Brianas Nordas pirmą kartą pamilo fiziką, kai buvo paauglys, augdamas Viskonsine. Jo vidurinės mokyklos fizikos programa nebuvo išskirtinė ir kartais jam sunkiai sekėsi neatsilikti nuo klasės medžiagos, tačiau tie sunkumai niekaip nesumažino jo susidomėjimo šia tema. Be pagrindinės mokymo programos, studentai buvo skatinami savarankiškai studijuoti jiems įdomias temas, o Nordas greitai susižavėjo kosmosu. „Kosmosas yra pagrindinis akmuo, prie kurio dažnai grįžtu“, – sako jis. „Paslaptis keliauti ja ir pamatyti, kas yra pakraštyje“.
Nordas buvo aistringas komiksų skaitytojas, o astrofizika patiko jo troškimui tapti kažko didesnio dalimi. „Atrodė, kad giminystė su tave supančia visata visada yra kažkas ypatingo“, – prisimena jis. „Visada maniau, kad būtų puiku, jei turėčiau tokį gilų ryšį su fizika.
Nord pradėjo puoselėti šį ryšį būdamas Johnso Hopkinso universiteto bakalauro studijas. Baigęs fizikos bakalauro laipsnį, jis tęsė studijas Mičigano universitete, kur įgijo magistro ir daktaro laipsnius toje pačioje srityje. Šiuo metu jis jau galvojo plačiai, bet norėjo galvoti dar plačiau. Šis troškimas visapusiškesnio supratimo apie visatą atvedė jį nuo astrofizikos į platesnę kosmologijos sritį. „Kosmologija nagrinėja visą rinkinį ir kabulą, visą šleifą“, – aiškina jis. „Mūsų didžiausi klausimai yra apie visatos kilmę ir likimą.
Tamsios paslaptys
Nordą ypač domino visatos dalys, kurių negalima stebėti tradicinėmis priemonėmis. Įrodymai rodo, kad tamsioji medžiaga sudaro didžiąją visatos masės dalį ir suteikia didžiąją dalį jos gravitacijos, tačiau jos prigimtis iš esmės lieka hipotezių ir spėlionių sferoje. Jis nesugeria, neatspindi ir neskleidžia jokios elektromagnetinės spinduliuotės, todėl mokslininkams ją beveik neįmanoma aptikti. Tačiau nors tamsioji medžiaga suteikia gravitaciją, kuri sutraukia visatą, tokia pat paslaptinga jėga – tamsioji energija – ją traukia. „Apie tamsiąją energiją žinome dar mažiau nei apie tamsiąją medžiagą“, – aiškina Nordas.
Per pastaruosius 15 metų „Nord“ bandė užpildyti šią mūsų žinių spragą. Dalis jo darbų sutelkta į statistinį galaktikų spiečių modeliavimą ir jų gebėjimą iškreipti ir padidinti šviesą, kai ji keliauja per kosmosą. Šis efektas, žinomas kaip stiprus gravitacinis lęšis, yra naudinga priemonė aptikti tamsiosios medžiagos įtaką gravitacijai ir išmatuoti, kaip tamsioji energija veikia Visatos plėtimosi greitį.
Gavęs daktaro laipsnį, Nordas liko Mičigano universitete, kad tęstų mokslinius tyrimus kaip doktorantūros stažuotės dalis. Šiuo metu jis eina pareigas Fermio nacionalinėje greitintuvo laboratorijoje ir yra Čikagos universiteto Kavli kosmologinės fizikos instituto vyresnysis narys. Jis ir toliau tiria klausimus apie visatos kilmę ir likimą, tačiau naujesni jo darbai taip pat buvo skirti tobulinti mokslo atradimų būdus.
AI galia
Kai reikia spręsti didelius klausimus apie kosmoso prigimtį, Nordas nuolat susiduria su viena didele problema: nors dėl fizikos meistriškumo kartais gali pasijusti superherojumi, jis yra tik žmogus, o žmonės nėra tobuli. Jie daro klaidas, lėtai prisitaiko prie naujos informacijos ir užtrunka ilgai, kol viską padaro.
Nordas teigia, kad sprendimas yra išeiti už žmogaus ribų – į algoritmų ir modelių sritį. Vykdydamas Fermilab dirbtinio intelekto projektą, jis praleidžia dienas mokydamas mašinas, kaip analizuoti kosmologinius duomenis – užduočiai, kuriai jie labiau tinka nei dauguma žmonių mokslininkų. „Dirbtinis intelektas gali suteikti mums modelius, kurie yra lankstesni nei tai, ką galime sukurti patys naudodami rašiklį ir popierių“, – aiškina Nordas. „Daugeliu atvejų tai veikia geriau nei žmonės.
Nord tęsia šį tyrimą MIT kaip Martino Lutherio Kingo jaunesniojo (MLK) vizituojančių mokslininkų ir profesorių programos dalį. Šių metų pradžioje jis įstojo į Branduolinių mokslų laboratoriją (LNS), Jesse Thaler iš Fizikos katedros ir Teorinės fizikos centro (CTP) kaip jo fakulteto vedėjas. Thaleris yra Nacionalinio mokslo fondo Dirbtinio intelekto ir pagrindinių sąveikų instituto (IAIFI) direktorius. Atvykęs į universiteto miestelį, Nord sutelkė savo pastangas tyrinėdamas AI potencialą kurdamas naujus mokslinius eksperimentus ir instrumentus. Jis aiškina, kad šie procesai paprastai užtrunka labai daug laiko, tačiau dirbtinis intelektas galėtų juos greitai paspartinti. „Ar galėtume sukurti kitą dalelių greitintuvą arba kitą teleskopą greičiau nei po penkerių metų, o ne po 30? jis stebisi.
Bet jei Nordas ko nors išmoko iš savo jaunystės komiksų, tai su didele galia ateina ir didžiulė atsakomybė. AI yra neįtikėtinas mokslinis turtas, tačiau jis taip pat gali būti naudojamas ir niekšiškesniems tikslams. Tais pačiais kompiuteriniais algoritmais, kurie galėtų sukurti kitą dalelių greitintuvą, taip pat remiamasi tokiais dalykais kaip veido atpažinimo programinė įranga ir rizikos vertinimo įrankiai, kuriais remiantis priimami sprendimai dėl nuosprendžio baudžiamajame teisme. Daugelis šių algoritmų yra labai neobjektyvūs prieš spalvotus žmones. „Tai dviašmenis kardas“, – aiškina Nordas. „Nes jeigu [AI] geriau tinka mokslui, geriau tinka veido atpažinimui. Taigi, aš dirbu prieš save“.
Kultūros pokyčių supergalios
Pastaraisiais metais Nord bandė sukurti metodus, kad dirbtinio intelekto taikymas taptų etiškesnis, o jo darbas buvo sutelktas į plačias etikos, teisingumo ir mokslinių atradimų sankirtas. Jo pastangos kovoti su rasizmu STEM įtvirtino jį kaip judėjimo, sprendžiančio nelygybę ir priespaudą akademinėje ir mokslinių tyrimų aplinkoje, lyderį. 2020 m. birželio mėn. jis bendradarbiavo su „Particles for Justice“ nariais – grupe, kurioje yra MIT profesoriai Danielis Harlow ir Tracy Slatyer, taip pat buvusi MLK vizituojanti mokslininkė ir CTP tyrinėtoja Chanda Prescod-Weinstein, kad sukurtų akademinį „Strike for Black Lives“. Streikas, kilęs kaip atsakas į George’o Floydo, Breonnos Taylor ir daugelio kitų policijos nužudymus, paragino akademinę bendruomenę imtis pozicijos prieš juodaodžiams nukreiptą rasizmą.
Nord taip pat yra Black Light, mokymo programos, skirtos mokytis apie juodaodžių patirtį, bendraautoris ir „Change Now“ įkūrėjas, kuris parengė raginimų imtis veiksmų, kad „Fermilab“ laboratorijos aplinka būtų teisingesnė, sąrašas. Kaip vienas iš „Deep Skies“ įkūrėjų, jis taip pat siekia puoselėti į teisingumą orientuotas mokslinių tyrimų bendruomenes, kuriose nėra tradicinių hierarchijų ir slegiančių galios struktūrų. „Pagrindinė idėja yra tik žmogiškumas, o ne produktyvumas“, – aiškina jis.
Šis darbas paskatino Nordą persvarstyti, kas paskatino jį siekti fiziko karjeros. Kai paauglystėje pirmą kartą atrado savo aistrą šiai temai, jis žinojo, kad nori panaudoti fiziką, kad padėtų žmonėms, bet nežinojo, kaip tai padaryti. „Maniau, kad sukursiu technologiją, kuri išgelbės gyvybes, ir vis dar tikiuosi tai padaryti“, – sako jis. „Tačiau manau, kad galbūt daugiau mano tiesioginio poveikio, bent jau šiuo mano karjeros etapu, yra bandymas pakeisti kultūrą.
Galbūt fizika nesuteikė Nord skrydžio ar rentgeno regėjimo – bent jau ne. Tačiau per savo ilgą karjerą jis atrado didesnę galią. „Jei galiu suprasti visatą, – sako jis, – galbūt tai padės man suprasti save ir savo vietą pasaulyje bei mūsų, kaip žmonijos, vietą.
