Cet article est le cinquième d'une série d'essais écrit par des physiciens noirs et copublié avec La physique aujourd'hui dans le cadre de Semaine #BlackInPhysics 2022, un un événement dédié à célébrer les physiciens noirs et leurs contributions à la communauté scientifique, et à révéler une image plus complète de ce à quoi ressemble un physicien. Le thème de cette année est « la joie dans la diversité de la communauté noire ».
Enfant, j'aimais les dessins point à point. Je ne me suis jamais vraiment considéré comme un artiste, mais j'ai apprécié le fait que si je suivais les chiffres et reliais les points, la « vue d'ensemble » serait finalement révélée. Cela a été très enrichissant pour moi. À bien des égards, cela ressemblait à une découverte.
En science, c'est souvent la vue d'ensemble que nous observons initialement, ce qui conduit généralement à approfondir des questions sur ses origines, sa forme et sa nature, en approfondissant toujours plus jusqu'à ce que nous déduisions les éléments fondamentaux qui composent la vue d'ensemble. C'est presque comme l'inverse d'un dessin point à point très sophistiqué. À ce niveau fondamental, les blocs de construction (ou particules élémentaires) se trouvent souvent dans le monde quantique, et c'est la théorie quantique qui a propulsé mon voyage vers la physique.
En tant qu'étudiant de premier cycle en chimie, j'ai été fasciné par la spectroscopie - une technique qui utilise la lumière pour sonder, caractériser et quantifier différents types de matière (solides, liquides ou gaz). J'ai été frappé par le fait que cette technique pouvait prendre de la lumière «invisible» (par exemple, la lumière ultraviolette ou infrarouge) et l'utiliser pour sonder l'air «invisible», détectant avec précision des particules de gaz traces invisibles comme le monoxyde de carbone ou le dioxyde de soufre. Grâce à la spectroscopie, ces gaz traces deviennent « visibles » et apparaissent sous la forme de pics d'absorption spectrale à des longueurs d'onde spécifiques, fournissant ainsi une empreinte spectrale unique pour chaque gaz.. Ces informations peuvent ensuite être utilisées pour déterminer quels types de gaz sont présents et leur abondance.
Plus je demandais, "Comment cela pourrait-il être?" plus je me sentais attiré par la physique fondamentale. L'idée de rendre visible l'invisible m'est restée depuis. Il est étonnant de penser que les principes de la mécanique quantique sous-tendent cette technique puissante. Non seulement cela, mais la théorie quantique donne plus généralement naissance à de nombreuses autres technologies telles que les lasers, le semi-conducteur, l'IRM, le GPS, la microscopie électronique, la cryptographie et l'informatique quantique pour n'en nommer que quelques-unes.
Technologie QDot
Un développement plus récent en mécanique quantique est l'essor de la technologie des points quantiques (QDot). Un QDot est une particule semi-conductrice aux propriétés optiques et électroniques régies par les règles de la mécanique quantique en raison de sa taille de quelques nanomètres seulement – environ 10,000 XNUMX fois plus petite que la largeur d'un cheveu humain. Ces nanoparticules émettent une lumière d'une longueur d'onde spécifique lorsqu'une LED bleue les éclaire. La longueur d'onde émise dépend de la taille de la nanoparticule et détermine la couleur observée.
Sans surprise, la technologie QDot a trouvé sa place dans les écrans plats des téléviseurs modernes, en raison de la saturation élevée des couleurs qui peut être obtenue sur une bande passante spectrale étroite. De plus, étant donné que les QDots peuvent être réglés sur une taille déterminée pour libérer des longueurs d'onde spécifiques, nous pouvons les utiliser pour obtenir un rendu des couleurs élevé et une meilleure production globale des couleurs. Chaque téléviseur QDot contient généralement des milliards de points quantiques qui constituent finalement la vue d'ensemble.
Joindre les points
En tant que physicien noir en début de carrière et fils de parents jamaïcains vivant au Royaume-Uni, j'avais vraiment l'impression d'être un point quantique - un point noir quantique (QBD), si vous voulez. Dans mon domaine de recherche, il était rare que quelqu'un qui me ressemblait soit au même séminaire, conférence ou même dans le même domaine. Sur fond de lumière bleue, je devais trouver un moyen de rayonner à différentes longueurs d'onde, tout en sachant que les véritables pouvoirs des QBD sont exploités lorsqu'ils sont connectés et fonctionnent collectivement. Dans cette entreprise, j'ai eu la chance de découvrir et de rencontrer de nombreux physiciens afro-américains de premier plan, certains lors de leur visite au Royaume-Uni, d'autres lors de ma visite aux États-Unis. J'ai également été mis au courant et j'ai finalement assisté à une conférence pour les physiciens noirs aux États-Unis, ainsi que des liens avec des scientifiques d'Afrique et des Caraïbes. Ces interactions ont renforcé ma conviction que d'un point de vue global, il y avait beaucoup de QBD comme moi.
Mes pensées se sont rapidement tournées vers les générations futures au Royaume-Uni. Je voulais que la situation soit différente pour eux, alors je me suis fortement engagé auprès des écoles et j'ai mis en place plusieurs initiatives de sensibilisation pour les jeunes, en essayant de faire ce que je pouvais pour changer leur paysage pour l'avenir. Je me suis également engagé avec la poignée d'étudiants noirs de premier cycle de mon département, les encourageant à participer à de telles entreprises. C'était agréable de savoir qu'ils étaient, pour l'essentiel, pleinement à bord. La plupart sont restés connectés après avoir obtenu leur diplôme et, année après année, le groupe s'est agrandi jusqu'à atteindre une masse critique. Une identité unique se dessine pour de jeunes Noirs ambitieux et passionnés de physique ainsi que le pour un changement positif au sein de leur communauté.
Poursuivre la joie dans un monde extraterrestre
Cet effort a abouti à la formation de La famille Blackett Lab – le premier réseau national de physiciens noirs du Royaume-Uni – en 2020. Le groupe a désormais une visibilité et est devenu une voix pour les physiciens noirs au Royaume-Uni. De plus, il offre un moyen de soutien accessible à toute personne poursuivant des études en physique ou dans des domaines connexes, du lycée au niveau professoral. Plus récemment, la famille Blackett Lab a reçu des fonds pour mettre en relation des physiciens afro-américains avec des physiciens noirs basés au Royaume-Uni par le biais d'une série de conférenciers au Royaume-Uni, ainsi que pour envoyer une délégation britannique à des conférences aux États-Unis, renforçant ainsi la communauté mondiale des physiciens noirs. . De tels programmes passionnants ne sont possibles que parce que les QBD à travers le Royaume-Uni sont connectés et peuvent agir collectivement.
Quand je réfléchis à ma carrière jusqu'à présent, il s'agissait vraiment de connecter les QBD de différentes manières dans le temps et dans l'espace. Souvent, les connexions QBD apportent une joie et un enrichissement plus profonds à la discipline globale, et renforcent encore ce sentiment vital d'appartenance. À bien des égards, bien que je sois toujours un QBD, je sais maintenant que je fais partie d'une communauté nationale et mondiale beaucoup plus large de physiciens de toute la diaspora panafricaine. Plus nous continuerons à nous connecter, à représenter et à inspirer, plus nous remodelerons, aiguiserons et enrichirons l'image d'ensemble montrant qui sont les physiciens et ce que nous faisons.
