Джорджио Паризи: лауреат Нобелевской премии, чьи сложные интересы простираются от спиннинговых очков до скворцов – Мир Физики

Джорджио Паризи: лауреат Нобелевской премии, чьи сложные интересы простираются от спиннинговых очков до скворцов – Мир Физики

Отметка времени: 2 августа 2023 г., 6:00

Филип Болл с отзывами В полете скворцов: чудо сложных систем Джорджио Паризи (перевод Саймона Карнелла)

большая стая скворцов
Универсальные идеи Работа Джорджио Паризи сосредоточена на том факте, что многие сложные системы — будь то стаи скворцов или группы магнитных атомов в спиновом стекле — имеют одну и ту же основную физику. (Предоставлено: iStock/AGD Beukhof)

После появления Джорджио Паризи был награжден Нобелевская премия по физике 2021 г. рядом Клаус Хассельманн и Сюкуро Манабэ, журналисты столкнулись с проблемой. Как, черт возьми, они должны были понять, не говоря уже о том, чтобы объяснить, за что он ее выиграл? Проблемы, которыми занимались Хассельманн и Манабе, по крайней мере, касались вопроса, который все признавали: изменение климата. Но специальность Паризи – спиновые очки и топологическая фрустрация – казалось столь же эзотерическим, сколь и загадочным. Так было и в некоторых последующие пресс-конференции, Паризи обнаружил, что делает все возможное, чтобы ответить на вопросы о климате, а не о своей собственной работе.

Новая книга автора – В полете скворцов: чудо сложных систем – можно рассматривать как попытку исправить этот дисбаланс. Всего на 120 страницах Паризи пытается простыми словами объяснить, что именно принесло ему такое признание, которое журналисты, освещающие его Нобелевскую премию, пытались замести под ковер, модно названный «сложностью».

Книга приобретает значительный шарм и доступность благодаря острому пониманию достоинств и превратностей занятий наукой, руководимых исключительно любопытством.

Удается ли ему? Не совсем так, но не откладывайте. Этот небольшой томик может и не быть образцом научного общения, но, тем не менее, он обладает значительным очарованием и доступностью благодаря острому пониманию достоинств и превратностей занятий наукой, руководимых исключительно любопытством.

Однажды я видел, как Паризи читал пленарную лекцию на конференции по статистической физике в Париже в начале 1990-х, и не мог выбросить это воспоминание из головы, пока читал самые корявые части этой книги. Выбросив на ветер всякую идею о том, что пленарная лекция должна быть обращена к широкой аудитории, речь Паризи сгустилась в плотное и глубоко разочарованное состояние, которое он произносил с полузакрытыми глазами, в манере, которая одновременно выражала трогательную веру в осведомленность своей аудитории и горячее пожелание (или мне так казалось), чтобы научный блеск не налагал таких обязательств выходить на сцену. Я узнал, что этот опыт Паризи в действии не был чем-то необычным.

Я подозреваю, что эта книга, частично состоящая из ранее опубликованных эссе, поощрялась издателем на том основании, что лауреаты Нобелевской премии становятся публичными деятелями и обязаны рассказывать свои истории. Но это определенно больше, чем это. Паризи искренне заботится о том, чтобы ученые стремились охватить широкую аудиторию. «Чтобы наука утвердилась как культура, — пишет он, — мы должны донести до общественности, что такое наука и как переплетаются наука и культура как в их историческом развитии, так и в практике нашего времени».

Паризи, однако, считает, что в настоящее время действует «сильная антинаучная тенденция», жалуясь на то, что «престиж науки и общественное доверие к ней быстро подрываются». Это проблема, которая, возможно, особенно остро ощущается в родной для Паризи Италии, где я часто слышал, как люди сетуют на низкий уровень понимания и интереса общественности к науке. Эта книга была первоначально опубликована на итальянском языке в 2021 году под названием В ун Воло ди Сторни. Le Meraviglie dei Sistemi Complessi, и был переведен на английский язык Саймон Карнелл.

К его чести, Паризи признает, что сами ученые иногда «проявляют чрезмерное, лицемерное доверие к публике, которая понимает пристрастность и ограниченность их взглядов». В самом деле, одной из привлекательных сторон его книги является откровенное обсуждение того, как ученые приходят к идеям в большей степени с помощью интуиции, чем с помощью дедукции, причем прорывные моменты часто происходят во время задумчивости или даже сна — хотя только после периодов интенсивного, но, казалось бы, бесплодного сосредоточения на чем-то одном. проблема под рукой.

В одном красноречивом анекдоте Паризи признает, что мог бы получить Нобелевскую премию раньше, если бы только уделял больше внимания. Он и голландский теоретик Джерард т Хофт должен был, говорит он, увидеть в начале 1970-х годов, как развивается кварк-глюонная теория нуклонов. (квантовая хромодинамика) используя понятие Мюррея Гелл-Манна о «цветовой заряд». Но они этого не сделали. Вместо этого вскоре работу выполнили Дэвид Политцер, Дэвид Гросс и Фрэнк Вильчек, которые Нобелевская премия по физике 2004 г.. Почему Паризи не видел его, спросил позже друг, ведь он знал обо всех ингредиентах? «Мне это просто не пришло в голову, — сокрушенно признается он.

С другой стороны, Паризи указывает, что иногда ученому достаточно знать, что результат, доказательство или демонстрация возможны, чтобы он мог найти их самостоятельно. Он описывает, как для одного конкретного коллеги «простой информации о том, что [определенное] свойство можно продемонстрировать, было достаточно, чтобы получить долгожданное доказательство для себя менее чем за 10 секунд». Иногда, говорит он, «достаточно лишь минимального количества информации, чтобы добиться существенного прогресса в области, над которой много думали». В конце концов, фрустрированные системы не склонны развиваться линейно.

Признание Паризи, что распространение науки «непростая задача, особенно в отношении точных наук», подтверждается его текстом.

Все это и ценно, и весело. Но признание Паризи, что передача информации о науке «нелегкая задача, особенно в отношении точных наук, где математика играет существенную роль», подтверждается его текстом. Фазовые переходы, фрустрация спиновых стекол и трюк с перенормировкой, введенный Лео Каданофф и Кен Уилсон все они представлены достаточно ясно, но трудно проследить, как Паризи добился значительного прогресса в решении сложных проблем в этих областях.

«Это было технически, и поэтому его было трудно объяснить простыми словами», — признается он в какой-то момент, даже признав, что рецензент его статьи по этому конкретному вопросу назвал ее «непонятной». В самом деле, оказывается, что Паризи тоже не совсем понимал проблему, что иллюстрирует еще один момент, касающийся того, как рождаются идеи. Очень часто человек знает правильный ответ еще до того, как сможет продемонстрировать или даже сформулировать, почему. Тяжелая работа состоит не в том, чтобы найти ответ, а в том, чтобы найти доказательство.

Эту мысль хорошо иллюстрирует история одного коллеги, который однажды задал Паризи каверзный вопрос, на который тот тут же дал ответ. Но когда этот коллега попросил Паризи объяснить свои рассуждения, он вспоминает: «Сначала я дал совершенно бессмысленное объяснение, затем второе, которое имело немного больше смысла, и только с третьей попытки я смог должным образом обосновать правильный ответ. который я сначала дал по неправильным причинам». Отчасти именно из-за такого разоблачения капризного научного ума эта книга может быть интересна.

Но, возможно, самое главное, Паризи объясняет, почему репортеры, которые ломали голову над тем, как объяснить спин-очки, упускали из виду суть его исследования. Его работа не о той или иной системе — конкретном металлическом сплаве или стаях скворцов в Риме, которые Паризи изучал как сложную систему в 2000-х. Речь идет об универсальности явлений, благодаря которой системы многих взаимодействующих компонентов, которые выглядят совершенно по-разному, будь то стаи скворцов, группы частиц или магнитные атомы в спиновых стеклах, могут быть описаны с использованием одной и той же математики.

Тот факт, что вы можете это сделать, объясняется не тем, что между этими системами существует слабая аналогия, а тем, что все они, по сути, представляют собой одно и то же (коллективное).

  • 2023 Penguin 144pp £20.00/$24.00Hb
  • Узнайте больше о работе Джорджио Паризи в этом видео-интервью, которое он дал для IOP Publishing:

[Встраиваемое содержимое]

Отметка времени:

Больше от Мир физики