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Un piano per affrontare le sfide del mondo con la matematica | Rivista Quanta

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Introduzione

Minhyong Kim rifiuta di essere definito un ottimista, ma suona moltissimo come tale. "Se prendiamo la realtà esattamente così com'è, non credo che abbiamo alcun motivo reale per il pessimismo", ha detto in una recente conversazione.

Quella prospettiva è dietro Matematica per l'umanità, un programma recentemente avviato da Kim che mira ad applicare la matematica alla sfida forse più ambiziosa possibile: rendere il mondo un posto migliore.

Per Kim, 59 anni, è la svolta successiva in una carriera che ha sempre mantenuto uno sguardo verso l'esterno. Come matematico, ha lavorato all'intersezione altamente astratta tra teoria dei numeri e geometria. Eppure ha spesso cercato ispirazione fuori dal campo. In particolare, ha abbracciato l'intuizione fisica, tentando di tracciare una precisa analogia tra problemi matematici millenari e idee della fisica moderna, come Quanta riportato in 2017.

Allo stesso tempo, Kim ha pubblicato nove libri sulla matematica per il grande pubblico nella sua nativa Corea del Sud. Molti sono entrati nella lista dei bestseller, incluso il suo titolo del 2018 Il momento in cui hai bisogno di matematica. “La motivazione lì principalmente, è stato solo divertente. Mi sono semplicemente divertito a farlo ", ha detto Kim.

Con Mathematics for Humanity, l'intento di Kim è più serio. Sta conducendo il programma come direttore recentemente nominato del Centro internazionale per le scienze matematiche a Edimburgo, e lo ha organizzato per comprendere diversi obiettivi correlati. In primo luogo, vuole concedere sovvenzioni a matematici e scienziati che vogliono applicare la matematica a pressanti sfide sociali. I candidati includono ricercatori del Istituto per la matematica e la democrazia a Boston, che cerca di plasmare le politiche pubbliche attraverso il pensiero matematico, e il Vietnam Institute for Advanced Study in Matematica, che sta sviluppando strumenti matematici per affrontare il cambiamento climatico.

Un secondo obiettivo è educativo. Vuole ampliare la storia del campo per riflettere più accuratamente le origini incerte di molte idee fondamentali. Ad esempio, si presume comunemente che il nucleo del canone matematico abbia avuto origine negli insegnamenti degli uomini bianchi nell'antica Grecia. Ma in realtà, gran parte di quella conoscenza è emersa nella vastità dell'antico impero greco, che comprendeva l'odierno Medio Oriente e il Nord Africa. Per Kim, questo imbiancamento allontana i giovani che potrebbero contribuire alla matematica ma non la vedono come loro proprietà.

La prospettiva di Kim, in generale, è che più persone in matematica, e più matematica nel mondo, possono solo essere una buona cosa. Indica i progressi vari come l'algoritmo di ricerca di Google e l'economia del benessere di Amartya Sen come conseguenze salutari di una buona formazione matematica. Pensa che le opportunità per questo tipo di applicazioni incrociate stiano crescendo solo come risultato del ruolo accresciuto che la tecnologia e l'informazione giocano nella società.

Quanta ha parlato con Kim dei suoi obiettivi per Mathematics for Humanity e della natura fluida delle odierne carriere matematiche, del motivo per cui non pensa che i problemi del mondo siano più acuti di quanto non siano sempre stati e delle nebulose origini storiche delle idee di Euclide. L'intervista è stata condensata e modificata per chiarezza.

Introduzione

Cosa stai cercando di ottenere con Mathematics for Humanity?

Sto cercando di creare una rete di istituzioni partner che sembreranno come se ci fosse una rete di matematica per l'umanità a cui appartengono. Un senso di connessione nel lavoro che fai è sempre una buona cosa. Se ti sembra di fare qualcosa di isolato, questo si esaurirà. Quindi, almeno tra i matematici, vogliamo creare un maggiore senso di connessione tra le persone che stanno cercando di rendere il mondo un posto migliore.

I matematici coinvolti in Mathematics for Humanity saranno più sul lato della matematica pura o della matematica applicata?

Anche tra i matematici, penso che ci sia un malinteso su questa idea di matematica pura contro matematica applicata. È molto recente nella storia della matematica pensare così rigidamente a questa divisione. La realtà della matematica è sempre molto complicata e molto mista.

Se guardi ai giovani matematici, ci sono molte persone che sono molto diverse ed energiche nei loro interessi rispetto alle persone anziane come me. Ci sono persone che sono in grado di lavorare contemporaneamente nell'industria e nel mondo accademico; ci sono persone che lavorano sulla teoria dei numeri ma allo stesso tempo lavorano anche sulla matematica della democrazia. Ci sono tutti i tipi di combinazioni che le persone sembrano essere in grado di gestire.

Introduzione

È pericoloso per i giovani matematici dedicare tempo a progetti come quelli che Mathematics for Humanity vuole finanziare quando devono costruire un curriculum di ricerca per ottenere una cattedra?

Vedo persone che iniziano con una carriera accademica piuttosto buona, ma passano a una posizione industriale che trovano più interessante per un po' e poi tornano indietro. Questo sembra accadere in questi giorni. Non credo che la barriera tra il mondo accademico e altri tipi di lavoro sia così alta come una volta.

Ad esempio, uno dei miei dottorandi. studenti sta ora lavorando in un piccolo think tank a Washington che fornisce consulenza ai membri del Congresso su questioni scientifiche. Questo è il tipo di lavoro che sembra attrarre molti giovani, anche mio figlio. È in un dottorato di ricerca. programma in fisica e informatica, ma l'intero programma sembra essere finanziato da Google DeepMind.

Quindi c'è molta fluidità dei ricercatori che si spostano tra l'università e la ricerca industriale. Lo stesso dovrebbe valere per la ricerca accademica e la ricerca per il benessere umano. Spero che Mathematics for Humanity possa aiutare a creare un maggiore rispetto professionale per questo tipo di fluidità.

Perché c'è più fluidità?

Ci sono molte altre cose che un matematico può fare con tutte le diverse rivoluzioni tecnologiche e teoriche dell'informazione che ci circondano da un po' di tempo. La maggiore importanza della matematica nella società al momento offre opportunità e flessibilità fintanto che le persone sono abbastanza energiche da trarre vantaggio da queste cose.

Va bene per la matematica?

Se ci sono matematici ben addestrati che lavorano in altri settori della società, ciò non può che essere positivo per la matematica a lungo, lungo termine. So che ci sono persone che non la pensano così. Alcuni dei miei colleghi pensano che, beh, formiamo tutti questi studenti, diamo loro un dottorato di ricerca. e anche dare loro una posizione post-dottorato o qualcosa del genere, e se vanno a lavorare per Google, è una perdita del nostro impegno. Non sono affatto d'accordo con quello.

Introduzione

Perché no?

Penso che, prima di tutto, li stiamo addestrando per il loro bene, non per il nostro. Naturalmente, i benefici per la comunità usciranno in qualche modo dalla situazione. Ma soprattutto, si tratta della loro realizzazione individuale per cui siamo qui quando li istruiamo. Come trovano un significato nella vita, dipende da loro.

In secondo luogo, penso che la sofisticatezza matematica sia molto importante per comprendere il mondo attuale in molti modi possibili. Devi assolutamente avere una visione matematica sofisticata che combini con altre cose per capire il mondo. Ora, se ci sono molte di queste persone nella società, quindi persone che insegnano e producono nuova matematica, è difficile pensare che non ne trarrebbero beneficio. Se, in altre parole, hai una società matematicamente sofisticata, lo status delle persone che sono specialisti in matematica [migliorerà].

Quali sono alcuni esempi di benefici sociali che derivano dalla matematica?

Pensa a qualcosa come la teoria della scelta sociale, che di solito è vista come un'area dell'economia. L'idea è che tutti noi abbiamo preferenze individuali, giusto? Ma in qualche modo, dobbiamo prendere una decisione sociale. La cosa più ovvia è quando votiamo in un'elezione, ma è molto più ampia di così. Trasformiamo continuamente le scelte individuali in scelte sociali.

La prima persona a farsi un nome in questo modo è stata Kenneth Arrow, che ha ricevuto il premio Nobel per questo. E anche l'economia del benessere di Amartya Sen si basa sulla teoria della scelta sociale. E penso che tutte queste persone ammetterebbero subito che la loro concezione della teoria della scelta sociale era possibile solo perché avevano una formazione matematica. La formulazione della teoria della scelta sociale riguarda le funzioni e l'esistenza di funzioni di questo o quel tipo. Quindi la loro capacità di pensare in modo astratto a questo processo di prendere la scelta individuale, aggregarla e trasformarla in un albero sociale è stata profondamente influenzata dalla matematica.

Ci sono esempi più concreti?

Immagino che forse un modo per dirlo è che c'è la matematica che viene usata subito, per esempio, da un ingegnere per costruire una macchina, o la teoria dell'informazione che entra in un telefono. Ma ecco una domanda. I motori di ricerca di Google fanno bene al mondo o no? Forse alcune persone pensano che sia brutto, giusto? Tendo a pensare che nel complesso sia buono. Questa accessibilità delle informazioni in tutto il mondo, penso, nonostante il caos che introduce, alla fine porta a una migliore comprensione del mondo e anche tra le persone.

Ma ovviamente ciò che entra nel motore di ricerca di Google è l'algebra lineare. Una comprensione piuttosto astratta dell'algebra lineare è ciò che l'ha resa possibile. Questo tipo di innovazione sorprendente che porta a ciò che è quasi, ciò che si potrebbe definire un bene incalcolabile. Spesso deriva da un background matematico. Ci sono già molti matematici che stanno applicando intuizioni di questo tipo a sfide immediate come la crisi climatica, l'economia sostenibile o l'istruzione accessibile. Vorremmo aiutare queste persone e incoraggiare più persone a unirsi allo sforzo.

Introduzione

L'educazione alla storia della matematica è una parte importante di Mathematics for Humanity. Perché hai scelto questo?

Posso affermare con sufficiente sicurezza che molto di ciò che noi matematici capiamo della storia della matematica non ha senso. C'è stata così tanta disinformazione su come la matematica è stata creata nel corso della storia umana. C'è un'idea che in qualche modo, un giorno la matematica sia stata inventata in Grecia. E poi c'erano questi terribili secoli bui. Poi la matematica è stata ricreata nel Rinascimento, e così via. Ci sono pochissime prove per molte di queste storie standard.

Puoi farmi un esempio specifico del perché questo è importante?

Nel 1785 Thomas Jefferson scrisse "Note sullo stato della Virginia". Dice lì che i neri difficilmente potrebbero essere in grado di rintracciare e comprendere le indagini di Euclide. In altre parole, sta dicendo che i neri non potrebbero capire Euclide.

Ora, ciò che colpisce davvero è che non sappiamo quasi nulla di Euclide. Non sappiamo nemmeno se fosse una persona reale, se fosse un uomo o una donna o un collettivo o altro. L'unica informazione su cui molte persone sembrano concordare è che Euclide visse in Africa la maggior parte della sua vita (se esistesse).

In che modo questo malinteso ha plasmato il modo in cui viene insegnata la storia della matematica?

Molti dei creatori del canone della matematica, non abbiamo idea della loro etnia, non abbiamo idea del loro background culturale. Ci sono vari motivi deboli per cui alcuni di loro sono stati etichettati come greci, qualunque cosa significhi. Ad esempio, c'è un forte affidamento sulla lingua in cui hanno scritto. È come dire ora che la maggior parte dei matematici del mondo sono inglesi.

Introduzione

Perché questo è un problema?

Il problema è che allontana gran parte del mondo dal senso di proprietà del patrimonio matematico. E la mia opinione è che questo sia un serio ostacolo per rendere la matematica, l'istruzione, la ricerca e potenti strumenti matematici accessibili alla maggior parte del mondo.

Cosa si può fare?

Stiamo dicendo che anche gli strumenti matematici standard e la sua storia concettuale sono stati raccontati in un modo molto, molto impreciso, e vogliamo correggerlo. Forniremo risorse alle persone che lavorano a questo progetto per tenere [lezioni] e seminari, e per venire qui e collaborare per rifare e creare una comprensione più accurata del modo in cui la matematica si è sviluppata nel corso della storia.

Introduzione

I giovani sono più coinvolti ora rispetto alle sfide globali come la guerra, la pandemia e il cambiamento climatico?

Forse sono solo vago con la definizione di giovani, ma le persone sembrano essere molto più preoccupate di rendere il mondo un posto migliore rispetto, ad esempio, alle persone della mia generazione.

Sono d'accordo con la premessa che a volte le persone provano un senso di rovina e tristezza. Non credo che questo sia davvero giustificato. Penso che uno dei motivi per cui sorge nel nostro mondo in questo momento sia la maggiore capacità di comunicazione. Prestiamo sempre molta attenzione a ciò che accade in tutto il mondo. Quando c'è una calamità da qualche parte, lo sappiamo. Quindi questo dà un maggior senso di crisi.

Ma penso che un altro aspetto sia che a causa di tutte queste notizie che arrivano da tutte le parti del mondo, a molte persone interessa davvero. Sono davvero preoccupati. Voglio dire, c'erano persone povere che morivano di fame in diverse parti del mondo nel corso di tutta la storia, giusto? E per la maggior parte della storia, non lo sapevamo. Naturalmente, ci sono molte cose di cui ancora non siamo a conoscenza. Ma nel complesso, c'è una maggiore simpatia generale per la miseria che alcune persone soffrono in tutto il mondo. E sospetto che sia una parte importante di ciò che crea questo senso di rovina e oscurità. Ma questi problemi c'erano prima, quindi ovviamente la nostra consapevolezza di essi ora ci offre il potenziale per fare qualcosa al riguardo. Questo non vuol dire negare che ci sono serie sfide che devono essere affrontate.

Sembri una persona ottimista.

Non penso che sia una visione del mondo ottimistica. Penso che sia una visione del mondo realistica. A volte è di moda essere pessimisti. Probabilmente conosci questo libro che ha creato molte discussioni un certo numero di anni fa di Steven Pinker, Angeli migliori della nostra natura. Quel libro ha ricevuto molte giuste critiche, ma la parte che mi piace è dove sottolinea, molto chiaramente, che lo scetticismo deve essere basato su prove concrete. E se chiedi, in una prospettiva storica, quale sia la prova concreta dello scetticismo, non credo che al momento ci siano motivi così solidi per una cosa del genere.

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