Merritt Moore: fizik in baletni plesalec z roboti in plesom meša znanost in umetnost

Se imate za znanstvenika ali umetnika? Že od začetka našega življenja so nas učili razlikovati med tema dvema področjema – in ljudmi, ki jima sledijo. Kaj pa, če smo pravzaprav vsi malo obojega? Kaj če imata znanost in umetnost več skupnega, kot se zavedamo, obe zahtevata partnerstvo analitičnega in domišljijskega razmišljanja?

Kot kvantni fizik in profesionalni baletni plesalec, Merritt Moore se je uprla pritiskom, da bi se kategorizirala kot eno ali drugo. Prav zares, hodi, govori, pleše dokaz, da se da kariero zgraditi tako v znanosti kot v umetnosti. Ima doktorat iz kvantne optike na Univerza v Oxfordu v Združenem kraljestvu, poleg tega pa je profesionalno plesal s številnimi baletnimi skupinami svetovnega razreda.

»Vsekakor je moja zvezda severnica, da dokažem, da znanost in umetnost nista samo združljivi – kar je pogosto že predmet razprave,« pravi, »ampak da je dejansko bistvenega pomena imeti kombinacijo obeh.« Moorova se je do te ideje soočila s skepso, vendar je pri dokazovanju svojega stališča uporabila eksperimentalni pristop, ki ga je raje prikazala z dejanji, kot da bi ljudi prepričala v teoriji.

Trenutno je izredni profesor in rezidenčni umetnik at NYU Abu Dhabi v Združenih arabskih emiratih. Njeno delo vključuje poučevanje tečaja o robotiki, medtem ko raziskuje ples z roboti. Profesionalno pleše tudi z Bostonskim baletom v ZDA, čeprav je na drugem koncu sveta.

Izmenične dejavnosti

Kot otrok, ki je odraščal v Los Angelesu v Kaliforniji, je Moore oboževal uganke in svojim staršem pripisuje zasluge, da so matematiko predstavljali kot zabavno igro in ne kot opravilo. Pravi tudi, da so gojili njeno radovednost, jo spodbujali, da je spraševala o svetu okoli sebe, in vzbudili njeno zanimanje za znanost. »K fiziki sem težila, ker se mi je zdela uganka in je imela opraviti z resničnim svetom,« se spominja.

Kasneje, pri 13 letih, je Moore obiskala svoj prvi tečaj plesa in odkrila drugo strast. "Bilo je tako naravno gibanje ob glasbi in všeč mi je bilo," pravi. "Zdelo se je tako surovo in pristno." Od takrat naprej je vsak trenutek prostega časa posvetila bodisi plesu bodisi študiju. Mooreju se je zdelo koristno, če je skakal naprej in nazaj med njima; če ni mogla mirno sedeti, je plesala, in če se je naveličala premikanja, je lahko sedela in se učila.

Vendar Moorova sama ni vedno verjela, da bi lahko še naprej počela oboje. Ko se je leta 2006 lotila študija fizike na Harvard University v ZDA je predvidevala, da bo morala opustiti ples. Vendar je v prvem letniku univerze to ohranila kot obšolsko dejavnost in se je premislila glede svoje odločitve, da ples pusti ob strani. Ob predpostavki, da je zdaj ali nikoli, če želi poklicno plesati, je Moore začela hoditi na avdicijo za baletne skupine. Leta 2008 je bila sprejeta na št Balet Zürich – največja profesionalna baletna skupina v Švici – in si vzel leto dni na univerzi, da bi plesal z njimi.

Ko se je leta 2009 vrnila na Harvard, da bi nadaljevala z dodiplomskim študijem, je Moorova spet domnevala, da bo nehala plesati. »Mislila sem si 'v redu, zdaj sem profesionalno plesala, bom dobra fizičarka in bom samo delala fiziko',« pravi. Toda leta 2010 se je pojavila še ena nepogrešljiva priložnost – tokrat z nastopom Bostonskega baleta La Bayadère in Hrestač. Moorova je vzela semester izven univerze, vendar je med usposabljanjem opravila tudi raziskovalni projekt Harvard o Majoraninih fermionih s fizikom kondenzirane snovi Charles Marcus.

Že samo kariera fizika ali profesionalnega plesalca je dovolj zahtevna; doseči oboje je še večji izziv. Vendar je Moore ugotovil, da se na nek način dopolnjujejo.

Ker sem poznal dejansko fiziko, sem si lahko natančno predstavljal, kaj se dogaja

Za trening ni imela enakih ur, kot jih imajo plesalci, ki redno obiskujejo baletne šole, vendar ji je znanje fizike pomagalo izboljšati svojo vadbo in jo narediti učinkovitejšo. Navsezadnje se ples podreja Newtonovim zakonom gibanja. Koncepti, kot so navor, vztrajnostni moment in središče mase, so Moorovi omogočili, da je na analitični ravni razumela, kako lahko s svojim telesom doseže določene vrste gibanja, kar ji je pomagalo hitreje izpopolniti plesne gibe.

Ugotovila je tudi, da je sposobnost natančne vizualizacije gibanja projektila neprecenljiva za optimizacijo njenih skokov. "Ker sem poznal dejansko fiziko, sem si lahko natančno predstavljal, kaj se dogaja, tako da je bilo to ogromno."

Kvantni element

Po diplomi na Harvardu leta 2011 se je Moore pridružil Ian Walmsleyskupine za ultrahitro optiko na Univerzi v Oxfordu za doktorat iz kvantne optike. Številne aplikacije v kvantni obdelavi informacij in kvantnem meroslovju zahtevajo sposobnost ustvarjanja svetlih, koreliranih parov svetlobnih žarkov. Moore je delal na enofotonskih virih in raziskoval večfotonska stanja za eksperimente s kvantnimi informacijami. Moorov eksperiment Projekt vključeni ustvarjanje enofotonskega vira pri telekomunikacijski valovni dolžini 1550 nm. Razvijanje in izpopolnjevanje takšnih orodij is bistvenega pomena za varen prenos informacij v potencialnih prihodnjih omrežjih kvantnih računalnikov.

Sistem, s katerim je delal Moore, je vključeval visokozmogljiv laser, ki se je širil skozi nelinearni kristal. To je material, pri katerem se interakcije s svetlobo ne spreminjajo linearno z intenzivnostjo svetlobe, ampak kažejo bolj kompleksne učinke, zlasti pri visokih intenzivnostih. Za Moorejevo delo je ključnega pomena, da lahko pod pravimi pogoji nelinearni kristali absorbirajo fotone ene energije in nato oddajajo dva zapletena fotona nižje energije – in daljše valovne dolžine – od prvotnega. Ta proces se imenuje spontana parametrična pretvorba navzdol (SPDC) in pare fotonov, ki jih ustvari, je mogoče ločiti, na primer s polarizacijskim cepilnikom žarka, da izoliramo en sam foton. Moorovo delo ni zanimivo le za kvantno računalništvo, ampak tudi za kvantno meroslovje, kjer se visoko natančne meritve fizikalnih količin pogosto opirajo na natančne meritve interference med fotoni.

Ples z roboti

Med delom na svojem doktoratu je Moorova tudi plesala z Angleški nacionalni balet, ko se je bližala koncu študija, pa je začela raziskovati tudi druga zanimanja. Izbrana je bila celo kot ena izmed 12 kandidatk, ki so se leta 2017 pojavile v programu BBC Astronavti: Ali imate vse, kar je potrebno? V oddaji so se udeleženci spopadli z različnimi fazami procesa izbire astronavtov, ki so jih ocenili strokovnjaki, vključno z astronavtom Chris hadfield.

Po oddaji diplomske naloge leta 2017 pa se je Moorova odločila, da bo nekaj let posvetila baletu, pri čemer je opozorila, da je kariera plesalca običajno krajša od kariere znanstvenika. Potem, ko je bila z Norveški nacionalni balet, je nastala nova ideja za združitev njenih dveh svetov, ko sta se srečala Silje Gabrielsen – vodja oblikovanja in soustanovitelj Hiro Futures, ki se ukvarja z ustvarjanjem umetnih socialnih veščin za robote.

To naključno srečanje je navdihnilo Moora, da eksperimentira z gibanjem robota. Ideja je vodila do umetniške rezidence pri Harvard ArtLab januarja 2020 – v sodelovanju z umetnico Alice Williamson – za raziskovanje koreografiranja plesnega dueta med robotom in človekom. Nato je izbruhnila pandemija COVID-19. »Vsi moji plesni nastopi so bili odpovedani,« se spominja, »in pomislila sem: 'No, še vedno lahko plešem z robotom – roboti ne zbolijo za COVID-om!'«

Moorova je sprva mislila, da bo delo zabaven, kratkotrajen projekt, toda na njeno presenečenje je tri leta pozneje to njena glavna naloga. Kot izredna profesorica in rezidenčna umetnica na NYU Abu Dhabi še naprej koreografira robotske plese in sodeluje z raziskovalci robotike. Upa, da bo delo zagotovilo nov ustvarjalni rezultat in orodje za človeško izražanje, pomagalo izboljšati raziskave robotike in ji navsezadnje dalo strokovno znanje o robotiki, ki ji bo pomagalo postati astronavtka.

Njen plesni partner je zaenkrat industrijska robotska roka danskega podjetja Univerzalni roboti, in ugotovi, da je delo povezano z njeno otroško ljubeznijo do reševanja problemov. »Robot je precej eleganten v načinu premikanja,« pravi, »vendar nima rok ali nog, zato je bilo zanimivo, sprašujem se, kako naj ga pripravim do premikanja bokov ali kolen, in kako posnemati ali vzporediti človeka.«

Obstaja več načinov, kako Moore komunicira s svojim robotskim plesnim partnerjem. Za nastop ponavadi vnaprej programira njegove poteze – rada ve, kje bodo, da se med rutino ne zaletijo. Nazaj v plesni studio pride raziskovalni laboratorij, ki ga naredi bolj interaktivnega. Tu lahko uporablja naprave, ki sledijo njenemu gibanju – bodisi zajem gibanja bodisi sistem za sledenje navidezni resničnosti – kar omogoča robotu, da se odzove na njene poteze. Obstaja tudi možnost umetne inteligence, kjer se zajem gibanja uporablja kot podatki za posredovanje umetni inteligenci, in ponuja novo rutino, ki jo je mogoče preslikati v robota.

Moji plesi s to stvarjo zelo sterilnega videza so na koncu najbolj osebni komadi, kar sem jih kdaj naredil

Moorova je s tem projektom prišla do nekaj nepričakovanih odkritij, zlasti da je ples z roboti zanjo pogosto bolj čustven kot ples z drugimi ljudmi. Tega ni pričakovala, zdaj pa se ji zdi smiselno. Ko pleše s človekom, lahko vidi njegova čustva in osebnost in težko si je predstavljati kogarkoli ali karkoli drugega, medtem ko je robot kot prazno platno, na katerega lahko projicira bolj osebne občutke.

»To je lahko drugačen spomin na nekoga, ki je zame poseben in je umrl, ali trenutek v času, ki se ga spominjam, ali strah ali navdušenje glede prihodnosti,« pojasnjuje. "Tako so na nenavaden način moji plesi s to stvarjo zelo sterilnega videza najbolj osebni komadi, kar sem jih kdaj naredil."

Poskoki domišljije

Kot znanstvenik in plesalec, ki uporablja tehnologijo v umetnosti, ima Moore edinstven pogled na vpliv tehnologije – zlasti umetne inteligence – na ustvarjalna prizadevanja. Vendar ni prepričana, da bodo roboti nadomestili ljudi – namesto tega meni, da so lahko novo orodje izražanja.

Moore meni, da vzpon umetne inteligence poudarja tudi pomen učenja postavljanja pravih vprašanj. Konec koncev si lahko pri iskanju odgovorov pomagamo s tehnologijo, vendar bodo ti odgovori koristni le, če imamo dovolj ustvarjalnosti, da že na začetku pripravimo zanimiva vprašanja.

"Mislim, da je svoboda do ustvarjalnosti v današnjem svetu znanosti včasih izgubljena," pravi Moore. »Počutim se, kot da [v znanstvenem izobraževanju] dobimo učbenik in rečemo: 'tu je ta enačba. Nauči se tega in si zapomni tisto.' Toda če se ozremo nazaj na glavne preboje, je bilo to takrat, ko so bili [ljudje] res ustvarjalni in domiselni ter so imeli svobodo postavljati vprašanja izven okvirjev.«

V tem smislu je eden od Moorovih najljubših motov »igra je najvišja oblika raziskovanja«. In medtem ko še vedno uživa v plesu z roboti, ima še veliko drugih idej za združevanje svojih strasti.

Navdihnjena z njeno izkušnjo na Astronavti: Ali imate vse, kar je potrebno?, Moore celo sanja, da bo nekega dne plesal na Luni. Kot svetuje Moore svojim učencem: "Resnično verjamem, da če igraš in če si strasten, bo ostalo sledilo."

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• vir: https://physicsworld.com/a/merritt-moore-the-physicist-and-ballet-dancer-mixing-science-and-art-with-robots-and-dance/