Giorgio Parisi: Nobelprisvinderen, hvis komplekse interesser strækker sig fra spindebriller til stære - Physics World

Giorgio Parisi: Nobelprisvinderen, hvis komplekse interesser strækker sig fra spindebriller til stære - Physics World

Tidsstempel: 2. august 2023 kl. 6

Philip Ball anmeldelser In a Flight of Starlings: The Wonder of Complex Systems af Giorgio Parisi (oversat af Simon Carnell)

stor flok stære
Universel indsigt Giorgio Parisis arbejde fokuserer på det faktum, at mange komplekse systemer – det være sig flokke af stære eller grupper af magnetiske atomer i et spinglas – deler den samme underliggende fysik. (Med høflighed: iStock/AGD Beukhof)

Hvornår George Parisi blev tildelt 2021 Nobelprisen i fysik langs med Klaus Hasselmann , Syukuro Manabe, stod nyhedsreportere over for en udfordring. Hvordan pokker skulle de forstå, endsige forklare, hvad han havde vundet den for? De problemer, som Hasselmann og Manabe tog fat på, berørte i det mindste en sag, som alle anerkendte: klimaændringer. Men Parisis specialitet – spin briller , topologisk frustration – virkede lige så esoterisk, som det var forvirrende. Så det var det, i nogle af de efterfølgende pressemøder, fandt Parisi ud af, at han gjorde sit bedste for at stille spørgsmål om klima frem for sit eget arbejde.

Forfatterens nye bog – In a Flight of Starlings: The Wonder of Complex Systems – kan ses som et forsøg på at rette op på den ubalance. I løbet af blot 120 sider søger Parisi i lægsprog at forklare, hvad det er, der bragte ham sådan en anerkendelse, som journalister, der dækkede hans Nobelpris, forsøgte at feje under et tæppe, der på en moden måde blev betegnet som "kompleksitet".

Bogen opnår betydelig charme og tilgængelighed med dens akutte indsigt i dyderne og omskiftelserne ved at dyrke videnskab udelukkende ledet af nysgerrighed

Lykkes han? Egentlig ikke, men lad dig ikke afskrække. Dette lille bind er måske ikke et paradigme for videnskabsformidling, men det opnår ikke desto mindre en betydelig charme og tilgængelighed med dets akutte indsigt i dyderne og omskiftelserne ved at udføre videnskab udelukkende ledet af nysgerrighed.

Jeg så engang Parisi holde et plenarforedrag ved et statistisk-fysikmøde i Paris i begyndelsen af ​​1990'erne, og jeg kunne ikke fjerne den hukommelse fra mit sind, da jeg læste de mere knasende dele af denne bog. Idet han kastede enhver ide om, at et plenarforedrag skulle tale til et bredt publikum, fortættede Parisis tale til en tæt og dybt frustreret tilstand, som han holdt med halvlukkede øjne på en måde, der samtidig formidlede en rørende tro på viden om hans publikum og et brændende ønske (eller så det forekom mig), at videnskabelig brillans ikke pålagde sådanne forpligtelser til at indtage scenen. Jeg har erfaret, at denne oplevelse af Parisi i aktion ikke var usædvanlig.

Jeg formoder, at denne bog, delvist sammensat af tidligere offentliggjorte essays, blev opmuntret af forlaget med den begrundelse, at nobelprisvindere bliver offentlige personer med pligt til at fortælle deres historier. Men det er helt sikkert mere end det. Parisi udviser en ægte bekymring for, at videnskabsmænd bør stræbe efter at nå ud til et bredt publikum. "For at videnskaben kan bekræfte sig selv som kultur," skriver han, "må vi gøre offentligheden opmærksom på, hvad videnskab er, og hvordan videnskab og kultur hænger sammen, både i deres historiske udvikling og i vor tids praksis."

Parisi mener dog, at der er en "stærk anti-videnskabelig tendens" i gang i øjeblikket, og klager over, at "videnskabens prestige og folkelig tillid til den hurtigt bliver undermineret". Det er et problem, der måske mærkes særligt stærkt i Parisis hjemland, Italien, hvor jeg ofte har hørt folk beklage offentlighedens lave niveau af forståelse for – og interesse for – videnskab. Denne bog blev oprindeligt udgivet på italiensk i 2021 under titlen I un Volo di Storni. Le Meraviglie dei Sistemi Complessi, og er blevet oversat til engelsk af Simon Carnell.

Til hans ære indrømmer Parisi, at videnskabsmænd selv nogle gange "udviser en overdreven, uoprigtig tillid til en offentlighed, der har en opfattelse af partiskheden og grænserne for deres synspunkter". En af attraktionerne ved hans bog er faktisk dens ærlige diskussion af, hvordan videnskabsmænd kommer frem til ideer lige så meget ved intuition som ved deduktion, hvor gennembrudsmomenterne ofte opstår under drømmeri eller endda søvn - omend kun efter perioder med intens, men tilsyneladende frugtesløs fokus på det aktuelle problem.

I en sigende anekdote indrømmer Parisi, at han måske kunne have vundet en Nobel tidligere, hvis bare han havde været mere opmærksom. Han og den hollandske teoretiker Gerard 't Hooft burde, siger han, have set i begyndelsen af ​​1970'erne, hvordan man udviklede kvark-gluon-teorien om nukleoner (kvantekromodynamik) ved hjælp af Murray Gell-Manns forestilling om "farve ladning". Men det gjorde de ikke. Arbejdet blev i stedet udført kort tid senere af David Politzer, David Gross og Frank Wilczek, som sækkede Nobelprisen i fysik i 2004. Hvorfor så Parisi det ikke, spurgte en ven senere, da han kendte til alle ingredienserne? "Det faldt mig bare ikke ind," indrømmer han forladt.

På den anden side påpeger Parisi, hvordan det nogle gange er nok for en videnskabsmand at vide, at et resultat, et bevis eller en demonstration er muligt, for at gøre det muligt for dem selv at finde det. Han beskriver, hvordan for en bestemt kollega "den simple information om, at [en bestemt] ejendom var påviselig, var nok til, at han nåede frem til det længe efterspurgte bevis for sig selv på mindre end 10 sekunder". Nogle gange, siger han, er kun "en minimal mængde information nok til at forårsage væsentlige fremskridt på et område, som man har tænkt meget over". Frustrerede systemer har trods alt ikke tendens til at udvikle sig lineært.

Parisis indrømmelse af, at det ikke er nogen let opgave at formidle videnskab, især med de hårde videnskaber, bekræftes af hans tekst

Det hele er både værdifuldt og sjovt. Men Parisis indrømmelse af, at formidling af videnskab "ikke er nogen let opgave, især med de hårde videnskaber, hvor matematik spiller en væsentlig rolle", bekræftes af hans tekst. Faseovergange, frustrationen af ​​spin-briller og tricket med renormalisering introduceret af Leo Kadanoff , Ken Wilson er alle præsenteret klart nok, men hvordan Parisi gjorde betydelige fremskridt med vanskelige problemer på disse områder er sværere at følge.

"Det var teknisk, og som sådan svært at forklare i læg-termer," indrømmer han på et tidspunkt og indrømmer endda, at en anmelder af hans papir om det pågældende spørgsmål udtalte det "uforståeligt". Det viser sig faktisk, at Parisi heller ikke rigtigt forstod problemet fuldt ud, hvilket illustrerer en anden pointe om, hvordan ideer fødes. Meget ofte kender man det rigtige svar, før man kan demonstrere eller endda formulere hvorfor. Det hårde arbejde er ikke at finde svaret, men at finde beviset.

Denne forestilling er godt illustreret af en historie om en kollega, der engang stillede Parisi et vanskeligt spørgsmål, som han straks gav svaret på. Men da denne kollega bad Parisi om at forklare sin begrundelse, husker han: "Først gav jeg en fuldstændig useriøs forklaring, derefter en anden, der gav en smule mere mening, og først ved tredje forsøg var jeg i stand til at begrunde det rigtige svar ordentligt, som jeg først havde givet af de forkerte grunde." Det er til dels for en sådan afsløring af det lunefulde videnskabelige sind, at denne bog kan nydes.

Men måske vigtigst af alt, forklarer Parisi, hvorfor journalister, der kløede sig i hovedet om, hvordan man forklarer spin-briller, savnede pointen med hans forskning. Hans arbejde handler ikke om dette eller hint system - en specifik metallegering eller flokkene af stære i Rom, som Parisi studerede som et komplekst system i 2000'erne. Det handler om fænomenernes universalitet, hvor systemer af mange interagerende komponenter, der ser helt anderledes ud – det være sig stæreflokke, grupper af partikler eller de magnetiske atomer i spindeglas – kan beskrives ved hjælp af den samme matematik.

Det faktum, at du kan gøre det, er ikke, fordi der er en løs analogi mellem disse systemer, men fordi de alle i bund og grund er den samme (kollektive) ting.

  • 2023 Penguin 144pp £20.00/$24.00hb
  • Find ud af mere om Giorgio Parisis arbejde i dette videointerview, han gav for IOP Publishing:

[Indlejret indhold]

Tidsstempel:

Mere fra Fysik verden