Questo articolo è il quinto in a serie di saggi scritto da fisici neri e co-pubblicato con Fisica oggi nell'ambito di Settimana #BlackInPhysics 2022, un evento dedicato a celebrare i fisici neri e i loro contributi alla comunità scientifica e a rivelare un quadro più completo di come appare un fisico. Il tema di quest'anno è “la gioia nella variegata comunità nera”.
Da bambino mi piacevano i disegni punto per punto. Non mi sono mai considerato veramente artistico, ma mi è piaciuto il fatto che se avessi seguito i numeri e collegato i punti, alla fine il "quadro generale" sarebbe stato rivelato. Questo è stato molto gratificante per me. In molti modi, sembrava una scoperta.
Nella scienza, è spesso il quadro generale che inizialmente osserviamo, e questo di solito porta a sondare domande sulle sue origini, forma e natura, scavando sempre più a fondo fino a dedurre i mattoni fondamentali che costituiscono il quadro generale. È quasi come il contrario di un disegno punto per punto molto sofisticato. A questo livello fondamentale, i mattoni (o particelle elementari) spesso si trovano all'interno del mondo quantistico, ed è stata la teoria quantistica a spingere il mio viaggio nella fisica.
Da studente universitario che studiava chimica, sono rimasto affascinato dalla spettroscopia, una tecnica che utilizza la luce per sondare, caratterizzare e quantificare diversi tipi di materia (solidi, liquidi o gas). Sono rimasto colpito dal fatto che questa tecnica potesse prendere la luce "invisibile" (ad esempio, la luce ultravioletta o infrarossa) e usarla per sondare l'aria "invisibile", rilevando accuratamente tracce di particelle di gas invisibili come monossido di carbonio o anidride solforosa. Attraverso la spettroscopia, questi gas traccia diventano "visibili" e appaiono sotto forma di picchi di assorbimento spettrale a specifiche lunghezze d'onda, fornendo così un'impronta digitale spettrale univoca per ciascun gas. Queste informazioni possono quindi essere utilizzate per determinare quali tipi di gas sono presenti e la loro abbondanza.
Più chiedevo: "Come potrebbe essere?" più mi sono trovato attratto dalla fisica fondamentale. L'idea di rendere visibile l'invisibile è rimasta con me da allora. È incredibile pensare che i principi della meccanica quantistica siano alla base di questa potente tecnica. Non solo, ma la teoria quantistica più in generale dà origine a molte altre tecnologie come i laser, i semiconduttori, la risonanza magnetica, il GPS, la microscopia elettronica, la crittografia e il calcolo quantistico, solo per citarne alcuni.
Tecnologia QDot
Uno sviluppo più recente nella meccanica quantistica è l'ascesa della tecnologia dei punti quantici (QDot). Un QDot è una particella semiconduttrice con proprietà ottiche ed elettroniche governate dalle regole della meccanica quantistica a causa delle loro dimensioni di pochi nanometri, circa 10,000 volte più piccole della larghezza di un capello umano. Queste nanoparticelle emettono luce di una specifica lunghezza d'onda quando un LED blu le illumina. La lunghezza d'onda emessa dipende dalla dimensione della nanoparticella e determina il colore osservato.
Non sorprende che la tecnologia QDot abbia trovato la sua strada nei display a schermo piatto per i moderni televisori, grazie all'elevata saturazione del colore che può essere raggiunta su una larghezza di banda spettrale ristretta. Inoltre, poiché i QDot possono essere regolati su una determinata dimensione per rilasciare lunghezze d'onda specifiche, possiamo utilizzarli per ottenere un'elevata resa cromatica e una produzione cromatica complessivamente migliore. Ogni QDot TV contiene in genere miliardi di punti quantici che alla fine costituiscono il quadro generale.
Collegare i punti
Come fisico nero all'inizio della carriera e figlio di genitori giamaicani che vivono nel Regno Unito, mi sentivo davvero come un punto quantico - un punto nero quantico (QBD), se vuoi. Nel mio campo di ricerca, era raro che qualcuno che mi somigliasse partecipasse allo stesso seminario, conferenza o anche nello stesso campo. Su uno sfondo di luce blu, ho dovuto trovare un modo per irradiare a diverse lunghezze d'onda, pur sapendo che i veri poteri dei QBD vengono sfruttati quando sono connessi e lavorano collettivamente. In questo sforzo, ho avuto la fortuna di scoprire e alla fine incontrare molti eminenti fisici afroamericani, alcuni mentre visitavano il Regno Unito, altri mentre visitavo gli Stati Uniti. Sono stato anche informato e alla fine ho partecipato a una conferenza per fisici neri negli Stati Uniti, oltre a entrare in contatto con scienziati dell'Africa e dei Caraibi. Queste interazioni hanno contribuito a rafforzare la mia convinzione che da una prospettiva globale, c'erano molti QBD proprio come me.
I miei pensieri si sono presto rivolti alle generazioni future nel Regno Unito. Volevo che la situazione fosse diversa per loro, quindi mi sono impegnato molto con le scuole e ho organizzato diverse iniziative di sensibilizzazione per i giovani, cercando di fare il possibile per cambiare il loro panorama per il futuro. Mi sono anche impegnato con la manciata di studenti neri del mio dipartimento, incoraggiandoli a collaborare a tali sforzi. È stato piacevole sapere che erano, nel complesso, pienamente d'accordo. La maggior parte è rimasta connessa dopo la laurea e, anno dopo anno, il gruppo è cresciuto di numero fino a raggiungere una massa critica. Stava emergendo un'identità unica per i giovani neri ambiziosi con la passione per la fisica ed per un cambiamento positivo all'interno della loro comunità.
Inseguire la gioia in un mondo alieno
Questo sforzo è culminato nella formazione di La famiglia Blackett Lab - la prima rete nazionale di fisici neri del Regno Unito - nel 2020. Il gruppo ora ha visibilità ed è diventato una voce per i fisici neri nel Regno Unito. Inoltre, fornisce un mezzo di supporto accessibile a chiunque persegua la fisica o campi correlati dalla scuola superiore fino al livello professore. Più recentemente, la famiglia Blackett Lab ha ricevuto finanziamenti per mettere in contatto fisici afroamericani con fisici neri con sede nel Regno Unito attraverso una serie di relatori nel Regno Unito e inviando una delegazione del Regno Unito a conferenze negli Stati Uniti, rafforzando ulteriormente la comunità globale dei fisici neri . Programmi così entusiasmanti sono possibili solo perché i QBD in tutto il Regno Unito sono collegati e possono agire collettivamente.
Quando rifletto sulla mia carriera fino ad ora, è stato davvero un caso di collegare i QBD in vari modi nel tempo e nello spazio. Spesso, le connessioni QBD portano una gioia e un arricchimento più profondi alla disciplina generale e migliorano ulteriormente quel vitale senso di appartenenza. Per molti versi, anche se sono ancora un QBD, ora so di far parte di una comunità nazionale e globale molto più ampia di fisici provenienti da tutta la diaspora panafricana. Più continuiamo a connetterci, rappresentare e ispirare, più rimodelleremo, affineremo e arricchiremo l'immagine del quadro generale che mostra chi sono i fisici e cosa fanno.
