestimmte Person, die damit verbunden war, dass ich begriff, dass ich nicht nur Wissenschaft betreiben wollte, sondern nur Physik. Es war ein Gentleman namens Mr. Freeman Coney. Er war Physiklehrer an der Jones High School, einer historisch schwarzen High School in Orlando. Er hatte einen tatsächlichen Bachelor-Abschluss in Physik, also lernte ich Physik an der High School von jemandem, der das Fach sehr gut beherrschte. Nach zwei Wochen wusste ich, dass ich das tun wollte.
Eines Tages im Unterricht führte Herr Coney ein Experiment durch, bei dem er im Wesentlichen einen Messstab nahm, der an der Vorderseite eines Brettes befestigt war, und das Brett kippte, an dem ein kleiner Ball befestigt war, ein Golfball oder ähnliches. Wir hatten eine Stoppuhr und er zeigte, dass die Distanz, die der Ball zurücklegt, wenn er auf dem Brett rollt, proportional zum Quadrat der Stoppuhrzeit ist.
Das ist das einzige Stück wirklicher Magie, das ich jemals in meinem Leben gesehen habe - für mich ist Mathematik ein Element der Vorstellungskraft. Zumindest nach dieser Definition ist es etwas, das sich zwischen meinen Ohren befindet. Es ist eine der Apps, die ich im Kopf habe. Zu sehen, wie Mathematik etwas in der Welt außerhalb meiner Ohren beschreibt, bedeutet, dass es in gewissem Sinne auch um uns herum ist. Das habe ich im Alter von 16 Jahren in diesem Physikunterricht erkannt.
Ich hatte es schon sehr gut mit dem Bauen von Welten im Kopf, aber jetzt zu verstehen, dass einige dieser Konstruktionen zwischen meinen Ohren etwas mit der Welt um mich herum zu tun hatten, war atemberaubend. Für mich war es ein bisschen so, als würde man aufwachen und sich in Hogwarts wiederfinden, wo man plötzlich merkt, dass die Beschwörungen, die man aus Büchern gelernt hat, die Welt um sich herum beeinflussen.
Sie haben sowohl Mathematik als auch Physik studiert, bevor Sie sich der theoretischen Physik zuwandten. Diese Felder drehen sich oft um Fragen, deren Beantwortung Jahre, wenn nicht Jahrzehnte dauert - oder die überhaupt nicht beantwortet werden können. War das ein krasser Gegensatz zu dem Gefühl, mit deinem Vater aufgewachsen zu sein und dass alle Fragen beantwortbar waren?
Nicht wirklich. Wenn man reift, versteht man zuerst Grenzen. Es gibt Grenzen für das, was Menschen tun können. Es gibt Grenzen für das, was eine Person im Leben tun kann. Was mein Vater für mich getan hat, war, mich in die Denkweise zu versetzen, dass man, wenn man Fragen hat, den Prozess der Suche nach Antworten durchlaufen sollte. So habe ich diese Belastung nie gefunden.
Ihr Forschungsschwerpunkt liegt auf der Supersymmetrie, die viel mit der fundamentalen Natur des Universums zu tun hat. Wie sind Sie auf diesen Bereich spezialisiert?
Ich wusste immer, dass ich von der Grenze zwischen Mathematik und Physik leben wollte, denn was mich dazu brachte, über Physik nachzudenken, war diese magische, beschwörungsähnliche Eigenschaft der Mathematik im Bereich der Physik. Das ist theoretische Physik.
Supersymmetrie, ein Teilgebiet der theoretischen Physik, an dem ich jetzt den größten Teil meines Lebens gearbeitet habe, war eine sehr neue Idee, als ich noch in der Schule war. Es war in der westlichen Physikliteratur erst zwei oder drei Jahre alt. Ich wollte mich von anderen Wissenschaftlern am MIT abheben. Tatsächlich gab es am MIT 1975 niemanden, der sich für diese Idee der Supersymmetrie interessierte, weder für die Abteilung für Physik noch für eine andere Abteilung.
Ich wurde zuerst von seiner mathematischen Struktur angezogen. Die Mathematik ist anders als alles, was ich bis dahin in der Graduiertenschule gelernt habe. Ich erkannte auch, dass dies eine erstaunliche Auswirkung hatte: Es ist möglich, dass mehr Formen von Materie und Energie existieren, als ich jemals in einer Klasse gelernt hatte. Diese beiden Dinge haben mich überzeugt, dass dies ein Ort ist, an dem ich möglicherweise einen Beitrag zur Wissenschaft leisten kann.
In der Wissenschaft spielen sowohl Mathematik als auch Physik eine große Rolle bei der Beschreibung und Erforschung der frühesten Stadien unseres Universums. Aber manche Menschen betrachten die Frage, woher unser Universum stammt, als die einzige Domäne des Glaubens oder der Religion. Was denkst du darüber, wie oft Wissenschaft und Glaube gegeneinander ausgespielt werden?
Ich habe in meinem Leben nie eine Spaltung zwischen Wissenschaft und religiösem Glauben gefunden. Der Evolutionsbiologe Steven J. Gould erklärt, warum Glaube und Wissenschaft nicht mit dem Satz „nicht überlappende Lehrbücher“ in Konflikt stehen. Ich finde diese Idee faszinierend, denn wenn sie richtig ist, sollte es Mechanismen in jedem Bereich des Glaubens geben - ob es sich um solche handelt Glaube oder in der Wissenschaft - die für diese Eigenschaft des nicht überlappenden Attributs verantwortlich sind.
Ich habe einige Jahre darüber nachgedacht und mir ist aufgefallen, dass die Wissenschaft einen solchen Mechanismus zu haben scheint. In der Wissenschaft sagen wir den Menschen nicht nur unsere beste Einschätzung darüber, was im Universum vor sich geht, sondern achten auch genau auf das, was wir nicht wissen. Dies wird in der Wissenschaft als sogenannte "Fehlerbalken" oder "Vertrauensbalken" quantifiziert. Diesen Unsicherheiten widmen wir ebenso viel Aufmerksamkeit wie den gemessenen Werten der uns umgebenden Dinge. Und es wird immer Unsicherheit in jedem Argument geben, das auf der Wissenschaft basiert.
Das ist im Kontext des Glaubens interessant, denn so wie es Unsicherheit in Bezug auf unseren Glauben geben wird, werden wir auch Unsicherheit in Bezug auf unseren Unglauben haben. In meinen Augen ist dies der Schutzmechanismus, den die Wissenschaft eingebaut hat, damit er nicht in glaubensbasierte Glaubenssysteme eindringt.
In der Religion gibt es einen anderen Schutzmechanismus. Der heilige Augustinus, ein katholischer Heiliger, sagte, dass Menschen im Glauben erkennen müssen, dass, wenn Menschen über die natürliche Welt sprechen und ehrlich Phänomene aufzeichnen und beobachten, die ihrem Glauben entgegenstehen, es ihr Glaube ist, dass sie nachgeben müssen und nicht der Glaube anders herum.
In meinen Augen gibt es diese schöne Symmetrie darüber, warum Gould es genau richtig gemacht hat. Sie überlappen sich nicht, sie sind nur sehr verschiedene Dinge. Ich glaube, dass sowohl Glaube als auch Wissenschaft wesentlich für das Überleben unserer Spezies sind.
