Джорджіо Парізі: лауреат Нобелівської премії, чиї складні інтереси простягаються від спінінга до шпаків – Physics World

Джорджіо Парізі: лауреат Нобелівської премії, чиї складні інтереси простягаються від спінінга до шпаків – Physics World

Мітка часу: 2 серпня 2023 р., 6:00

Філіп Болл відгуки У польоті шпаків: диво складних систем Джорджіо Парізі (переклад Саймона Карнелла)

велика зграя шпаків
Універсальні ідеї Робота Джорджіо Парізі зосереджена на тому факті, що багато складних систем – будь то зграї шпаків або групи магнітних атомів у спіновому склі – мають однакову фізичну основу. (З дозволу iStock/AGD Beukhof)

Коли Джорджіо Парізі був нагороджений 2021 Нобелівська премія з фізики пліч-о-пліч Клаус Хассельманн та Сюкуро Манабе, журналісти зіткнулися з проблемою. Як вони мали зрозуміти, не кажучи вже про те, щоб пояснити, за що він її виграв? Проблеми, які розглядали Гассельманн і Манабе, принаймні торкалися питання, яке всі визнали: зміни клімату. Але особливість Парізі – крутити окуляри та топологічна фрустрація – здавалося настільки ж езотеричним, наскільки й незрозумілим. Так було, що в деяких з наступні прес-конференції, Парізі виявив, що робить усе можливе, щоб поставити питання про клімат, а не про свою власну роботу.

Нова книга автора – У польоті шпаків: диво складних систем – можна розглядати як спробу виправити цей дисбаланс. На просторі лише 120 сторінок Парізі прагне пояснити простими словами, що саме принесло йому таке визнання, яке журналісти, що висвітлювали його Нобелівську премію, намагалися підмести під килим, модно названий «складністю».

Книга набуває значного шарму та доступності завдяки її гострому уявленню про чесноти та мінливості занять наукою, керованих виключно цікавістю

Чи вдається йому? Не дуже, але не засмучуйтесь. Цей невеликий том, можливо, не є парадигмою наукової комунікації, але, тим не менш, він досягає значного шарму та доступності завдяки своєму гострому уявленню про чесноти та мінливості заняття наукою, керованого чистою цікавістю.

Одного разу я бачив, як Парізі читав пленарну лекцію на статистично-фізичній зустрічі в Парижі на початку 1990-х років, і я не міг викинути цей спогад із пам’яті, читаючи складніші частини цієї книги. Відкинувши на вітер будь-яку ідею про те, що пленарна лекція має виступати перед широкою аудиторією, виступ Парізі згорнувся до щільного й глибоко розчарованого стану, який він виголосив із напівзаплющеними очима таким чином, що водночас передавало зворушливу віру в обізнаність його аудиторії та палке бажання (принаймні так мені здавалося), щоб науковий блиск не накладав таких зобов’язань виходити на сцену. Я дізнався, що цей досвід дії Парізі не був чимось незвичайним.

Я підозрюю, що цю книгу, складену частково з раніше опублікованих есе, видавець заохочував на тій підставі, що лауреати Нобелівської премії стають публічними діячами з обов’язком розповідати свої історії. Але це, звичайно, більше, ніж це. Парізі виявляє щиру стурбованість тим, що вчені повинні прагнути охопити широку аудиторію. «Щоб наука утвердилася як культура, — пише він, — ми повинні поінформувати громадськість про те, що таке наука і як наука й культура переплітаються між собою як у їхньому історичному розвитку, так і в практиці нашого часу».

Парізі, однак, вважає, що зараз діє «сильна антинаукова тенденція», скаржачись на те, що «швидко підривається престиж науки та суспільна довіра до неї». Ця проблема, мабуть, особливо гостро відчувається в рідній для Парізі Італії, де я часто чув, як люди нарікають на низький рівень розуміння та інтересу громадськості до науки. Ця книга була спочатку опублікована італійською мовою в 2021 році під назвою In un Volo di Storni. Le Meraviglie dei Sistemi Complessi, і був перекладений англійською мовою Саймон Карнелл.

До честі Парізі справді зізнається, що самі вчені іноді «виявляють надмірну, нещиру довіру до громадськості, яка усвідомлює упередженість і обмеженість їхніх поглядів». Дійсно, однією з привабливих сторін його книги є відверта розмова про те, як вчені приходять до ідей не меншою мірою за допомогою інтуїції, так і шляхом дедукції, причому проривні моменти часто відбуваються під час мрій чи навіть сну – хоча лише після періодів інтенсивної, але, здавалося б, безрезультатної зосередженості на проблема під рукою.

В одному показовому анекдоті Парізі зізнається, що міг би отримати Нобелівську премію раніше, якби тільки приділяв більше уваги. Він і голландський теоретик Герард 'т Хоофт за його словами, на початку 1970-х років слід було побачити, як розвивати кварк-глюонну теорію нуклонів (квантова хромодинаміка) використовуючи поняття Мюррея Гелл-Манна «колірний заряд». Але вони цього не зробили. Натомість незабаром роботу виконали Девід Політцер, Девід Гросс і Френк Вільчек, які створили Нобелівська премія з фізики 2004 року. Пізніше запитав друг, чому Парізі цього не бачив, якщо він знав про всі інгредієнти? «Мені це просто не спало на думку», — сумно визнає він.

З іншого боку, Парізі вказує на те, що інколи вченому достатньо знати, що результат, доказ чи демонстрація можливі, щоб вони змогли знайти це для себе. Він описує, як для одного конкретного колеги «простої інформації про те, що [певна] властивість є доказовою, було достатньо, щоб він отримав довгоочікуваний доказ менш ніж за 10 секунд». Іноді, каже він, лише «мінімальної кількості інформації достатньо, щоб досягти істотного прогресу в галузі, над якою багато думали». Зрештою, розчаровані системи не мають тенденції розвиватися лінійно.

Визнання Парізі про те, що комунікація науки «є непростим завданням, особливо з важкими науками», підтверджується його текстом

Це все і цінно, і весело. Але визнання Парізі, що комунікація науки «є нелегким завданням, особливо у важких науках, де математика відіграє суттєву роль», підтверджується його текстом. Фазові переходи, фрустрація спінових окулярів і трюк перенормалізації, представлений Лео Каданов та Кен Вілсон усі вони представлені досить чітко, але важче простежити, як Парізі досяг значного прогресу в складних проблемах у цих сферах.

«Це було технічно, і тому важко пояснити непрофесійними термінами», — зізнається він у певний момент, навіть визнаючи, що рецензент його статті з цього конкретного питання визнав її «незрозумілою». Дійсно, виявляється, що Парізі теж не розумів проблеми повністю, що ілюструє ще один момент про те, як народжуються ідеї. Дуже часто людина знає правильну відповідь ще до того, як зможе продемонструвати чи навіть сформулювати чому. Важка робота полягає не в пошуку відповіді, а в пошуку доказів.

Цю ідею чудово ілюструє розповідь про колегу, який одного разу поставив Парізі хитре запитання, на яке той негайно дав відповідь. Але коли той колега попросив Парізі пояснити свою думку, він згадує: «Спочатку я дав абсолютно безглузде пояснення, потім друге, яке мало більший сенс, і лише з третьої спроби я зміг правильно обґрунтувати правильну відповідь, які я спочатку навів з неправильних причин». Частково через таке розкриття примхливого наукового розуму ця книжка може насолоджуватися.

Але, мабуть, найважливіше те, що Парізі пояснює, чому репортери, які чесали голови над тим, як пояснити обертові окуляри, упустили суть його дослідження. Його робота не про ту чи іншу систему – конкретний металевий сплав чи зграї шпаків у Римі, які Парізі вивчав як складну систему у 2000-х роках. Йдеться про універсальність явищ, за допомогою яких системи багатьох взаємодіючих компонентів, які виглядають зовсім по-різному – будь то зграї шпаків, групи частинок чи магнітні атоми в спінових стеклах – можна описати за допомогою однієї математики.

Справа в тому, що ви можете це зробити, не тому, що між цими системами існує вільна аналогія, а тому, що всі вони в корені є однаковими (колективними).

  • 2023 Penguin 144pp £20.00/$24.00hb
  • Дізнайтеся більше про творчість Джорджіо Парізі в цьому відеоінтерв’ю, яке він дав для видавництва IOP:

[Вбудоване вміст]

Часова мітка:

Більше від Світ фізики