Giorgio Parisi: Nobel-palkinnon voittaja, jonka monimutkaiset kiinnostuksen kohteet ulottuvat pyörivistä laseista kottaraisiin – Physics World

Giorgio Parisi: Nobel-palkinnon voittaja, jonka monimutkaiset kiinnostuksen kohteet ulottuvat pyörivistä laseista kottaraisiin – Physics World

Aikaleima: 2. elokuuta 2023 6

Philip Ball arvostelua Kottaraisten lennossa: monimutkaisten järjestelmien ihme kirjoittanut Giorgio Parisi (kääntäjä Simon Carnell)

suuri kottarainen parvi
Universaalit oivallukset Giorgio Parisin työ keskittyy siihen tosiasiaan, että monilla monimutkaisilla järjestelmillä – olivatpa ne kottaraisia ​​tai magneettisia atomiryhmiä spin-lasissa – on sama taustalla oleva fysiikka. (Kohtelias: iStock/AGD Beukhof)

Kun George Parisi palkittiin 2021 Nobelin fysiikan palkinto rinnalla Klaus Hasselmann ja Syukuro Manabe, uutistoimittajat kohtasivat haasteen. Miten ihmeessä heidän piti ymmärtää, saati selittää, miksi hän oli voittanut sen? Hasselmannin ja Manaben käsittelemät ongelmat koskettivat ainakin asiaa, jonka kaikki tunsivat: ilmastonmuutosta. Mutta Pariisin erikoisuus - pyöritä laseja ja topologinen turhautuminen – vaikutti yhtä esoteeriselta kuin hämmentävältä. Niin se oli, että joissakin seuraavat lehdistötilaisuudet, Parisi huomasi tekevänsä parhaansa vastatakseen ilmastokysymyksiin oman työnsä sijaan.

Kirjailijan uusi kirja - Kottaraisten lennossa: monimutkaisten järjestelmien ihme – voidaan nähdä yrityksenä korjata tämä epätasapaino. Parisi yrittää selittää vain 120 sivulla maallikoin, mikä toi hänelle sellaisen suosion, jonka hänen Nobel-palkintoaan käsittelevät toimittajat yrittivät lakaista maton alle muodikkaasti "monimutkaisuus".

Kirja saavuttaa huomattavan viehätysvoiman ja saavutettavuuden, sillä sen akuutit näkemykset tieteen tekemisen hyveistä ja vaihteluista puhtaasti uteliaisuuden johdolla

Onnistuuko hän? Ei todellakaan, mutta älkää lannistuko. Tämä pieni volyymi ei ehkä ole tiedeviestinnän paradigma, mutta siitä huolimatta se saavuttaa huomattavan viehätysvoiman ja saavutettavuuden puhtaasti uteliaisuuden johdolla akuuteilla oivalluksilla tieteen tekemisen hyveistä ja mutkista.

Näin kerran Parisin pitävän täysistunnon tilasto-fysiikkakokouksessa Pariisissa 1990-luvun alussa, enkä voinut saada sitä muistoa pois mielestäni lukiessani tämän kirjan järeämpiä osia. Heittäen tuuleen ajatuksen siitä, että täysistunnon pitäisi puhua laajalle yleisölle, Parisin puhe tiivistyi tiheään ja syvästi turhautuneeseen tilaan, jonka hän piti silmät puolisuljettuina tavalla, joka välitti samanaikaisesti koskettavan uskon hänen yleisönsä ja kiihkeä toive (tai siltä minusta tuntui), että tieteellinen loisto ei asettanut sellaisia ​​velvoitteita lavalle astumiselle. Olen oppinut, että tämä Parisin kokemus toiminnassa ei ollut epätavallinen.

Epäilen, että tämä osa aiemmin julkaistuista esseistä koostettu kirja sai kustantajan rohkaisua sillä perusteella, että Nobel-palkinnon saajista tulee julkisuuden henkilöitä, joilla on velvollisuus kertoa tarinansa. Mutta se on varmasti enemmän kuin se. Parisi on aidosti huolissaan siitä, että tutkijoiden tulisi pyrkiä tavoittamaan laaja yleisö. "Jotta tiede vahvistaa itseään kulttuurina", hän kirjoittaa, "meidän on saatava yleisö tietoiseksi siitä, mitä tiede on ja kuinka tiede ja kulttuuri kietoutuvat toisiinsa, sekä historiallisessa kehityksessään että aikamme käytännöissä."

Parisi kuitenkin uskoo, että tällä hetkellä toiminnassa on "vahva tieteen vastainen suuntaus" ja valittaa, että "tieteen arvovaltaa ja kansan luottamusta siihen heikennetään nopeasti". Se on ongelma, joka tunnetaan ehkä erityisen voimakkaasti Pariisin kotimaassa Italiassa, jossa olen usein kuullut ihmisten valittavan yleisön alhaista ymmärrystä tieteestä ja kiinnostusta sitä kohtaan. Tämä kirja julkaistiin alun perin italiaksi vuonna 2021 nimellä In un Volo di Storni. Le Meraviglie dei Sistemi Complessi, ja sen on kääntänyt englanniksi Simon Carnell.

Hänen ansiokseensa Parisi tunnustaa, että tiedemiehet itse joskus "osoivat liiallista, vilpitöntä luottamusta yleisölle, jolla on käsitys heidän näkemyksensä puolueellisuudesta ja rajoituksista". Yksi hänen kirjansa viehättävistä kohteista onkin sen avoin keskustelu siitä, kuinka tiedemiehet päätyvät ideoihin niin intuition kuin päättelyn avulla, ja läpimurtohetket tapahtuvat usein haaveilun tai jopa unen aikana – tosin vasta intensiivisen mutta näennäisen hedelmättömän keskittymisen jälkeen. käsillä oleva ongelma.

Eräässä kertovassa anekdootissa Parisi myöntää, että hän olisi ehkä voinut voittaa Nobelin aikaisemmin, jos hän vain olisi kiinnittänyt enemmän huomiota. Hän ja hollantilainen teoreetikko Gerard 't Hooft Hänen mukaansa olisi pitänyt nähdä 1970-luvun alussa, kuinka nukleonien kvarkki-gluoniteoriaa kehitetään (kvanttikromodynamiikka) käyttäen Murray Gell-Mannin käsitystä "värivaraus". Mutta he eivät tehneet. Sen sijaan vähän aikaa myöhemmin työn suorittivat David Politzer, David Gross ja Frank Wilczek, jotka tekivät Fysiikan Nobel-palkinto vuonna 2004. Miksi Parisi ei nähnyt sitä, ystävä kysyi myöhemmin, koska hän tiesi kaikista ainesosista? "Se ei vain tullut mieleeni", hän myöntää surullisesti.

Toisaalta Parisi huomauttaa, että joskus riittää, että tiedemies tietää, että tulos, todistus tai esittely on mahdollinen, jotta hän voi löytää sen itse. Hän kuvailee, kuinka yhdelle tietylle kollegalle "yksinkertainen tieto siitä, että [tiety] ominaisuus oli osoitettavissa, riitti, jotta hän sai kauan kaivatun todisteen itselleen alle 10 sekunnissa". Joskus hän sanoo, että vain "minimaalinen määrä tietoa riittää saamaan aikaan merkittävää edistystä alalla, jota on mietitty paljon". Loppujen lopuksi turhautuneilla järjestelmillä ei ole tapana kehittyä lineaarisesti.

Parisin tunnustus, että tieteen välittäminen "ei ole helppo tehtävä, etenkään kovien tieteiden kanssa", vahvistaa hänen tekstinsä

Tämä kaikki on sekä arvokasta että hauskaa. Mutta Parisin tunnustus, jonka mukaan tieteiden välittäminen "ei ole helppo tehtävä, etenkään kovien tieteiden kanssa, joissa matematiikalla on olennainen rooli", vahvistaa hänen tekstinsä. Vaihemuutokset, pyörivien lasien turhautuminen ja uudelleennormalisoinnin temppu, jonka esitti Leo Kadanoff ja Ken Wilson Kaikki on esitetty riittävän selkeästi, mutta kuinka Parisi edistyi merkittävästi näiden alojen hankalia ongelmissa, on vaikeampi seurata.

"Se oli teknistä ja sellaisena vaikeasti selitettävissä maallikoilla", hän tunnustaa jossain vaiheessa ja myöntää jopa, että hänen artikkelinsa arvostelija julisti sen "käsittämättömäksi". Todellakin käy ilmi, että Parisi ei todellakaan ymmärtänyt asiaa täysin, mikä havainnollistaa toista seikkaa ideoiden syntymisestä. Hyvin usein ihminen tietää oikean vastauksen ennen kuin pystyy osoittamaan tai edes ilmaisemaan miksi. Kova työ ei ole löytää vastausta vaan löytää todisteet.

Tätä käsitystä havainnollistaa hienosti tarina kollegasta, joka kerran esitti Parisille hankalan kysymyksen, johon hän heti vastasi. Mutta kun tuo kollega pyysi Parisia selittämään perustelunsa, hän muistelee: "Aluksi annoin täysin järjettömän selityksen, sitten toisen, joka oli hieman järkevämpi, ja vasta kolmannella yrityksellä pystyin perustelemaan oikean vastauksen kunnolla. jonka olin aluksi antanut vääristä syistä." Tästä kirjasta voi nauttia osittain oikoidun tieteellisen mielen paljastamiseksi.

Mutta ehkä tärkeintä on, että Parisi selittää, miksi toimittajat, jotka raapisivat päätään selittääkseen pyörityslaseja, eivät menettäneet hänen tutkimuksensa pointtia. Hänen työnsä ei koske tätä tai tuota järjestelmää – tiettyä metalliseosta tai kottaraparvia Roomassa, joita Parisi tutki monimutkaisena järjestelmänä 2000-luvulla. Kyse on ilmiöiden universaalisuudesta, jossa monien vuorovaikutuksessa olevien komponenttien järjestelmiä, jotka näyttävät täysin erilaisilta – olivatpa ne kottaraparvia, hiukkasryhmiä tai spin-lasien magneettisia atomeja – voidaan kuvata samalla matematiikalla.

Se, että voit tehdä niin, ei johdu siitä, että näiden järjestelmien välillä on löyhä analogia, vaan siitä, että ne ovat kaikki pohjimmiltaan sama (kollektiivinen) asia.

  • 2023 Penguin 144pp 20.00 £ / 24.00 hb
  • Lue lisää Giorgio Parisin työstä tässä videohaastattelussa, jonka hän antoi IOP Publishingille:

[Upotetun sisällön]

Aikaleima:

Lisää aiheesta Fysiikan maailma