Im März kam die Optica-Führung in Washington, DC, auf der Jahreskonferenz der Gesellschaft zusammen, um strategische Fragen zu erörtern und über den weiteren Weg nachzudenken. Die Weichen für Optica's Zukunft zu stellen ist eine notwendige und interessante Aufgabe - aber natürlich macht sie nicht so viel Spaß wie ein Ausflug in die Wissenschaft. Daher bilden die Vorträge von zwei hochrangigen eingeladenen Plenarrednern in der Regel einen Höhepunkt der jährlichen Optica Leadership Conference.
Die diesjährigen Plenarredner waren der mit dem Nobelpreis ausgezeichnete Physiker William D. (Bill) Phillips vom US National Institute of Standards and Technology (NIST) und der Informatiker Stephen Wolfram, der Gründer von Wolfram Research. Beide Vorträge boten die Gelegenheit, über die Rolle der richtigen Instrumente für den Fortschritt der Wissenschaft und das Wohlergehen der Menschheit insgesamt nachzudenken.
Die Entwicklung von immer leistungsfähigeren Werkzeugen ist natürlich ein Kennzeichen der menschlichen Evolution. Und auch Innovation in der modernen Wissenschaft ist eng mit immer besseren Werkzeugen und Methoden verbunden. Wissenschaftliche Fortschritte ergeben sich oft aus dem konstruktiven Zusammenspiel von Theorie und Experiment. Neue experimentelle Instrumente ermöglichen eingehendere Beobachtungen, die einen Anreiz zur Verbesserung theoretischer Modelle bieten - was wiederum oft neue theoretische Instrumente erfordert.
In seinem Plenarvortrag auf der Optica Leadership Conference warf Bill Phillips einen Blick auf ein experimentelles Instrument, das große Auswirkungen hatte, nämlich die Laserkühlung von Atomen, und fasste zusammen, wie die Gemeinschaft der kalten Atome ins Leben gerufen wurde. Phillips, ein Pionier auf diesem Gebiet, der eines der ersten Werkzeuge zur Laserkühlung erfunden hat, erläuterte, wie sich die Entwicklung auf diesem Gebiet vollzieht und wohin sie führen könnte.
Stephen Wolfram hingegen hat Pionierarbeit für innovative theoretische Werkzeuge geleistet. Sein Unternehmen entwickelte den vielleicht erfolgreichsten algebraischen Problemlöser aller Zeiten, Mathematica. Als ich studierte, konnten Computer nur programmiert werden, um numerische Simulationen physikalischer Probleme durchzuführen. Indem Mathematica sowohl numerische Modellierung als auch viele analytische Lösungen ermöglichte und diese mit starken Grafik- und Datenvisualisierungsfunktionen kombinierte, revolutionierte es die Arbeit von Mathematikern und Physikern.
In einer anregenden Podiumsdiskussion mit Optica-Stipendiat Luis L. Sánchez-Soto auf der Leadership Conference erklärte Wolfram, dass Wissenschaftler bis vor kurzem versucht haben, unser Verständnis der Welt mit Hilfe mathematischer Modelle zu verbessern. Er sprach über seine Vision, dass wir in Zukunft stattdessen mit Hilfe von Computermodellen vorankommen werden, d. h. mit Modellen, die die Welt nicht durch mathematische Ausdrücke erklären, sondern durch eine Reihe einfacher Programme, die zu komplexen Verhaltensweisen führen.
Ein weiterer interessanter Vorschlag von Wolfram bezieht sich auf ein neues wissenschaftliches Publikationsformat, Wolfram Notebooks, das sein Unternehmen bereits für Bücher unterstützt. Das Format, das die Interaktivität der Dokumente erhöhen und den Lesern die Möglichkeit geben soll, sich mit den Daten auseinanderzusetzen und neue Ergebnisse zu erzielen, könnte revolutionär sein, wenn es sich in den wissenschaftlichen Zeitschriften durchsetzen würde.
Zusammengenommen boten die Vorträge von Phillips und Wolfram einen "Kurzlehrgang" darüber, wie eine Vision, die sich auf die Erweiterung der wissenschaftlichen Werkzeuge konzentriert - sei es im Bereich der Theorie oder im Labor -, auch das Universum der Möglichkeiten auf ungeahnte Weise erweitern kann. Ich träume immer noch von dem, was ich gehört habe!
Gerd Leuchs,
Optica Präsident