Giorgio Parisi: Nobelpristagaren vars komplexa intressen sträcker sig från spinnglasögon till starar – Physics World

Giorgio Parisi: Nobelpristagaren vars komplexa intressen sträcker sig från spinnglasögon till starar – Physics World

Tidsstämpel: 2 augusti 2023 6:00

Philip Ball omdömen In a Flight of Starlings: the Wonder of Complex Systems av Giorgio Parisi (översatt av Simon Carnell)

stor flock starar
Universella insikter Giorgio Parisis arbete fokuserar på det faktum att många komplexa system – vare sig det är flockar av starar eller grupper av magnetiska atomer i ett spinnglas – delar samma underliggande fysik. (Med tillstånd: iStock/AGD Beukhof)

När George Parisi tilldelades 2021 Nobelpriset i fysik vid sidan av Klaus Hasselmann och Syukuro Manabe, stod nyhetsreportrar inför en utmaning. Hur i helvete skulle de förstå, än mindre förklara, vad han hade vunnit den för? De frågor som Hasselmann och Manabe tog itu med berörde åtminstone en fråga som alla kände igen: klimatförändringarna. Men Parisis specialitet – snurra glasögon och topologisk frustration – verkade lika esoteriskt som det var förbryllande. Så det var det, i några av de efterföljande presskonferenser, fann Parisi att han gjorde sitt bästa för att ställa frågor om klimatet, snarare än sitt eget arbete.

Författarens nya bok – In a Flight of Starlings: the Wonder of Complex Systems – kan ses som ett försök att komma till rätta med den obalansen. Inom loppet av bara 120 sidor försöker Parisi i lekmannatermer förklara precis vad det är som gav honom ett sådant beröm, som journalister som täckte hans Nobelpris försökte sopa under en matta som modigt betecknats som "komplexitet".

Boken uppnår avsevärd charm och tillgänglighet med sina akuta insikter i dygderna och växlingarna med att bedriva vetenskap som enbart leds av nyfikenhet

Lyckas han? Inte riktigt, men låt dig inte avskräckas. Denna lilla volym kanske inte är ett paradigm för vetenskapskommunikation, men den uppnår inte desto mindre avsevärd charm och tillgänglighet med sina akuta insikter om dygderna och växlingarna med att bedriva vetenskap som enbart leds av nyfikenhet.

Jag såg en gång Parisi hålla en plenarföreläsning vid ett statistisk-fysikmöte i Paris i början av 1990-talet, och jag kunde inte släppa det minnet ur mitt sinne när jag läste de tyngre delarna av den här boken. Genom att kasta alla idéer om att en plenarföreläsning skulle tala till en bred publik försvann Parisis tal till ett tätt och djupt frustrerat tillstånd, som han levererade med halvslutna ögon på ett sätt som samtidigt förmedlade en rörande tro på kunskapen om hans publik och en brinnande önskan (eller så verkade det för mig) att vetenskaplig briljans inte ålade sådana skyldigheter att inta scenen. Jag har lärt mig att denna upplevelse av Parisi i aktion inte var ovanlig.

Jag misstänker att den här boken, som delvis består av tidigare publicerade essäer, uppmuntrades av förlaget med motiveringen att nobelpristagare blir offentliga personer med en skyldighet att berätta sina historier. Men det är säkert mer än så. Parisi visar en genuin oro över att forskare bör sträva efter att nå en bred publik. "För att vetenskapen ska bekräfta sig själv som kultur", skriver han, "måste vi göra allmänheten medveten om vad vetenskap är och hur vetenskap och kultur är sammanflätade, både i sin historiska utveckling och i vår tids praktik."

Parisi menar dock att det finns en "stark antivetenskaplig tendens" för närvarande, och klagar över att "vetenskapens prestige och folkets förtroende för den snabbt undergrävs". Det är ett problem som kanske känns särskilt starkt i Parisis hemland Italien, där jag ofta har hört folk beklaga allmänhetens låga nivåer av förståelse för – och intresse för – vetenskap. Denna bok publicerades ursprungligen på italienska 2021 under titeln I un Volo di Storni. Le Meraviglie dei Sistemi Complessi, och har översatts till engelska av Simon Carnell.

Till hans förtjänst erkänner Parisi att forskare själva ibland "uppvisar ett överdrivet, ouppriktigt förtroende för en allmänhet som har en uppfattning om partiskheten och gränserna för deras åsikter". En av attraktionerna med hans bok är faktiskt dess uppriktiga diskussion om hur forskare kommer fram till idéer lika mycket genom intuition som genom deduktion, med genombrottsögonblicken som ofta inträffar under drömmar eller till och med sömn – om än bara efter perioder av intensivt men till synes fruktlöst fokus på problemet föreligger.

I en talande anekdot erkänner Parisi att han kanske kunde ha vunnit en Nobel tidigare om han bara hade ägnat mer uppmärksamhet. Han och den holländska teoretikern Gerard 't Hooft borde, säger han, ha sett i början av 1970-talet hur man utvecklade kvark-gluon-teorin om nukleoner (kvantkromodynamik) använder Murray Gell-Manns föreställning om "färgladdning". Men det gjorde de inte. Arbetet utfördes istället en kort stund senare av David Politzer, David Gross och Frank Wilczek, som packade Nobelpriset i fysik 2004. Varför såg inte Parisi det, frågade en vän senare, med tanke på att han kände till alla ingredienserna? "Det föll mig bara inte in", erkänner han övergivet.

Å andra sidan påpekar Parisi hur det ibland räcker för en vetenskapsman att veta att ett resultat, ett bevis eller en demonstration är möjligt, för att göra det möjligt för dem att hitta det själva. Han beskriver hur, för en viss kollega, "den enkla informationen om att [en viss] egendom var påvisbar räckte för att han skulle komma fram till det länge eftersökta beviset för sig själv på mindre än 10 sekunder". Ibland, säger han, är bara "en minimal mängd information tillräckligt för att göra betydande framsteg på ett område som man har tänkt mycket på". När allt kommer omkring tenderar frustrerade system inte att utvecklas linjärt.

Parisis erkännande att det inte är någon lätt uppgift att förmedla vetenskap, särskilt med de hårda vetenskaperna, bekräftas av hans text

Allt detta är både värdefullt och roligt. Men Parisis erkännande att det inte är någon lätt uppgift att kommunicera vetenskap, särskilt inte med de hårda vetenskaperna, där matematiken spelar en viktig roll, bekräftas av hans text. Fasövergångar, frustrationen av snurrglasögon och tricket med renormalisering som introducerades av Leo Kadanoff och Ken Wilson presenteras alla tillräckligt tydligt, men hur Parisi gjort betydande framsteg med knepiga problem inom dessa områden är svårare att följa.

"Det var tekniskt och som sådant svårt att förklara i lekmannatermer," erkänner han vid ett tillfälle, och erkänner till och med att en recensent av hans papper om just den frågan uttalade det "obegripligt". Det visar sig faktiskt att Parisi inte riktigt förstod frågan helt heller, vilket illustrerar en annan poäng om hur idéer föds. Mycket ofta vet man det rätta svaret innan man kan demonstrera eller till och med formulera varför. Det hårda arbetet är inte att hitta svaret utan att hitta bevisen.

Denna föreställning illustreras fint av en berättelse om en kollega som en gång ställde Parisi en knepig fråga som han omedelbart gav svaret på. Men när den kollegan bad Parisi att förklara sitt resonemang, minns han: "Först gav jag en helt meningslös förklaring, sedan en andra som var lite mer vettig, och först vid det tredje försöket kunde jag motivera det rätta svaret, som jag först hade gett av fel skäl.” Det är delvis för att avslöja det nyckfulla vetenskapliga sinnet som den här boken kan avnjutas.

Men kanske viktigast av allt, Parisi förklarar varför reportrar som kliade sig i huvudet om hur man förklarar spinglasögon missade poängen med hans forskning. Hans arbete handlar inte om det här systemet eller det – en specifik metallegering, eller de flockar av starar i Rom som Parisi studerade som ett komplext system på 2000-talet. Det handlar om fenomenens universalitet, där system av många interagerande komponenter som ser helt olika ut – vare sig det är flockar av starar, grupper av partiklar eller de magnetiska atomerna i spinnglasögon – kan beskrivas med samma matematik.

Det faktum att du kan göra det beror inte på att det finns en lös analogi mellan dessa system utan för att de alla i grunden är samma (kollektiva) sak.

  • 2023 Penguin 144pp £20.00/$24.00hb
  • Ta reda på mer om Giorgio Parisis arbete i den här videointervjun han gav för IOP Publishing:

[Inbäddat innehåll]

Tidsstämpel:

Mer från Fysikvärlden