Giorgio Parisi: de Nobelprijswinnaar wiens complexe interesses zich uitstrekken van spinbrillen tot spreeuwen - Physics World

Giorgio Parisi: de Nobelprijswinnaar wiens complexe interesses zich uitstrekken van spinbrillen tot spreeuwen - Physics World

Tijdstempel: 2 augustus 2023 6:00 uur

Filip Bal beoordelingen In een vlucht van spreeuwen: het wonder van complexe systemen door Giorgio Parisi (vertaald door Simon Carnell)

grote zwerm spreeuwen
Universele inzichten Het werk van Giorgio Parisi concentreert zich op het feit dat veel complexe systemen – of het nu zwermen spreeuwen zijn of groepen magnetische atomen in een spinglas – dezelfde onderliggende fysica delen. (Met dank aan iStock/AGD Beukhof)

. Giorgio Parijs werd bekroond met de 2021 Nobelprijs voor Natuurkunde naast Klaus Hasselman en Syukuro Manabestonden nieuwsverslaggevers voor een uitdaging. Hoe moesten ze in vredesnaam begrijpen, laat staan ​​uitleggen, waarvoor hij het had gewonnen? De problemen die Hasselmann en Manabe aan de orde stelden, hadden in ieder geval betrekking op een kwestie die iedereen herkende: klimaatverandering. Maar de specialiteit van Parisi – draai bril en topologische frustratie – leek even esoterisch als verbijsterend. Dus het was dat, in sommige van de daaropvolgende persconferentiesmerkte Parisi dat hij zijn best deed om vragen over het klimaat te beantwoorden, in plaats van zijn eigen werk.

Het nieuwe boek van de auteur – In een vlucht van spreeuwen: het wonder van complexe systemen – kan worden gezien als een poging om die onevenwichtigheid te herstellen. In een tijdsbestek van slechts 120 pagina’s probeert Parisi in lekentaal uit te leggen wat het is dat hem zoveel lof heeft bezorgd, die journalisten die zijn Nobelprijs publiceerden probeerden onder een tapijt te vegen dat modieus ‘complexiteit’ werd genoemd.

Het boek verkrijgt een aanzienlijke charme en toegankelijkheid dankzij zijn scherpe inzichten in de deugden en wisselvalligheden van het bedrijven van wetenschap, puur geleid door nieuwsgierigheid

Lukt het hem? Niet echt, maar laat je niet afschrikken. Dit kleine boekje is misschien geen paradigma van wetenschapscommunicatie, maar het verkrijgt niettemin een aanzienlijke charme en toegankelijkheid met zijn scherpe inzichten in de deugden en wisselvalligheden van het bedrijven van wetenschap, puur geleid door nieuwsgierigheid.

Ik heb Parisi begin jaren negentig eens een plenaire lezing zien houden op een statistisch-natuurkundige bijeenkomst in Parijs, en ik kon die herinnering niet uit mijn hoofd zetten toen ik de zwaardere delen van dit boek las. Parisi's lezing verwierp elk idee dat een plenaire lezing een breed publiek zou moeten aanspreken en verdichtte zich tot een dichte en diep gefrustreerde toestand, die hij hield met halfgesloten ogen, op een manier die tegelijkertijd een ontroerend vertrouwen uitdrukte in de kennis van de wereld. zijn publiek en een vurige wens (zo leek het mij) dat wetenschappelijke genialiteit niet zulke verplichtingen oplegde om het podium te betreden. Ik heb geleerd dat deze ervaring van Parisi in actie niet ongebruikelijk was.

Ik vermoed dat dit boek, dat deels is samengesteld uit eerder gepubliceerde essays, door de uitgever werd aangemoedigd met het argument dat Nobelprijswinnaars publieke figuren worden met de plicht hun verhaal te vertellen. Maar het is zeker meer dan dat. Parisi geeft blijk van een oprechte zorg dat wetenschappers ernaar moeten streven een breed publiek te bereiken. ‘Als de wetenschap zichzelf als cultuur wil bevestigen’, schrijft hij, ‘moeten we het publiek bewust maken van wat wetenschap is en hoe wetenschap en cultuur met elkaar verweven zijn, zowel in hun historische ontwikkeling als in de praktijk van onze tijd.’

Parisi gelooft echter dat er momenteel een “sterke anti-wetenschappelijke tendens” aan het werk is, en klaagt dat “het prestige van de wetenschap en het vertrouwen van de bevolking daarin snel wordt ondermijnd”. Het is een probleem dat misschien wel bijzonder scherp wordt gevoeld in Parisi's geboorteland Italië, waar ik vaak mensen heb horen klagen over het lage niveau van begrip van – en interesse in – wetenschap bij het publiek. Dit boek werd oorspronkelijk in 2021 in het Italiaans gepubliceerd onder de titel In een Volo di Storni. Le Meraviglie dei Sistemi Complessi, en is in het Engels vertaald door Simon Carnel.

Het strekt hem tot eer dat Parisi toegeeft dat wetenschappers zelf soms “een buitensporig, oneerlijk vertrouwen aan de dag leggen tegenover een publiek dat inzicht heeft in de partijdigheid en grenzen van hun opvattingen”. Een van de aantrekkelijke kanten van zijn boek is de openhartige discussie over de manier waarop wetenschappers tot ideeën komen, zowel door intuïtie als door deductie, waarbij de doorbraakmomenten vaak plaatsvinden tijdens mijmering of zelfs tijdens de slaap – zij het pas na perioden van intense maar schijnbaar vruchteloze focus op het denken. het probleem dat voorhanden is.

In een veelzeggende anekdote geeft Parisi toe dat hij misschien eerder een Nobelprijs had kunnen winnen als hij maar beter had opgelet. Hij en de Nederlandse theoreticus Gérard 't Hooft had, zegt hij, begin jaren zeventig moeten zien hoe de quark-gluontheorie van nucleonen ontwikkeld kon worden (kwantumchromodynamica) gebruikmakend van Murray Gell-Manns idee van “kleurlading”. Maar dat deden ze niet. Het werk werd in plaats daarvan korte tijd later uitgevoerd door David Politzer, David Gross en Frank Wilczek, die de Nobelprijs voor natuurkunde in 2004. Waarom heeft Parisi het niet gezien, vroeg een vriend later, aangezien hij alle ingrediënten kende? 'Het kwam gewoon niet bij me op', geeft hij treurig toe.

Aan de andere kant wijst Parisi erop dat het voor een wetenschapper soms voldoende is om te weten dat een resultaat, een bewijs of een demonstratie mogelijk is, om hem in staat te stellen het zelf te vinden. Hij beschrijft hoe voor een bepaalde collega “de simpele informatie dat [een bepaalde] eigenschap aantoonbaar was, genoeg was om in minder dan 10 seconden tot het lang gezochte bewijs voor zichzelf te komen”. Soms, zegt hij, is slechts “een minimale hoeveelheid informatie voldoende om substantiële vooruitgang te boeken op een gebied waarover veel is nagedacht”. Gefrustreerde systemen hebben immers niet de neiging lineair te evolueren.

Parisi's erkenning dat het communiceren van wetenschap “geen gemakkelijke taak is, vooral niet als het om de harde wetenschappen gaat” wordt bevestigd door zijn tekst

Dit is allemaal waardevol en leuk. Maar Parisi's erkenning dat het communiceren van wetenschap “geen gemakkelijke taak is, vooral niet in de harde wetenschappen, waar wiskunde een essentiële rol speelt” wordt bevestigd door zijn tekst. Faseovergangen, de frustratie van een draaibril en de truc van renormalisatie die door Leo Kadanoff en ken wilson worden allemaal duidelijk genoeg gepresenteerd, maar hoe Parisi aanzienlijke vooruitgang boekte bij lastige problemen op deze terreinen is moeilijker te volgen.

“Het was technisch en als zodanig moeilijk uit te leggen in lekentermen”, geeft hij op een gegeven moment toe, waarbij hij zelfs toegeeft dat een recensent van zijn artikel over dat specifieke onderwerp het “onbegrijpelijk” noemde. Het blijkt zelfs dat Parisi de kwestie ook niet echt volledig begreep, wat een ander punt illustreert over hoe ideeën ontstaan. Heel vaak weet men het juiste antwoord voordat men kan aantonen of zelfs maar kan verwoorden waarom. Het harde werk is niet het vinden van het antwoord, maar het vinden van het bewijs.

Dit idee wordt mooi geïllustreerd door een verhaal van een collega die Parisi ooit een lastige vraag stelde waarop hij meteen het antwoord gaf. Maar toen die collega Parisi vroeg om zijn redenering uit te leggen, herinnert hij zich: “Eerst gaf ik een volkomen onzinnige uitleg, daarna een tweede die iets logischer was, en pas bij de derde poging kon ik het juiste antwoord goed motiveren. die ik aanvankelijk om de verkeerde redenen had gegeven. Het is deels dankzij deze onthulling van de grillige wetenschappelijke geest dat dit boek genoten kan worden.

Maar misschien wel het allerbelangrijkste: Parisi legt uit waarom verslaggevers die hun hoofd krabden over de vraag hoe ze de spin-bril moesten verklaren, het punt van zijn onderzoek misten. Zijn werk gaat niet over dit systeem of dat – een specifieke metaallegering, of de zwermen spreeuwen in Rome die Parisi in de jaren 2000 als complex systeem bestudeerde. Het gaat over de universaliteit van verschijnselen, waarbij systemen van vele op elkaar inwerkende componenten die er totaal verschillend uitzien – of het nu zwermen spreeuwen, groepen deeltjes of de magnetische atomen in spinglazen zijn – kunnen worden beschreven met behulp van dezelfde wiskunde.

Het feit dat je dat kunt doen, is niet omdat er een losse analogie bestaat tussen deze systemen, maar omdat ze in de basis allemaal hetzelfde (collectieve) ding zijn.

  • 2023 Pinguïn 144pp £ 20.00/$ 24.00 hb
  • Lees meer over het werk van Giorgio Parisi in dit video-interview dat hij gaf voor IOP Publishing:

[Ingesloten inhoud]

Tijdstempel:

Meer van Natuurkunde wereld