Giorgio Parisi: a Nobel-díjas, akinek összetett érdeklődési köre a pörgős poharaktól a seregélyekig terjed – Fizikavilág

Giorgio Parisi: a Nobel-díjas, akinek összetett érdeklődési köre a pörgős poharaktól a seregélyekig terjed – Fizikavilág

Időbélyeg: 2. augusztus 2023. 6:00

Philip Ball vélemények Seregélyek repülésében: az összetett rendszerek csodája Giorgio Parisi (fordította: Simon Carnell)

nagy seregélycsapat
Univerzális betekintés Giorgio Parisi munkája arra a tényre összpontosít, hogy sok összetett rendszer – legyen szó seregélycsapatokról vagy mágneses atomok csoportjairól egy forgó üvegben – ugyanazon a fizikán alapul. (Jóvolt: iStock/AGD Beukhof)

Amikor Giorgio Parisi elnyerte a 2021-es fizikai Nobel-díj mellett Klaus Hasselmann és a Syukuro Manabe, a riporterek kihívással néztek szembe. Hogy a fenébe kellett volna megérteniük, nemhogy megmagyarázni, hogy miért nyerte el? A Hasselmann és Manabe által tárgyalt kérdések legalább egy mindenki által felismert kérdést érintettek: az éghajlatváltozást. De Parisi specialitása – pörgetni a poharakat és a topológiai frusztráció – éppoly ezoterikusnak, mint amennyire érthetetlennek tűnt. Így volt ez néhányban az ezt követő sajtótájékoztatók, Parisi azon kapta magát, hogy minden tőle telhetőt megtesz az éghajlattal kapcsolatos kérdések megválaszolásában, nem pedig saját munkájával.

A szerző új könyve – Seregélyek repülésében: az összetett rendszerek csodája – az egyensúlyhiány orvoslására tett kísérletnek tekinthető. Parisi mindössze 120 oldalon igyekszik laikus szavakkal elmagyarázni, hogy mi váltotta ki számára azt az elismerést, amelyet a Nobel-díjáról tudósító újságírók megpróbáltak egy szőnyeg alá söpörni, amelyet a „komplexitás” címkével jellemeztek.

A könyv jelentős varázst és hozzáférhetőséget ér el azzal, hogy éles betekintést nyújt a tudomány erényeibe és viszontagságaiba, amelyeket pusztán a kíváncsiság vezet.

Vajon sikerül neki? Nem igazán, de ne csüggedj. Lehet, hogy ez a csekély kötet nem a tudománykommunikáció paradigmája, de mindazonáltal jelentős varázst és hozzáférhetőséget ér el a pusztán kíváncsiság által vezetett tudomány erényeinek és viszontagságainak éles betekintésével.

Egyszer láttam Parisit plenáris előadást tartani egy statisztikai-fizikai ülésen Párizsban az 1990-es évek elején, és ezt az emléket nem tudtam kiverni a fejemből, miközben ennek a könyvnek a nagyobb részeit olvastam. Szélbe sodorva minden elképzelést, miszerint egy plenáris előadásnak széles közönséghez kell szólnia, Parisi beszéde sűrű és mélyen frusztrált állapotba sűrűsödött, amit félig lehunyt szemmel adott elő oly módon, hogy egyúttal megható hitet sugározzon az emberek tudásába vetett hitről. közönsége és lelkes vágya (legalábbis nekem úgy tűnt), hogy a tudományos ragyogás ne rójon ilyen kötelezettségeket a színpadra. Megtanultam, hogy Parisi akció közbeni élménye nem volt szokatlan.

Gyanítom, hogy ezt a korábban megjelent esszékből összeállított könyvet a kiadó azzal biztatta, hogy a Nobel-díjasok közszereplőkké válnak, akiknek kötelességük elmondani történeteiket. De ez biztosan több annál. Parisi őszinte aggodalmát fejezi ki amiatt, hogy a tudósoknak törekedniük kell arra, hogy széles közönséget érjenek el. „Ahhoz, hogy a tudomány megerősítse magát, mint kultúra” – írja –, fel kell hívnunk a közvélemény figyelmét arra, hogy mi a tudomány, és hogyan fonódik össze a tudomány és a kultúra, mind történelmi fejlődésükben, mind korunk gyakorlatában.

Parisi azonban úgy véli, hogy jelenleg „erős tudományellenes tendencia” működik, és panaszkodik, hogy „a tudomány presztízse és a lakosság iránti bizalom gyorsan aláássák”. Ez egy olyan probléma, amely talán különösen élesen érezhető Párizs szülővárosában, Olaszországban, ahol gyakran hallottam panaszkodni a közvélemény tudomány iránti alacsony szintű megértése és érdeklődése miatt. Ez a könyv eredetileg 2021-ben jelent meg olaszul, címmel In un Volo di Storni. Le Meraviglie dei Sistemi Complessi, és angolra fordította Simon Carnell.

Becsületére legyen mondva, Parisi bevallja, hogy maguk a tudósok időnként „túlzott, hamis önbizalmat tanúsítanak a közvélemény előtt, amely érzékeli nézeteik részrehajlását és korlátait”. Valójában könyvének egyik vonzereje az őszinte megbeszélés arról, hogy a tudósok miként jutnak eszmékre éppúgy intuícióval, mint dedukcióval, és az áttörés pillanatai gyakran álmodozás vagy akár alvás közben következnek be – igaz, csak azután, hogy intenzív, de látszólag eredménytelennek tűnő összpontosítás történt. az aktuális probléma.

Egy sokatmondó anekdotában Parisi elismeri, hogy talán korábban is Nobel-díjat nyerhetett volna, ha jobban odafigyel. Ő és a holland teoretikus Gerard 't Hooft Azt mondja, látnia kellett volna az 1970-es évek elején, hogyan lehet kidolgozni a nukleonok kvark-gluon elméletét (kvantumkromodinamika) Murray Gell-Mann fogalmát használva "színes töltés". De nem tették. A munkát nem sokkal később David Politzer, David Gross és Frank Wilczek végezték el, akik Fizikai Nobel-díjat 2004-ban. Miért nem látta Parisi, kérdezte később egy barátja, tekintettel arra, hogy tudott minden összetevőről? „Egyszerűen nem jutott eszembe” – vallja be szomorúan.

Másrészt Parisi rámutat arra, hogy néha elég, ha egy tudós tudja, hogy egy eredmény, bizonyíték vagy demonstráció lehetséges, ahhoz, hogy saját maga megtalálja azt. Leírja, hogy egy adott kollégának „az az egyszerű információ, hogy [egy bizonyos] tulajdonság kimutatható volt, elég volt ahhoz, hogy kevesebb, mint 10 másodperc alatt megérkezzen a régóta keresett bizonyítékhoz”. Néha, mondja, csak „minimális információmennyiség elegendő ahhoz, hogy jelentős előrelépést érjen el egy olyan területen, amelyre sokat gondoltak”. Végül is a frusztrált rendszerek nem lineárisan fejlődnek.

Parisi bevallása, miszerint a tudomány kommunikálása „nem könnyű feladat, különösen a kemény tudományokkal”, szövege is alátámasztja.

Ez mind értékes és szórakoztató. De Parisi bevallása, miszerint a tudomány közlése „nem könnyű feladat, különösen a kemény tudományok esetében, ahol a matematika alapvető szerepet játszik”, szövege is alátámasztja. Fázisátmenetek, a pörgős szemüveg frusztrációja és az általa bevezetett renormalizáció trükkje Leo Kadanoff és a Ken Wilson mind elég világosan bemutatásra kerülnek, de azt, hogy Parisi miként ért el jelentős előrelépést ezeken a területeken, nehezebb követni.

„Technikai volt, és mint olyan nehéz laikus szavakkal megmagyarázni” – vallja be egy ponton, és még azt is elismeri, hogy az adott kérdéssel foglalkozó dolgozatának egy lektora „érthetetlennek” mondta. Valójában kiderült, hogy Parisi sem igazán értette a kérdést teljesen, ami egy másik szempontot illusztrál az ötletek megszületésével kapcsolatban. Nagyon gyakran az ember már azelőtt tudja a helyes választ, mielőtt demonstrálni tudná, vagy akár meg is fogalmazná, miért. A kemény munka nem a válasz megtalálása, hanem a bizonyíték megtalálása.

Ezt a felfogást szépen illusztrálja egy kolléga története, aki egyszer feltett Parisinak egy trükkös kérdést, amelyre azonnal meg is válaszolta. De amikor az a kolléga megkérte Parisit, hogy magyarázza el érvelését, így emlékszik vissza: „Először egy teljesen értelmetlen magyarázatot adtam, aztán egy kicsit értelmesebbnek, és csak a harmadik próbálkozásra tudtam megfelelően megindokolni a helyes választ. amit eleinte rossz okokból adtam meg.” Ez a könyv részben a szeszélyes tudományos elme ilyen leleplezésére szolgál.

De ami talán a legfontosabb, Parisi elmagyarázza, hogy a riporterek, akik azon kapkodták a fejüket, hogyan magyarázzák a forgó szemüveget, miért nem vették figyelembe kutatása lényegét. Munkája nem erről a rendszerről vagy arról szól – egy konkrét fémötvözetről, vagy a római seregélycsapatokról, amelyeket Parisi komplex rendszerként tanulmányozott a 2000-es években. A jelenségek univerzalitásáról van szó, ahol a számos, egymással kölcsönhatásban lévő komponensből álló rendszerek, amelyek teljesen különbözőnek tűnnek – legyen szó seregélyrajokról, részecskecsoportokról vagy mágneses atomokról a forgóüvegekben – ugyanazzal a matematikával írhatók le.

Az a tény, hogy ezt megteheti, nem azért van, mert laza analógia van ezek között a rendszerek között, hanem azért, mert eleve mind ugyanaz (kollektív) dolog.

  • 2023 Penguin 144pp 20.00 GBP/24.00 USD
  • Tudjon meg többet Giorgio Parisi munkásságáról ebben a videóinterjúban, amelyet az IOP Publishing számára adott:

[Beágyazott tartalmat]

Időbélyeg:

Még több Fizika Világa