Im April 2017 interviewten wir
Walter Levine , den legendären Dozenten, Astrophysiker und Autor des Buches „Mit den Augen eines Physikers: Reise vom Rand des Regenbogens zur Grenze der Zeit“, einem ehemaligen
MIT- Professor. Sein Abschiedsvortrag
„Aus Liebe zur Physik“ wurde auf YouTube fast 6 Millionen Mal angesehen.
Wir sprachen über Wissenschaft, Lehre, persönliche Interessen und die mysteriösesten Objekte im Universum: Die zum Lesen angepasste Videoversion des Interviews
hier ist unter dem Schnitt.
Vert Dider: Heute haben wir einen Gastprofessor am MIT, einen der bekanntesten Physiker und Lehrer der Welt, Walter Levin. Sie erinnern sich wahrscheinlich an seinen Vortrag „Im Namen der Physik“ in der Übersetzung von Vert Dider oder an sein Buch „Durch die Augen eines Physikers“ , das vom MIF-Verlag in russischer Sprache veröffentlicht wurde. Irgendwie gelesen.
Also, Walter, ich denke, wir werden mit ein paar persönlichen Fragen beginnen.
Zuerst und vielleicht am wichtigsten: Was hat Sie dazu inspiriert, in die Physik einzusteigen?
Walter Lewin: Eigentlich ist die Antwort auf diese Frage ziemlich banal. So fing alles an: Ich habe in der Schule ziemlich gut gelernt, ich hatte eine Vorliebe für Wissenschaft, aber nicht für Sprachen. Dann musste ich mich entscheiden, wohin ich gehen sollte: Ich bekam Mathematik, aber es passte nicht in meinen Kopf, dass ich das Leben damit verbinden konnte - also los geht's. Ich liebte Chemie, aber wie es mir damals schien, war die Hauptsache, zu stopfen, die Konzepte nicht zu verstehen, und ich habe ein schreckliches Gedächtnis - also durch. Ich habe noch eine Wahl: Biologie, Physik der Lebenden oder Physik. In Holland ist es für ein Biologiestudium notwendig, dass die Schule Latein und Griechisch ist - ich hatte sie nicht. Also habe ich die Physik als Ausnahme gewählt, nicht so sehr aus großer Liebe. Wer wusste, dass ich mich in die Physik verlieben würde und sie mich zurückbringen würde: Mein Leben war so eng mit der Physik verbunden, dass ich jetzt sage, dass Physik mein Leben ist und Kunst meine Liebe. Das atme ich.
VD: Schön, dass Sie Kunst erwähnt haben - dies ist nur unsere zweite Frage: Welche Art von Kunst magst du am liebsten und wer ist dein Lieblingskünstler?
W. Lewin: Ich habe fünfzig Lieblingskünstler, nicht weniger. Obwohl ich keine formale Ausbildung in Kunst habe, habe ich sorgfältig Kunstgeschichte studiert, meine Frau hat einen Master-Abschluss in Kunstgeschichte und ich habe sogar darüber gelehrt. Indiskrete Aussage, aber ich verstehe Kunst gut. Das einzige, was mich an ihm interessiert, sind die Pioniere. Was mir dort gefällt oder nicht, ist viel weniger wichtig als eine Art Erfindung, Durchbrüche. In der Physik das Gleiche. Meine persönlichen Vorlieben spielen keine Rolle, es ist wichtig, wer diesen Durchbruch geschafft hat. Ich werde die Schöpfer-Innovatoren des ersten Viertels des 20. Jahrhunderts nennen. Einer von ihnen ist Malewitsch .
Der Suprematismus veränderte die Welt: Der 1915., sein „Weiß auf Weiß“ und sein „Schwarzes Quadrat“ - sie veränderten die Welt. Genau wie Mondrian und Picasso , wie Matisse , Kandinsky und Brancusi . Aber ich wähle Malewitsch unter ihnen aus. Und ich kann keine Lieblingskünstler haben ... Ich habe nicht einmal eine Lieblingsrichtung in der Kunst - sie sind alle so erstaunlich. Der Suprematismus ist eine hervorragende Antwort auf den Postimpressionismus, ebenso wie Mondrians Neoplastizität .
Oder erinnere dich an die Dadaisten . Duchamp drehte genau das Konzept der Kunst. Er malte ein Porträt von Mona Lisa und fügte ihr einen Schnurrbart hinzu und schrieb unten "LHOOQ". Wenn Sie es schnell auf Französisch lesen, erhalten Sie "Sie hat einen geilen Arsch." Was für eine Provokation. 1917 nahm Duchamp ein reguläres Urinal, drehte es um neunzig Grad und schickte es an eine Ausstellung der Society of Independent Artists. Sie konnten es nicht ablehnen, es auszustellen: Duchamp war in der Gesellschaft. Die Ausstellung wurde in den Keller geschickt - sie hatten Angst. Ein solches Urinal kostet jetzt zehn Millionen. Er veränderte das Konzept der Kunst. Mag ich das Urinal? - Ja Nein. Mag ich ein Kunstwerk, eines der wichtigsten Phänomene in der Kunst, vergleichbar mit dem "Avignon Maidens" von Picasso aus dem Jahr 1907? Ist das Gemälde mit den Mädchen schön? - Nein, Hässlichkeit. Ich sehe sie oft auf Ausstellungen, zum Beispiel in New York. Dies ist wahrscheinlich die berühmteste Leinwand des 20. Jahrhunderts. Ekelhaft, aber am wichtigsten.
Das liegt daran, dass ich keinen Lieblingskünstler habe, ich mag Innovation, Durchbrüche.
VD: Trotzdem ist es interessant zu fragen: Sie sagten, dass Sie die gleiche Einstellung zur Physik haben. Welche Entdeckungen in diesem Bereich in den letzten hundert Jahren würden Sie beispielsweise als die wichtigsten bezeichnen? Wenn wir über Pioniere sprechen.
Walter Lewin: Das Wichtigste des 20. Jahrhunderts?
VD: Ja, am zwanzigsten oder vielleicht sogar am einundzwanzigsten.
Walter Lewin: Im 20. Jahrhundert war die Quantenmechanik die wichtigste Entdeckung, ein globaler Durchbruch in den zwanziger Jahren. Nicht nur die Physik, sondern auch die Herangehensweise hat sich grundlegend geändert. Wir alle denken in Newtonscher Physik. Jeder auf der Erde, sogar theoretische Physiker, denken ähnlich. Und warum? - Sie wurden geboren, sie hatten eine Flasche, aus der sie Milch tranken, sie spielten mit Baseball- und Tennisbällen, sie warfen und fingen sie ... und jedes dieser Ereignisse ist bestimmt - Sie können einen Ball werfen, ihm mit einem Schläger „helfen“, und er wird derselbe sein springen.
In der Quantenmechanik gibt es keine solche Sicherheit. Das heißt, wir können es uns weder vorstellen noch verstehen. Dies ist das kontraintuitivste Gebiet der Physik, aber so funktioniert die Welt auf der Ebene von Molekülen und Atomen, es ist nicht deterministisch. Und das war ein unglaublicher Durchbruch.
Und natürlich 1905 - Einstein und die spezielle Relativitätstheorie. Sie hat unser Verständnis von Raum und Zeit verändert. Noch erstaunlicher ist - es war das Jahr 1915, die allgemeine Relativitätstheorie. Sie eröffnete uns ein neues Verständnis der Schwerkraft. Nun ja, Newtons Theorien waren wahr und äußerst genau, aber Einstein erwies sich als genauer, indem er kleine Korrekturen an unserem grundlegenden Verständnis der Welt vorlegte, nämlich: Gravitationsverzerrung der Raumzeit.
VD: Seit Sie die Schwerkraft erwähnt haben ... Eine der Fragen, die derzeit unter Wissenschaftlern diskutiert werden: Ist es möglich, eine auf Partikeln basierende Gravitationstheorie zu erstellen? Quantentheorie der Schwerkraft - wie wahrscheinlich ist es Ihrer Meinung nach?
Walter Lewin: Dies ist natürlich eine Art "heiliger Gral" der Physik. Wenn wir immer kleinere Maßstäbe betrachten, werden wir auf eine Singularität stoßen, genau wie im Herzen jedes Schwarzen Lochs. Die Singularität hat keine Größe. Sie hat keine Größe, aber es gibt viele - und was! "Es könnte eine Milliarde Mal schwerer sein als die Sonne." Oder zum Beispiel zwanzigmal. Dementsprechend ist die Dichte unendlich groß, die Größe - im Gegenteil. Was sollen Physiker tun? Es gibt noch keine Quantengravitation. Schwarze Löcher haben wahrscheinlich eine Art Quantisierungsgrad, aber das wissen wir wahrscheinlich nicht. Und unsere einzige Hoffnung ist die Stringtheorie. Sie kamen der Schaffung der Quantentheorie so nahe wie möglich, aber bisher ist es natürlich zu früh, um von ihren Erfolgen zu sprechen. Eine solche Theorie existiert noch nicht. Es wird einer der größten Durchbrüche in der Wissenschaft.
VD: Glaubst du, es wird wahrscheinlich ein Graviton öffnen?
Walter Lewin: Das ist eine interessante Frage. Wenn wir ein Graviton als theoretisches, hypothetisches Teilchen nehmen, das eine Schwerkraftladung auf die gleiche Weise überträgt wie Photonen in elektromagnetischer Strahlung, übertragen sie die Kraft des Elektromagnetismus ... Ja, für mich ist dies sehr wahrscheinlich. Wir können Photonen messen ... Das Messen von Gravitonen ist möglicherweise keine so einfache Aufgabe. Vielleicht sind sie in eine andere Dimension gehüllt, aber es kann sich als so klein herausstellen, dass wir sie nie finden werden. Das ist also eine Wahrscheinlichkeit mit einem großen Fragezeichen. Ich möchte keine Vorhersagen darüber machen, ob sich Gravitonen jemals öffnen werden. Im Allgemeinen haben Physiker jedoch kaum Zweifel daran, dass sie die Schwerkraft tolerieren. Gravitonen haben übrigens keine Masse.
VD: Keine Masse?
Walter Lewin: Sehr seltsame Partikel.
VD: Sie haben bereits die Stringtheorie erwähnt. Mehrere Leute haben uns gleichzeitig eine Anfrage geschickt, Sie nach ihr zu fragen. Diese Theorie wirft viele Fragen auf. Nicht alle Physiker mögen die Theorie.
Was halten Sie von der Stringtheorie? Ist es nützlich? Wird sie helfen, Entdeckungen zu machen oder etwas zu lernen?
Walter Lewin: Die Stringtheorie ist sehr wichtig: Nur gibt sie früher oder später Hoffnung, eine Theorie der Quantengravitation zu entwickeln. Die Entwicklung der Stringtheorie hat zu einigen Ergebnissen geführt. Nicht zu sagen signifikant, aber sie zeigten sein Potenzial. Ob Wissenschaftler das Endziel der Stringtheorie erreicht haben, ob sie eine Theorie der Quantengravitation erstellen werden, ist eine andere Frage.
Die Stringtheorie basiert auf der Idee von Partikeln als oszillierende Strings von unglaublich kleinen Größen, etwa zehn bis minus dreiunddreißig Meter. Es ist unmöglich sich vorzustellen, wie klein sie sind. Wenn wir das Atom auf die Größe unserer Galaxie vergrößern, bis zu Hunderttausenden von Lichtjahren, dann sind die Strings immer noch weniger als einen Millimeter groß ... Ich hoffe, ich habe mich bei meinen Berechnungen nicht geirrt ... Zehn bis minus fünfunddreißig Grad sind also ein sehr kleiner Teil eines Millimeters. Aber das ist natürlich kein Grund zu der Annahme, dass die Theorie falsch ist.
Ich bin optimistisch in Bezug auf die Stringtheorie, aber es ist so ziemlich wie ein Kran am Himmel.
Der Fehler hat sich also trotzdem eingeschlichen. Die Größe der Saiten beträgt einen Zehntel Millimeter.
VD: Ah, ein Zehntel, das heißt noch weniger.
Walter Lewin: Atom ist zehn bis minus ein Zehntel Meter, das heißt ein Zehntel Milliardstel Meter. Und wenn Sie diese Krume auf die Größe einer Galaxie vergrößern, ist eine Schnur nicht größer als ein Zehntel Millimeter. Daher bin ich optimistisch, aber ... ich kann nichts anderes sagen.
Die Theorie entstand Ende der sechziger Jahre. Und dann, von den 1970er bis 1995er Jahren, wurde es unglaublich beliebt - alle führenden Universitäten luden nur Physiker ein, die es wussten. Ich erinnere mich, dass sie am MIT (ich war damals dreiundvierzig) auch versuchten, Anhänger der Theorie zu finden - es war eine so eigenartige Art und Weise. Dies beeinträchtigt jedoch nicht die Bedeutung der Stringtheorie.
VD: Und welche Fragen gibt es in der Astronomie oder in der Astrophysik? Sind Sie schließlich hauptsächlich Astrophysiker?
Walter Lewin: Ja, das stimmt. Ich schrieb eine Dissertation über Kernphysik - damals in den Niederlanden, und dann wurde ich für zwei Jahre zum MIT eingeladen, und dann verging ein halbes Jahr nicht, als ich Professor wurde. Und hier hat sich mein Interessenbereich völlig verändert: Ich habe die Physik des Kerns aufgegeben und bin zur Astrophysik übergegangen. Tatsache ist, dass sich zu dieser Zeit in der Astrophysik eine völlig neue Richtung eröffnete - die Röntgenastronomie. Es begann tatsächlich im Juni 1962. Ich kam im Januar 1966 zum MIT. Die Röntgenastronomie befand sich sozusagen in Cambridge am Massachusetts Institute of Technology dank der gemeinsamen Arbeit von MIT-Professor Bruno Rossi und Riccardo Giacconi, der bei der American Corporation for Science and Technology arbeitete, und wurde dafür mit dem Nobelpreis ausgezeichnet.
Es ist also eine neue Richtung erschienen. Ich packte ihn sofort und wurde einer der Pioniere. Fast jeder, der sich im sechsundsechzigsten Studienjahr diesen Studien angeschlossen hat, kann sich dieses Titels rühmen. Ich hatte unglaublich viel Glück, in diesen zwei Jahren zum MIT zu kommen und Professor zu werden. Alle meine Veröffentlichungen nach dem sechsundsechzigsten waren der Hochenergie-Astrophysik gewidmet: Neutronensterne, Schwarze Löcher und Weiße Zwerge.
VD: Apropos Röntgenastronomie. Bitte sagen Sie uns für diejenigen, die nicht wissen, was darin von solch revolutionärer Bedeutung ist.
Walter Lewin: Ja, ich denke ich kann es klarstellen.
Nimm die Sonne. Die Menge der Röntgenstrahlung ist millionenfach geringer als die Energie, die sie im optischen Spektrum abgibt. Ein Millionstel ist ein sehr, sehr kleiner, sehr unbedeutender Teil, nur ein winziger. Wenn wir im zweiundsechzigsten Jahr die Sonne in der Nähe des Sterns platziert hätten, der uns am nächsten liegt (es sind ungefähr zehn Lichtjahre von uns entfernt) - wir hätten die Röntgenstrahlung von ihm oder einem anderen ähnlichen Objekt von der Erde nicht aufzeichnen können, gab es nicht genügend empfindliche Geräte. Selbst die Suche nach Röntgenstrahlen von anderen Sternen als der Sonne war undenkbar. Übrigens lehnte der NASA den ersten derartigen Vorschlag der American Corporation for Science and Technology ab. Grund: "Komm schon, welche andere Strahlung möchtest du finden?" Nur weil die Sonne zehn Lichtjahre von hier entfernt wäre, hätten wir keine Röntgenstrahlen von ihr aufgenommen.
Aber trotzdem ... wurden einige Objekte repariert. Die Röntgenstrahlung von ihnen übertraf die Sonneneinstrahlung um mehrere Größenordnungen. Dies waren völlig neue Objekte, die sich Wissenschaftler bis dahin nicht einmal vorstellen konnten. Röntgenstrahlen konnten in unserer gesamten Galaxie und auch in anderen leicht nachgewiesen werden. Es ging um bizarre Binärsysteme - Binärsterne. Darüber hinaus floss in solchen Systemen die Masse von einem Stern mit einem brennenden Kern zu einem kleineren Objekt, wahrscheinlich einem Neutronenstern oder einem Schwarzen Loch. Wenn eine Substanz auf ein Schwarzes Loch oder einen Neutronenstern trifft, wird eine so große Menge an potentieller Gravitationsenergie freigesetzt, dass die Temperatur des Gases im umgebenden Raum um mehrere zehn Millionen Grad ansteigt und dieses heiße Gas Röntgenstrahlen aussendet.
Es handelt sich also um eine leistungsstarke Röntgenquelle mit einer schwachen Optik. Viele dieser Objekte befanden sich damals im optischen Bereich und konnten nur im Röntgenbild nicht gesehen werden. Ich möchte Sie noch einmal daran erinnern: Unsere Sonne aus einer Entfernung von zehn Lichtjahren ist nur im optischen Spektrum zu sehen, nicht jedoch im Röntgenbild. Die Röntgenastronomie hat also die Art und Weise, wie wir das Universum betrachten, verändert und uns einen grundlegend neuen Ansatz für die Astronomie gegeben.
VD: Welche Fragen der Astrophysik und Astronomie erscheinen Ihnen heutzutage am interessantesten?
Walter Lewin: Ich denke, dass nicht nur ich, sondern auch viele Astronomen und Physiker Ihre Frage so beantworten würden: Wir wollen wissen, was dunkle Materie ist. Wir wollen wissen, was dunkle Energie ist.
Es gibt drei Arten von Energie in unserem Universum:
Die erste ist die Energie, aus der wir, Sterne, Galaxien und der Planet, Protonen, Neutronen und Elektronen bestehen. Wir nennen es Hadronenmaterie. Es macht nur 5% der Gesamtenergie des Universums aus.
Weitere 27% sind dunkle Materie, und wir wissen nicht, was es ist. Es besteht kein Zweifel, dass es existiert, aber dass dies eine Frage ist.
68% sind dunkle Energie.
Denken Sie nur: Der größte Teil des Universums besteht aus dunkler Energie und dunkler Materie. Und wir wissen nicht, wir haben keine Ahnung, was 95% des Universums ausmacht. Dies ist die Zukunft der Forschung in Physik und Astrophysik. Wir werden herausfinden, was dunkle Materie und dunkle Energie sind.
VD: Wenn wir nichts über sie wissen, gibt es Möglichkeiten, dunkle Energie und dunkle Materie zu untersuchen, die Hoffnung auf Erfolg geben?
Walter Lewin: Ja. Es gibt vielversprechende Annahmen über die sogenannten Weicheier . Dies ist natürlich nur eine Vermutung. Dunkle Materie kann jedoch durch diese schwach wechselwirkenden massiven Teilchen erklärt werden. Ihre Masse beträgt zehn bis ein Hundertstel der Masse des Protons, sie sind noch nicht fixiert und sie interagieren nicht mit der Masse, mit der baryonischen Masse - das ist das Problem. Wir können sie nicht direkt sehen, sondern nur indirekt beheben. Zum Beispiel, um zu beobachten, welchen Einfluss sie auf die baryonische Materie auf die Sterne unserer Galaxie ausüben, aber sie können nicht direkt erfasst werden.
Weicheier sind also nicht in der Lage, elektromagnetisch zu interagieren. Vielleicht werden wir sie nie finden, wenn auch nur auf Umwegen. Diese Theorien entwickeln sich jedoch weiter, Partikel versuchen zu erkennen. Vielleicht wird der Large Hadron Collider sie eines Tages entdecken. In diesem Bereich bin ich kein Experte, aber das Wort "WIMP" ist es wert, in Erinnerung zu bleiben, und sogar Google - dies hilft zu verstehen, was sie über dunkle Materie denken.
VD: Und wir haben vielleicht auch ein Video, das wir später finden und übersetzen werden.
Sie sagten, wenn dunkle Materie dieselbe Materie wie gewöhnlich ist, aber anders ...
Walter Lewin: Eigentlich ist sie nicht von Protonen und Neutronen. Daher kann man nicht sagen, dass sie dieselbe ist. Sterne könnten nicht aus dunkler Materie stammen ... Menschen wären nicht aus dieser Materie gekommen, weil wir auch aus Protonen und Neutronen bestehen. Das heißt, es ist etwas, das in die Gravitationswechselwirkung eingehen kann, aber aus etwas anderem besteht.
VD: Aber wenn Gravitationswechselwirkung für dunkle Materie möglich ist, kann sie dann irgendwie zusammenhalten, kondensieren und bestimmte Objekte bilden?
Walter Lewin: Das ist möglich.
VD: Irgendein Planet?
Walter Lewin: Es gibt keinen Planeten. Planeten reflektieren Licht. Dunkle Materie ist nicht.
VD: Nun, eine Art Objekt ...
Walter Lewin: Sie argumentieren auf Newtonsche Weise. Und ich spreche von Protonen und Neutronen. Wenn Sie zum Beispiel meine Hand oder meine Brille sehen, reflektieren sie Licht. Mit anderen Worten, dies ist die Wechselwirkung zwischen Protonen und Neutronen in Molekülen und elektromagnetischer Strahlung. Und dunkle Energie ist dazu nicht in der Lage. Aber es ist in der Lage, die Sternentstehung und die Bewegung von Sternen in der Galaxie zu beeinflussen: So verstehen wir, dass es existiert. Denken Sie nicht einmal daran, einen Planeten daraus zu erschaffen - niemand weiß, um welche Art von Materie es sich handelt. Wenn Objekte, die für die Beobachtung zugänglich sind, aus dunkler Materie gebildet werden könnten, würde sie auch eine elektromagnetische Wechselwirkung eingehen, die, wie wir wissen, nicht möglich ist. Das heißt, Sie können das Radar nicht nehmen und sein Signal von der dunklen Materie reflektieren. Weder Funksignale noch Licht noch Laser können auf diese Weise verwendet werden.
VD: Es stellt sich heraus, dass dunkle Materie überhaupt nicht dem für uns üblichen ähnelt, und 95% ...
Walter Lewin: Nein, dunkle Materie macht ungefähr 27% aus. Dunkle Energie beträgt ungefähr 70%, wenn sie gerundet ist.
VD: Und wir wissen nichts über sie. Und abgesehen davon, welches der bekannten und beobachteten Objekte im Universum interessiert Sie am meisten?
Walter Lewin: Für mich die interessantesten Objekte, erstens - weiße Zwerge . Ich erwähne sie zuerst aus einem Grund. 1841 schlug Bessel vor, Sirius sei ein Doppelstern. , , . , : , , . , . , — , , :
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VD: ... es wird unendlich sein. Übrigens, seit Sie die Schaffung religiöser Menschen erwähnt haben. Diese Frage wird vielleicht jedem Wissenschaftler gestellt. Glaubst du an Gott? Und wie denkst du über eine religiöse Sicht auf die Welt?
Walter Lewin: Na dann. Erstens, und das ist eine sehr wichtige Sache, kann jeder glauben, was er will. Es ist notwendig, Menschen aller Glaubensrichtungen zu respektieren, wenn sie keine Kriminellen sind, wenn ihre Religion friedlich ist - ich folge dieser Überzeugung. Ich wiederhole: Jeder kann glauben, woran er glaubt, was er will.
Mit der Wissenschaft ist die Geschichte anders. Für die Wissenschaft sind nur verifizierte Fakten wichtig. In der Religion sind sie nicht erforderlich. Wenn Sie an das glauben, was Ihnen gefällt, welchen Unterschied macht es dann? Und doch respektiere ich alle Religionen. Die Religionsfreiheit ist eine der Säulen der Demokratie. In jeder demokratischen Zivilisation müssen alle Religionen respektiert werden. Daher ist das, woran ich glaube, nicht wichtig. Ich bin jedoch aus Überzeugung ein Atheist, das ist meine Meinung. Und doch respektiere ich diejenigen, die an Götter glauben, und ich hoffe, sie zeigen Respekt für mich und meinen Glauben, weil ich auch glauben kann, was ich will - das heißt, am Atheismus festhalten.
Die Achtung jeglicher Überzeugungen, einschließlich des Atheismus, ist der Eckpfeiler jeder zivilisierten Demokratie. Wenn dies nicht respektiert wird, habe ich keinen Respekt vor dem Land. Weder dem Land noch seinem Führer. Seine Religion ist eine Sache, aber man kann einen Führer nicht respektieren, der dem ganzen Land seine Religion aufzwingt, das ist schrecklich.
VD: Und mehr über Religion. Wenn wir über religiöse und wissenschaftliche Überzeugungen sprechen ... Neil Degrass Tyson sagte, dass man Kindern ein Interesse an der Wissenschaft vermitteln kann, wenn man sie einfach in Ruhe lässt: Sie sind sowieso neugierig, sie sind sowieso Forscher. Stimmen Sie dem zu? Denken Sie, dass die wissenschaftliche Methode, die wissenschaftliche Sichtweise auf das Leben von Kindern gelehrt werden sollte?
Walter Lewin: Nun, ich würde nicht sagen, dass sie unterrichtet werden müssen, aber Kinder können natürlich unterrichtet werden. Wenn ein Kind fünf Jahre alt ist, können Sie ihm wunderbare National Geographic-Programme zeigen, Sie können mit Ihrem Kind in ein Wissenschaftsmuseum gehen, Sie können Probleme mit ihnen lösen - ich habe dies mit meinen Kindern getan - zeigen Sie ein Problem oder ein Problem, das auf den ersten Blick unlösbar erscheint, bis Sie darüber nachdenken besser. Ich denke, Sie müssen sie führen. Und wenn sie erwachsen sind, würde ich Ihnen raten, ihnen die Programme von Neil Degrass Tyson oder Brian Green und ihre eigenen Videos zu zeigen.
Ich würde sie also nicht alleine lassen, aber wenn ein Kind eine Frage hat, müssen Sie sie beantworten und dazu drängen, neue zu stellen, um dies zu fördern. Aber ich würde das Wort "lehren" hier nicht verwenden. Ich würde sagen, es lohnt sich, Kindern zu helfen, ihren Horizont auf natürliche Weise zu erweitern. Wissen wird Ihnen nichts vorenthalten, sondern nur hinzufügen.
VD: Ja, Mentoring scheint hier besser zu sein, nicht Training. Da haben wir das Thema Unterricht und Unterricht angesprochen. Du bist einer der legendären Lehrer, zumindest auf YouTube. Im Internet sind Sie eine bleibende Sensation und Sie haben erstaunliche Vorträge. Und die Frage ist: Haben Sie jemals darüber nachgedacht, in der Schule zu unterrichten? Den Geist kleiner Kinder leiten?
Walter Lewin: Antwort: definitiv nicht. Denn neben der Tatsache, dass ich ein geborener Lehrer bin (um bescheiden zu sein), bin ich auch ein geborener Wissenschaftler. Nach Abschluss meiner Dissertation in Physik wollte ich zunächst wissenschaftliche Arbeiten durchführen, unerforschte Forschungen durchführen und die Röntgenastronomie war perfekt geeignet. Und was ist die Wahl: ein Schullehrer oder ein Professor am MIT? Es ist leicht zu entscheiden.
Und doch, ich sage Ihnen, habe ich nach meinem Bachelor-Abschluss fünf Jahre in den Niederlanden in Delft gearbeitet und zusätzlich zur wissenschaftlichen Forschung 20 Stunden pro Woche Physik an der High School in Rotterdam unterrichtet. Es war eine unerträgliche Belastung.
Warum mache ich das? "Ich muss die Gründe hier erwähnen." Ich habe nicht für Geld unterrichtet. Fünf Jahre Arbeit als Lehrer für Physik und Mathematik ermöglichten es, nicht in die Armee einzutreten. Ich bin dem Anruf entkommen, aber noch etwas - die Regierung hat mir einen riesigen Forschungskredit gewährt. Und jedes Jahr als Lehrer reduzierte er den Betrag, der zurückgegeben werden musste, um 20%.
VD: Seit fünf Jahren.
Walter Lewin: Ja, es gab eine solche Frist. Also unterrichtete ich fünf Jahre lang Schüler, aber immer noch keine Erstklässler. Und glauben Sie mir, ich hatte einen erheblichen Einfluss auf die Studenten - so wie ich später meine Studenten am MIT beeinflusst habe und jetzt Millionen von Menschen dank Vorträgen im Internet. Aber ich habe nie 6-7 jährige Kinder in der Grundschule unterrichtet. Für meine eigene Entwicklung, die persönliche Entwicklung, wäre dies nicht die natürlichste Aktivität.
VD: Sie sagten, dass Sie von Natur aus ein Lehrer sind. Es stellt sich heraus, dass Sie nie als Lehrer studiert haben? Und Sie haben Ihren eigenen Ansatz, künstlerisch und einzigartig. Haben Sie sich von Anfang an für Ihren Unterrichtsstil entschieden oder sind Sie allmählich dazu gekommen? Denken Sie, dass Ihre erste und letzte Vorlesung gleich gut sind?
Walter Lewin: Nein, natürlich nicht. Schau mal rein. Ich bin eine exzentrische Person und es war bereits klar, als ich 2-3 Jahre alt war. Wenn Sie durch Exzentrizität gekennzeichnet sind, ist auch nicht standardisiertes Denken charakteristisch. Verstehst du was ich meine? Dies bedeutet, dass Sie versuchen, alles auf Ihre eigene Weise zu tun. Als ich mich für einen Vortrag am MIT verkleidet habe, hat keiner der Professoren jemand anderen gemacht. Habe ich gerade versucht, Menschen mit meinen Kleidern zu gefallen? "Natürlich nicht." Habe ich versucht, auf diese Weise zu beeindrucken? "Wieder nicht." Es ist nur so, dass ich Walter Levin bin, ich war schon immer so und habe mich so angezogen. Ich trug Schmuck, Armbänder oder zumindest eine Brosche. Jetzt sind Ringe an mir, schau wie schön. Ich habe fünfunddreißig Stücke in meiner Sammlung. Die, die ich jetzt habe, habe ich in Südamerika gekauft.
VD: Cool.
Walter Lewin: Ich versuche nicht, mich davon abzuheben, ich bin so alleine. Meine Vorlesungen, auch der Unterricht an dieser Schule, waren bereits anders als die üblichen. Ob sie besser waren - lassen Sie andere entscheiden. Aber aus eigener Erfahrung kann ich sagen, dass Sie Menschen mehr inspirieren, wenn Sie versuchen, Material auf eine neue Art und Weise zu präsentieren. Die Studierenden folgen der Vorlesung ohne zu blinken. Diese Art von Kunst habe ich mein ganzes Leben lang entwickelt. Im Laufe der Jahre des Unterrichts wurde mir klar, dass es auch im MIT egal ist, wie Sie es präsentieren, es ist wichtig, dass Sie es dem Schüler vermitteln. Denken Sie darüber nach: Was Sie sprechen, spielt keine Rolle. Es gibt Lehrer, die sich gerne damit rühmen, mit 12-jährigen Kindern über Quantenphysik und die spezielle Relativitätstheorie zu sprechen. Es ist egal, worüber sie dort gesprochen haben. Die Hauptsache ist, was Sie vermitteln, aber Sie können die Liebe zur Physik vermitteln. In Menschen kann man ein loderndes Feuer und Liebe für die Welt um sie herum offenbaren, den Wunsch, es zu verstehen.
Ich lasse meine Schüler Gleichungen durchschauen, und die meisten Professoren schreiben Gleichungen an eine Tafel und erschrecken die Schüler vor Taubheit. Die Studenten denken, dass Physik feste Gleichungen sind, aber das ist nicht so! Ich selbst erinnere mich an zehn Gleichungen, und das ist alles. Verständnis ist wichtig in der Physik, der Rest kann gefunden werden. Das Konzept der Physik als Gleichungssystem ist grundsätzlich falsch. Wie Sie wahrscheinlich bemerkt haben, konzentriere ich mich bei den Vorlesungen auf Demonstrationen und versuche, etwas zu finden, das der realen Welt, in der die Schüler leben, nahe kommt. Mein Ziel ist es, den Regenbogen, den sie noch nie gesehen haben, zu zeigen, die Wolken neu sehen zu lassen, den Himmel neu zu betrachten. Mein Unterrichtsstil ist also ein grundlegend anderer Ansatz: Meine Vorträge sind inspirierend.
Ich habe nach und nach erreicht (ich übertreibe jetzt nicht), dass ich Menschen zum Lachen bringen kann, wenn ich will. Ich habe einen angeborenen Sinn für Humor, Witze kommen von selbst heraus, ich kann mich mit offenem Mund zuhören lassen, sogar vergessen, was ich zum Atmen brauche, ich kann mich zum Weinen bringen und in Wahrheit sogar meine Hose einweichen - und das ist auch keine Übertreibung.
Mit anderen Worten, ich habe einen Weg gefunden, mein ursprüngliches Talent zu verbessern. Einmal beendete ich die Vorlesung, indem ich den Studenten Blumen schenkte. Als wir alle vier Maxwell-Gleichungen durchgingen, beschloss ich, das Ende des Themas Elektrizität und Magnetismus, dem ich die letzten zehn Minuten des Vortrags gewidmet hatte, großartig zu markieren. Ich rief jeden meiner Schüler, und das sind 600 Leute, an meinen Tisch, auf dem 600 Narzissen standen. Also. Wahrscheinlich sind seitdem dreißig Jahre vergangen. Sie vergaßen alle Maxwell-Gleichungen, und Narzissen erinnern sich wahrscheinlich daran, wie die Beziehung zwischen Maxwells Gleichungen und diesen Farben ist. Dies ist mein konzeptioneller Ansatz: Sie erinnern sich wahrscheinlich daran, wie wichtig die Gleichungen für diese Narzissen sind. Und wenn sie die Maxwell-Gleichungen selbst brauchen, werden sie sie in fünf Minuten finden.
Das Prinzip meiner Vorträge: zu zeigen, dass sie sich erinnern. Wenn ich die Schwingungsdauer des Pendels erkläre, eines bestimmten Seils mit einer Last, deren Masse nicht wichtig ist, was nicht sehr logisch erscheint, werde ich selbst diese Last sein. Sie werden es vergessen: Der Professor schwankt am Ende des Pendels hin und her und berechnet die Schwingungsperiode mit einer Genauigkeit von einer Hundertstelsekunde! Dies ist die Erklärung, dass es keinen Unterschied zwischen der Last von 15 Kilogramm und Walter Levin persönlich gibt. Meiner Meinung nach ist es wichtig, alle Ressourcen, auch sich selbst, zu nutzen und Risiken einzugehen, um das Publikum zu halten und natürlich die Schüler maximal einzubeziehen. Hier ist mein Geheimnis.
Natürlich habe ich im Laufe der Jahre, und das sind 43 Jahre am MIT, meine Methoden verfeinert. Obwohl ich sagen muss, habe ich in den letzten 15 Jahren mein Limit erreicht und mich wenig verändert. Mein letzter Vortrag über Physik, ein Abschied, den Sie wahrscheinlich gesehen haben, würde ich als Höhepunkt des Erfolgs bezeichnen. Ich habe es geschafft, daraus ein Spiel zu machen, die Aufmerksamkeit der Menschen auf sich zu ziehen und vor allem - ihnen Inspiration zu geben. Dort zeigte ich Sonnenuntergang, zeigte blauen Himmel, vielleicht gab es dort auch einen Regenbogen, ich erinnere mich nicht mehr. Aber im Allgemeinen zeigt diese Vorlesung, welchen Unterrichtsstil ich für den besten halte. Es ist notwendig, sich zu öffnen ... Hier wie in der Kunst: Eine neue, andere Sicht auf die Welt ist wichtig. Und ich biete diesen neuen Blick bei jeder Gelegenheit, eine neue Sichtweise. Zum Beispiel muss ich Snells Gesetz erklären. Der Professor, der darüber spricht, handelt im Wesentlichen von der Lichtbrechung und erinnert sich nicht an den Regenbogen, nur an Nüsse! Schließlich werden sich die Schüler ein Leben lang an den Regenbogen erinnern! Und darin liegt das Wesen des Gesetzes. Und sie ist allen bekannt. Dies ist der neue Standpunkt. Erzählen Sie den Menschen vom Regenbogen und sie werden Snells Gesetz nie vergessen. Vielleicht merken sie sich die entsprechenden Gleichungen nicht, aber das Verständnis von Snells Gesetz wird nirgendwo hingehen. Meine Herangehensweise an das Unterrichten habe ich im letzten Kapitel des Buches „Mit den Augen eines Physikers“ beschrieben.
Diese Präsentation ist eine Art neue Kunst und eine neue Art zu unterrichten. Ich würde also sagen, dass ich im Unterrichten auch eine Art Entdecker bin.
Tausende von Professoren haben mir geschrieben und schreiben immer noch, dass sie nach mir begonnen haben, die gleichen Methoden anzuwenden.
VD: Wir haben noch zwei Fragen dazu, wie Sie unterrichten. Das erste handelt von Ihrer bekannten Erfahrung mit einem Pendel. Sie hoben den Ball zum Kinn und ließen dann los. Wie oft hast du das in deiner Karriere gemacht? Über.
Walter Lewin: Ich kann eine ziemlich genaue Zahl angeben, weil ich den Fokus mit dem Pendel im einzigen Publikum am MIT zeige, das für 700 Studenten ausgelegt ist. Solche Vorträge dauerten nur drei Tage, aber nacheinander, von 10 bis 11 und von 11 bis 12, stellte sich heraus, sechsmal. Es gab 8 weitere Vorträge für das japanische Fernsehen, es gab diese Erfahrung. Zusammen mit dem Rest - 9 mal. Das letzte Mal habe ich die gleiche Show bei einem Abschiedsvortrag am MIT gemacht. Das heißt, alles mit allem 10 mal. Haben Sie bemerkt, wie künstlerisch ich alles arrangiert habe?
VD: Oh ja, ich habe es bemerkt.
Walter Lewin: Das Publikum davon überzeugt, dass dieser Ball mich töten wird.
VD: Nun, du hättest dich verletzen können. In einigen Videos versuchen die Leute, deine Erfahrungen zu wiederholen und einen Ball ins Gesicht zu bekommen.
Walter Lewin: Ja, und das ist ihr Fehler ...
VD: Sie drängen ihn.
Walter Lewin: Es gibt zwei Feinheiten. Erstens wird mich der Ball nicht treffen, weil ich gegen die Wand gedrückt werde - ich werde fest mit meinem ganzen Körper gedrückt. Wenn ich den Ball loslasse, ändere ich nicht die Position. In einigen Videos erlaubt der Lehrer dem Schüler, ein Experiment durchzuführen, und wenn Sie genau hinschauen, beugt sich der Schüler vor und klammert sich nicht an die Wand. Es gibt so ein Video, in dem sich das Mädchen bückt. Wenn Sie genau hinschauen, beugt sie sich über zehn Zentimeter, wenn nicht mehr. Tödliche Nummer! Aber das würde mir nicht passieren.
Und wenn ich den Ball gedrückt habe, schauen Sie, wenn Sie Hände wie diese halten, dann ist es sehr einfach, den Ball freizugeben, ohne ihn zu drücken. Ich tue nicht so, aber schaue mir meine Hände genauer an. So halte ich den Ball. Sehen Sie? Und so reinige ich sie.
VD: Ah, verbreiten Sie es auseinander.
Walter Lewin: Ich halte den Ball so, ich kann nur meine Hände entfernen. Ich lasse den Ball immer mit der Geschwindigkeit Null los. Er stellt keine Gefahr für mich dar, aber ich überzeuge die Schüler, dass es viele Risiken gibt: Ich sage ihnen, sie sollen nicht atmen, nicht husten ... "Wenn jemand hustet, wird meine Hand zittern, und dann werde ich den Ball schieben - den schicksalhaften Ball, aufgrund dessen dieser meiner Der Vortrag wird der letzte sein. “ Und sie glauben mir. Und sie halten den Atem an, quetschen sich in Stühle, und jemand macht sich die Hosen nass. Das ist alles Teil meiner Produktion. Das ist alles wichtig, denn niemand wird so etwas vergessen. Dies ist das einzige, was niemand vergessen wird. Und immer wird dieses Bild mit Energieeinsparung verbunden sein. Was ich brauche. Der Ball wird nicht über die Stelle fliegen, an der ich ihn losgelassen habe, losgelassen habe - und er kehrt dorthin zurück. Übrigens, jedes Mal, wenn er irgendwo in einem Zentimeter Entfernung von meinem Kinn stehen bleibt - das liegt an der Reibung gegen die Luft. Die Luft im Publikum verlangsamt das Pendel etwas, es verliert ein wenig an Energie. So berührt der Ball nicht einmal die Haut, hört etwas früher auf. Ich spüre, wie sich die Luft bewegt, wenn sie hochfliegt und meine Augen schließt, aber das ist auch Teil der Show. Ich schließe meine Augen und spüre, wie sich der Ball nähert (genau durch die Bewegung der Luft), warte eine Sekunde, öffne meine Augen und sage: „Ich lebe noch! Physik funktioniert! “, Veröffentlicht die New York Times in der oberen rechten Ecke der zweiten Seite ein Zitat des Tages. Am 19. Dezember 2007 veröffentlichten sie auf der ersten Seite einen Artikel über meine Vorlesungen, und auf der zweiten Seite stand nur der Satz: „Physik funktioniert, und ich lebe noch.“ Komisch, niemand wusste, dass das mein Satz war.
VD: Eine weitere Frage zu Ihrem Unterrichtsstil. Haben Sie aufgrund Ihrer Methoden jemals Probleme mit einer Universität gehabt? Also haben Sie dieses Pendel ins Publikum gestellt, eine ganze Show arrangiert, es direkt bei einem Vortrag angezündet, um Rauch zu blasen und das Thema zu erklären. Gab es irgendwelche Probleme damit? Hat Sie die Universität jemals davon abgehalten, so zu unterrichten, wie Sie es möchten? Oder dir wurde gesagt: "Oh, mach was du weißt!"?
Walter Lewin: Weißt du, MIT ist so ein Ort ... es ist ein Paradies. Professoren dürfen in den Vorlesungen machen, was sie wollen. Ich wurde immer unterstützt und das sind Leute von unglaublicher Professionalität. Zusammen haben wir einfach eine große Anzahl verschiedener Arten von Shows arrangiert, manchmal haben wir zusammengearbeitet, drei, fünf.
Normalerweise bin ich drei Wochen vor dem Vortrag bereit, die Produktion zu inszenieren. Wir besprechen alles im Voraus. Manchmal entwerfen sie etwas für mich, aber öfter muss ich nichts tun. Rauchen ist eine unangenehme Geschichte. Ich rauche nicht. Das letzte Mal, als ich in meinen Dreißigern eine Zigarette nahm. Dumm, aber ich litt zwischen zwanzig und dreißig Jahren unter dieser Angewohnheit. Ich rauche jetzt nicht. Für diese Nummer musste ich den Rauch einatmen. Wenn Sie ausatmen, ist der Rauch weiß und wenn nicht eingeatmet - blau. Aus Erfahrung musste ich einmal herausziehen. Im Laufe meiner Karriere habe ich das ungefähr fünfzehn Mal gemacht - ein Zug. Seit 50 Jahren ist es nicht so beängstigend und überhaupt nicht gefährlich, 10-15 Züge zu machen. Hast du dieses Video gesehen? Zuerst habe ich dort eine Zigarette angezündet, sie raucht, da ist so bläulicher Rauch. Dann lasse ich Rauch durch meine Lungen: Wassertropfen verbinden sich mit den Rauchpartikeln, ihre Größe nimmt zu, sie werden mehr als ein halbes Mikron, was eine Rayleigh-Streuung unmöglich macht, das Licht wird wie gewohnt reflektiert - das passiert mit den Wolken, deshalb sind sie weiß.
Die Wellen in diesem Fall ... Bei Rayleigh-Strahlung ist eine blaue Farbe sichtbar. In anderen Fällen streut das Licht gleichermaßen, sodass der Rauch der Zigarette weiß erscheint.
VD: Ja, das war genau in Ihrer letzten Vorlesung.
Walter Lewin: Das ist der Weg zu erklären. Aber im Allgemeinen kann es anders sein. Was ist interessant ... Im Allgemeinen ist es sehr wichtig, ein Element des Humors hinzuzufügen. Schüler müssen manchmal lachen. Haben Sie das Publikum gesehen, wenn ich anstelle eines Pendels schwanke? Ja, sie reißen sich die Bäuche.
VD: Ja, ich hatte auch viel Spaß beim Anschauen Ihres Vortrags. Also ja, es funktioniert. Was würden Sie Anfängern empfehlen? Sie haben bereits gesagt, dass Sie selbst begeistert sein müssen, Sie müssen das Material interessant und lustig präsentieren.
Walter Lewin: Nun, in vielerlei Hinsicht sollte dies der Persönlichkeit des Lehrers selbst innewohnen. Menschen können oder können ihre Identität entweder nicht ändern, aber mit großen Schwierigkeiten. Idealerweise müssen Sie Liebe für Ihr Thema ausstrahlen - es ist ansteckend. Es ist notwendig, Liebe für Studenten auszustrahlen. Sie wissen, dass ich sie liebe, ich kann es sehen. Wenn Sie jede Gelegenheit nutzen, um eine Parallele zwischen ihrem täglichen Leben und ihrer Erfahrung und ihren Vorträgen zu ziehen, können Sie sie dazu bringen, Ihre Sicht auf die Welt zu teilen.
Es gibt Professoren, denen der Sinn für Humor völlig fehlt. Auf Niederländisch haben sie sich ein Wort dafür ausgedacht, ich werde nicht sagen, welches, es ist nicht das anständigste.
VD: Niemand kann hier Niederländisch, also wenn Sie wollen ...
Walter Lewin: Das niederländische Wort ist sehr bunt, ich kenne es nicht auf Englisch.
In gewissem Sinne muss man exzentrisch sein, aber die Hauptsache ist Leidenschaft. Sie müssen mit dem brennen, wovon Sie sprechen. Es ist schwer zu geben und es ist kaum leicht zu lernen. Stellen Sie sich vor, ich sage Ihnen oder Kollegen vom MIT, dass die Vorbereitung auf eine Vorlesung normalerweise 60 bis 80 Stunden dauert: Ich mache drei vollständige Läufe. Bei der ersten Probe zwei Wochen vor dem Unterricht nehme ich mir Zeit und hinterlasse Notizen im Text - ich passe nie und muss etwas ändern. Eine Woche vor der Vorlesung leite ich sie in einem leeren Klassenzimmer - es ist bereits klar, wie ich meine 50 Minuten organisieren soll. Am Tag des Vortrags um sechs Uhr morgens komme ich wieder zu einem verlassenen Publikum und spiele alles noch einmal, als hätte ich bereits alle Elemente für meine Experimente installiert, obwohl sie nicht da sind. Und doch probe ich, einschließlich der Annäherung an die Tür des Publikums, wann genau dann das Licht ein- und ausgeschaltet werden muss, um die Zeit richtig zu berechnen. MIT — , . 50 . : 49 51 , . , 5 , . , , , , , , , . … .
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