Giorgio Parisi: le lauréat du prix Nobel dont les intérêts complexes s'étendent des verres de spin aux étourneaux - Physics World

Giorgio Parisi: le lauréat du prix Nobel dont les intérêts complexes s'étendent des verres de spin aux étourneaux - Physics World

Horodatage: 2 août 2023 6:00

Philippe Boule Avis Client Dans un vol d'étourneaux : la merveille des systèmes complexes de Giorgio Parisi (traduit par Simon Carnell)

grand troupeau d'étourneaux
Informations universelles Les travaux de Giorgio Parisi se concentrent sur le fait que de nombreux systèmes complexes – qu'il s'agisse de troupeaux d'étourneaux ou de groupes d'atomes magnétiques dans un verre de spin – partagent la même physique sous-jacente. (Autorisation : iStock/AGD Beukhof)

Quand Georges Parisi a été décerné le Prix ​​Nobel de physique 2021 aux côtés de Klaus Hasselmann et les Syukuro Manabe, les journalistes ont été confrontés à un défi. Comment diable étaient-ils censés comprendre, et encore moins expliquer, pourquoi il l'avait gagné ? Les questions abordées par Hasselmann et Manabe touchaient au moins à un sujet reconnu par tous : le changement climatique. Mais la spécialité de Parisi – lunettes de rotation et les frustration topologique – semblait aussi ésotérique que déroutant. C'est ainsi que, dans certains des conférences de presse qui ont suivi, Parisi s'est retrouvé à faire de son mieux pour répondre aux questions sur le climat, plutôt que sur son propre travail.

Le nouveau livre de l'auteur – Dans un vol d'étourneaux : la merveille des systèmes complexes – pourrait être considérée comme une tentative de redresser ce déséquilibre. En seulement 120 pages, Parisi cherche à expliquer en termes simples ce qui lui a valu une telle renommée, que les journalistes couvrant son prix Nobel ont tenté de balayer sous un tapis modestement qualifié de « complexité ».

Le livre atteint un charme et une accessibilité considérables grâce à ses aperçus aiguisés des vertus et des vicissitudes de la science menée uniquement par la curiosité.

Est-ce qu'il réussit ? Pas vraiment, mais ne vous découragez pas. Ce petit volume n'est peut-être pas un paradigme de la communication scientifique, mais il atteint néanmoins un charme et une accessibilité considérables grâce à ses aperçus aigus des vertus et des vicissitudes de la pratique scientifique guidée uniquement par la curiosité.

J'ai vu un jour Parisi prononcer une conférence plénière lors d'une réunion de statistique et de physique à Paris au début des années 1990, et je n'ai pas pu chasser ce souvenir de mon esprit en lisant les parties les plus cruciales de ce livre. Renversant toute idée selon laquelle une conférence plénière devrait s'adresser à un large public, le discours de Parisi s'est condensé en un état dense et profondément frustré, qu'il a prononcé, les yeux mi-clos, d'une manière qui transmettait simultanément une foi touchante dans la connaissance de son public et un souhait ardent (du moins c'est ce qu'il me semblait) que le génie scientifique n'impose pas de telles obligations pour monter sur scène. J'ai appris que cette expérience de Parisi en action n'était pas inhabituelle.

Je soupçonne que ce livre, composé en partie d'essais publiés précédemment, a été encouragé par l'éditeur au motif que les lauréats du prix Nobel deviennent des personnalités publiques ayant le devoir de raconter leur histoire. Mais c'est sûrement plus que cela. Parisi manifeste une réelle préoccupation selon laquelle les scientifiques devraient s'efforcer d'atteindre un large public. « Pour que la science s’affirme en tant que culture, écrit-il, nous devons faire prendre conscience au public de ce qu’est la science et de la façon dont la science et la culture sont liées, à la fois dans leur développement historique et dans la pratique de notre époque. »

Parisi estime cependant qu'il existe actuellement une « forte tendance anti-scientifique » à l'œuvre, déplorant que « le prestige de la science et la confiance du public en elle soient rapidement sapés ». C'est un problème qui est peut-être particulièrement ressenti dans l'Italie natale de Parisi, où j'ai souvent entendu des gens déplorer le faible niveau de compréhension – et d'intérêt – de la population à l'égard de la science. Ce livre a été initialement publié en italien en 2021 sous le titre Dans un Volo di Storni. Le Meraviglie dei Sistemi Complessi, et a été traduit en anglais par Simon Carnell.

Il faut reconnaître que Parisi reconnaît que les scientifiques eux-mêmes « font parfois preuve d’une confiance excessive et fallacieuse envers un public qui a une perception de la partialité et des limites de leurs opinions ». En effet, l’un des attraits de son livre est sa discussion franche sur la façon dont les scientifiques parviennent à des idées autant par intuition que par déduction, les moments décisifs se produisant souvent pendant la rêverie ou même le sommeil – bien qu’après des périodes de concentration intense mais apparemment infructueuse sur les choses. le problème à résoudre.

Dans une anecdote révélatrice, Parisi admet qu'il aurait peut-être pu remporter un Nobel plus tôt si seulement il avait prêté plus d'attention. Lui et le théoricien néerlandais Gérard 't Hooft Il aurait dû, dit-il, voir au début des années 1970 comment développer la théorie des quarks et des gluons sur les nucléons. (chromodynamique quantique) en utilisant la notion de Murray Gell-Mann de « charge de couleur ». Mais ils ne l’ont pas fait. Le travail a été réalisé peu de temps après par David Politzer, David Gross et Frank Wilczek, qui ont mis en sac le Prix ​​Nobel de physique en 2004. Pourquoi Parisi ne l'a-t-il pas vu, a demandé plus tard un ami, étant donné qu'il connaissait tous les ingrédients ? « Cela ne m'est tout simplement pas venu à l'esprit », admet-il tristement.

D'un autre côté, Parisi souligne qu'il suffit parfois à un scientifique de savoir qu'un résultat, une preuve ou une démonstration est possible, pour lui permettre de le trouver par lui-même. Il décrit comment, pour un collègue en particulier, « la simple information selon laquelle [une certaine] propriété était démontrable lui suffisait pour arriver à la preuve tant recherchée en moins de 10 secondes ». Parfois, dit-il, « seule une quantité minime d’informations suffit à provoquer des progrès substantiels dans un domaine qui a fait l’objet de beaucoup de réflexion ». Après tout, les systèmes frustrés n’ont pas tendance à évoluer de manière linéaire.

L'aveu de Parisi selon lequel communiquer la science « n'est pas une tâche facile, surtout lorsqu'il s'agit de sciences dures », est confirmé par son texte.

Tout cela est à la fois précieux et amusant. Mais l'aveu de Parisi selon lequel communiquer la science « n'est pas une tâche facile, surtout dans les sciences dures, où les mathématiques jouent un rôle essentiel » est confirmé par son texte. Transitions de phase, frustration des lunettes de spin et astuce de renormalisation introduite par Léo Kadanoff et les Ken Wilson sont tous présentés assez clairement, mais il est plus difficile de comprendre comment Parisi a réalisé des progrès significatifs sur des problèmes délicats dans ces domaines.

«C'était technique, et en tant que tel, difficile à expliquer en termes simples», confesse-t-il à un moment donné, admettant même qu'un critique de son article sur cette question particulière l'a jugé «incompréhensible». En effet, il s’avère que Parisi n’a pas non plus vraiment compris le problème, ce qui illustre un autre point sur la façon dont naissent les idées. Très souvent, on connaît la bonne réponse avant de pouvoir démontrer ou même articuler pourquoi. Le travail acharné n’est pas de trouver la réponse mais de trouver la preuve.

Cette notion est bien illustrée par l'histoire d'un collègue qui a un jour posé à Parisi une question délicate à laquelle il a immédiatement répondu. Mais lorsque ce collègue a demandé à Parisi d'expliquer son raisonnement, il se souvient : « Au début, j'ai donné une explication complètement absurde, puis une seconde qui avait un peu plus de sens, et ce n'est qu'à la troisième tentative que j'ai pu justifier correctement la bonne réponse, que j’avais d’abord donnée pour de mauvaises raisons. C'est en partie pour ce dévoilement de l'esprit scientifique capricieux que ce livre peut être apprécié.

Mais peut-être plus important encore, Parisi explique pourquoi les journalistes qui se demandaient comment expliquer les lunettes spin n'avaient pas compris l'essentiel de ses recherches. Son travail ne porte pas sur tel ou tel système – un alliage métallique spécifique ou les troupeaux d'étourneaux de Rome que Parisi a étudiés comme un système complexe dans les années 2000. Il s'agit de l'universalité des phénomènes, grâce à laquelle des systèmes de nombreux composants en interaction qui semblent totalement différents – qu'il s'agisse de troupeaux d'étourneaux, de groupes de particules ou d'atomes magnétiques dans des verres de spin – peuvent être décrits en utilisant les mêmes mathématiques.

Le fait que vous puissiez le faire n’est pas dû à une vague analogie entre ces systèmes, mais au fait qu’ils sont tous, fondamentalement, la même chose (collective).

  • 2023 Pingouin 144 pp 20.00 £/24.00 $ hb
  • Découvrez-en davantage sur le travail de Giorgio Parisi dans cette interview vidéo qu'il a accordée pour IOP Publishing :

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