Giorgio Parisi: der Nobelpreisträger, dessen komplexe Interessen von Spingläsern bis hin zu Staren reichen – Physics World

Giorgio Parisi: der Nobelpreisträger, dessen komplexe Interessen von Spingläsern bis hin zu Staren reichen – Physics World

Zeitstempel: 2. August 2023, 6:00 Uhr

Philipp Kugel Rezensionen Im Flug der Stare: Das Wunder komplexer Systeme von Giorgio Parisi (übersetzt von Simon Carnell)

großer Schwarm Stare
Universelle Erkenntnisse Giorgio Parisis Arbeit konzentriert sich auf die Tatsache, dass vielen komplexen Systemen – seien es Starenschwärme oder Gruppen magnetischer Atome in einem Spinglas – die gleiche zugrunde liegende Physik zugrunde liegt. (Mit freundlicher Genehmigung von iStock/AGD Beukhof)

Wann Georg Parisi Wurde mit dem 2021 Nobelpreis für Physik neben Klaus Hasselmann und Syukuro Manabe, Nachrichtenreporter standen vor einer Herausforderung. Wie zum Teufel sollten sie verstehen, geschweige denn erklären, wofür er es gewonnen hatte? Die von Hasselmann und Manabe angesprochenen Themen berührten zumindest ein Thema, das jeder kannte: den Klimawandel. Aber Parisis Spezialität – Brille drehen und topologische Frustration – schien ebenso esoterisch wie verwirrend. So war es in manchen Fällen auch anschließenden PressekonferenzenParisi tat sein Bestes, um Fragen zum Klima zu beantworten, und nicht um seine eigene Arbeit.

Das neue Buch des Autors – Im Flug der Stare: Das Wunder komplexer Systeme – könnte als Versuch angesehen werden, dieses Ungleichgewicht auszugleichen. Auf nur 120 Seiten versucht Parisi in einfachen Worten zu erklären, was ihm diesen Ruhm einbrachte, den Journalisten, die über seinen Nobelpreis berichteten, unter den Teppich zu kehren versuchten, der modisch als „Komplexität“ bezeichnet wurde.

Das Buch erlangt durch seine scharfsinnigen Einblicke in die Tugenden und Wechselfälle einer Wissenschaft, die ausschließlich von Neugier geleitet wird, beträchtlichen Charme und Zugänglichkeit

Gelingt ihm das? Nicht wirklich, aber lassen Sie sich nicht abschrecken. Dieser schmale Band mag zwar kein Paradigma der Wissenschaftskommunikation sein, erlangt aber durch seine scharfsinnigen Einblicke in die Tugenden und Wechselfälle einer rein von Neugier geleiteten Wissenschaftstätigkeit dennoch beträchtlichen Charme und Zugänglichkeit.

Ich habe einmal gesehen, wie Parisi Anfang der 1990er-Jahre auf einer Tagung für statistische Physik in Paris einen Plenarvortrag gehalten hat, und ich konnte diese Erinnerung nicht aus meinem Gedächtnis verbannen, als ich die kniffligeren Teile dieses Buches las. Parisis Vortrag warf jede Idee in den Wind, dass ein Plenarvortrag ein breites Publikum ansprechen sollte, und verdichtete sich zu einem dichten und zutiefst frustrierten Zustand, den er mit halb geschlossenen Augen auf eine Weise hielt, die gleichzeitig einen rührenden Glauben an die Sachkenntnis von vermittelte sein Publikum und der sehnliche Wunsch (so schien es mir zumindest), dass wissenschaftliche Brillanz nicht solche Verpflichtungen auferlegte, die Bühne zu betreten. Ich habe gelernt, dass diese Erfahrung von Parisi in Aktion nicht ungewöhnlich war.

Ich vermute, dass dieses Buch, das teilweise aus zuvor veröffentlichten Essays besteht, vom Verlag mit der Begründung gefördert wurde, dass Nobelpreisträger zu Persönlichkeiten des öffentlichen Lebens werden und die Pflicht haben, ihre Geschichten zu erzählen. Aber es ist sicherlich mehr als das. Parisi zeigt ein echtes Anliegen, dass Wissenschaftler danach streben sollten, ein breites Publikum zu erreichen. „Damit sich die Wissenschaft als Kultur behaupten kann“, schreibt er, „müssen wir der Öffentlichkeit bewusst machen, was Wissenschaft ist und wie Wissenschaft und Kultur miteinander verknüpft sind, sowohl in ihrer historischen Entwicklung als auch in der Praxis unserer Zeit.“

Parisi glaubt jedoch, dass derzeit eine „starke antiwissenschaftliche Tendenz“ am Werk sei, und beklagt, dass „das Ansehen der Wissenschaft und das Vertrauen der Bevölkerung in sie rapide untergraben werden“. Es ist ein Problem, das in Parisis Heimat Italien vielleicht besonders deutlich zu spüren ist, wo ich oft gehört habe, dass die Menschen das geringe Verständnis und Interesse der Öffentlichkeit für die Wissenschaft beklagen. Dieses Buch wurde ursprünglich 2021 auf Italienisch unter dem Titel veröffentlicht In einem Volo di Storni. Le Meraviglie dei Sistemi Complessi, und wurde ins Englische übersetzt von Simon Carnell.

Man muss ihm zugute halten, dass Parisi zugibt, dass Wissenschaftler selbst manchmal „ein übermäßiges, unaufrichtiges Vertrauen gegenüber einer Öffentlichkeit an den Tag legen, die die Parteilichkeit und Grenzen ihrer Ansichten wahrnimmt“. Einer der Reize seines Buches ist in der Tat die offene Diskussion darüber, wie Wissenschaftler sowohl durch Intuition als auch durch Schlussfolgerung zu Ideen gelangen, wobei die bahnbrechenden Momente oft im Träumen oder sogar im Schlaf auftreten – wenn auch erst nach Phasen intensiver, aber scheinbar fruchtloser Konzentration das vorliegende Problem.

In einer vielsagenden Anekdote gibt Parisi zu, dass er vielleicht früher einen Nobelpreis gewonnen hätte, wenn er nur mehr aufgepasst hätte. Er und der niederländische Theoretiker Gerard't Hooft Er hätte Anfang der 1970er-Jahre sehen sollen, wie man die Quark-Gluon-Theorie der Nukleonen entwickelt (Quantenchromodynamik) unter Verwendung der Vorstellung von Murray Gell-Mann „Farbladung“. Aber das taten sie nicht. Die Arbeiten wurden stattdessen kurze Zeit später von David Politzer, David Gross und Frank Wilczek ausgeführt, die die Arbeit erledigten Nobelpreis für Physik 2004. Warum habe Parisi es nicht gesehen, fragte später ein Freund, wenn er doch über alle Zutaten Bescheid wüsste? „Es ist mir einfach nicht in den Sinn gekommen“, gibt er einsam zu.

Andererseits weist Parisi darauf hin, dass es für einen Wissenschaftler manchmal ausreicht, zu wissen, dass ein Ergebnis, ein Beweis oder eine Demonstration möglich ist, um es selbst zu finden. Er beschreibt, wie für einen bestimmten Kollegen „die einfache Information, dass [eine bestimmte] Eigenschaft nachweisbar war, ausreichte, um in weniger als 10 Sekunden den lang ersehnten Beweis für sich selbst zu erhalten“. Manchmal, sagt er, „reicht nur eine minimale Menge an Informationen aus, um in einem Bereich, über den viel nachgedacht wurde, wesentliche Fortschritte zu erzielen“. Schließlich neigen frustrierte Systeme nicht dazu, sich linear zu entwickeln.

Parisis Eingeständnis, dass die Vermittlung von Wissenschaft „keine leichte Aufgabe ist, insbesondere bei den harten Wissenschaften“, wird durch seinen Text bestätigt

Das alles ist wertvoll und macht Spaß. Aber Parisis Eingeständnis, dass die Vermittlung von Wissenschaft „keine leichte Aufgabe ist, insbesondere in den Naturwissenschaften, in denen Mathematik eine wesentliche Rolle spielt“, wird durch seinen Text bestätigt. Phasenübergänge, die Frustration von Spingläsern und der von eingeführte Trick der Renormierung Leo Kadanoff und Ken Wilson sind alle klar genug dargestellt, aber wie Parisi bei kniffligen Problemen in diesen Bereichen erhebliche Fortschritte gemacht hat, ist schwieriger zu verfolgen.

„Es war technisch und daher für Laien schwer zu erklären“, gesteht er einmal und gibt sogar zu, dass ein Rezensent seines Aufsatzes zu diesem speziellen Thema ihn für „unverständlich“ gehalten hat. Tatsächlich stellte sich heraus, dass Parisi das Thema auch nicht wirklich verstanden hatte, was einen weiteren Punkt bei der Entstehung von Ideen verdeutlicht. Sehr oft kennt man die richtige Antwort, bevor man beweisen oder überhaupt artikulieren kann, warum. Die harte Arbeit besteht nicht darin, die Antwort zu finden, sondern den Beweis zu finden.

Diese Vorstellung wird durch die Geschichte eines Kollegen gut veranschaulicht, der Parisi einmal eine knifflige Frage stellte, auf die er sofort eine Antwort gab. Aber als dieser Kollege Parisi bat, seine Argumentation zu erläutern, erinnert er sich: „Zuerst gab ich eine völlig unsinnige Erklärung, dann eine zweite, die etwas mehr Sinn ergab, und erst beim dritten Versuch konnte ich die richtige Antwort richtig begründen.“ was ich zunächst aus den falschen Gründen gegeben hatte.“ Es ist zum Teil die Enthüllung des launischen wissenschaftlichen Geistes, die dieses Buch zum Vergnügen macht.

Aber vielleicht am wichtigsten ist, dass Parisi erklärt, warum Reporter, die sich darüber den Kopf zerbrachen, wie man Spin-Brillen erklärt, den Sinn seiner Recherche verfehlten. In seiner Arbeit geht es nicht um dieses oder jenes System – eine bestimmte Metalllegierung oder die Starenschwärme in Rom, die Parisi in den 2000er Jahren als komplexes System untersuchte. Es geht um die Universalität von Phänomenen, wobei Systeme aus vielen interagierenden Komponenten, die völlig unterschiedlich aussehen – seien es Starenschwärme, Teilchengruppen oder die magnetischen Atome in Spingläsern – mit derselben Mathematik beschrieben werden können.

Die Tatsache, dass Sie dies tun können, liegt nicht daran, dass zwischen diesen Systemen eine lose Analogie besteht, sondern daran, dass sie im Grunde alle dasselbe (kollektive) Ding sind.

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  • Erfahren Sie mehr über die Arbeit von Giorgio Parisi in diesem Videointerview, das er für IOP Publishing gegeben hat:

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