Giorgio Parisi: người đoạt giải Nobel có sở thích phức tạp trải dài từ kính quay tròn đến chim sáo đá – Physics World

Giorgio Parisi: người đoạt giải Nobel có sở thích phức tạp trải dài từ kính quay tròn đến chim sáo đá – Physics World

Dấu thời gian: 2:2023 sáng ngày 6 tháng 00 năm XNUMX

bóng Philip đánh giá Trong chuyến bay của chim sáo: Điều kỳ diệu của các hệ thống phức tạp của Giorgio Parisi (dịch bởi Simon Carnell)

đàn sáo lớn
Những hiểu biết phổ quát Công trình của Giorgio Parisi tập trung vào thực tế là nhiều hệ phức tạp – dù chúng là đàn sáo hay nhóm nguyên tử từ tính trong kính quay – có chung cơ sở vật lý cơ bản. (Được phép: iStock/AGD Beukhof)

Thời Gian Giorgio Parisi đã được trao Giải Nobel Vật lý năm 2021 bên cạnh Klaus Hasselmann và Syukuro Manabe, các phóng viên tin tức phải đối mặt với một thách thức. Làm thế quái nào họ có thể hiểu được chứ đừng nói đến việc giải thích rằng anh ta đã giành được nó để làm gì? Các vấn đề mà Hasselmann và Manabe giải quyết ít nhất cũng đề cập đến một vấn đề mà mọi người đều nhận ra: biến đổi khí hậu. Nhưng đặc sản của Parisi – kính xoay và sự thất vọng về cấu trúc liên kết – có vẻ bí truyền đến mức khó hiểu. Vì vậy, trong một số các cuộc họp báo tiếp theo, Parisi thấy mình đang cố gắng hết sức để trả lời các câu hỏi về khí hậu hơn là công việc của chính mình.

Cuốn sách mới của tác giả – Trong chuyến bay của chim sáo: Điều kỳ diệu của các hệ thống phức tạp – có thể được coi là một nỗ lực nhằm khắc phục sự mất cân bằng đó. Trong khoảng thời gian chỉ 120 trang, Parisi tìm cách giải thích bằng những thuật ngữ thông thường chính điều gì đã mang lại cho ông sự ca ngợi như vậy, điều mà các nhà báo đưa tin về giải Nobel của ông đã cố gắng che giấu dưới tấm thảm được dán nhãn một cách vừa phải là “sự phức tạp”.

Cuốn sách đạt được sức hấp dẫn và khả năng tiếp cận đáng kể nhờ những hiểu biết sâu sắc về những ưu điểm và thăng trầm của việc nghiên cứu khoa học thuần túy do tính tò mò dẫn dắt.

Liệu anh ấy có thành công không? Không thực sự, nhưng đừng trì hoãn. Tập sách nhỏ này có thể không phải là một mô hình truyền thông khoa học, nhưng dù sao nó vẫn đạt được sức hấp dẫn và khả năng tiếp cận đáng kể với những hiểu biết sâu sắc về những đức tính và thăng trầm của việc thực hiện khoa học do sự tò mò dẫn dắt hoàn toàn.

Có lần tôi thấy Parisi thuyết trình toàn thể tại một cuộc họp vật lý thống kê ở Paris vào đầu những năm 1990, và tôi không thể quên ký ức đó ra khỏi tâm trí khi đọc những phần khó hiểu hơn của cuốn sách này. Ném đi bất kỳ ý tưởng nào rằng một bài giảng toàn thể nên nói với nhiều khán giả, bài nói chuyện của Parisi cô đọng lại thành một trạng thái dày đặc và vô cùng thất vọng, mà anh ấy đã trình bày với đôi mắt nhắm nghiền, theo cách đồng thời truyền tải niềm tin cảm động vào khả năng hiểu biết của khán giả của anh ấy và một mong muốn mãnh liệt (hoặc đối với tôi có vẻ như vậy) rằng sự xuất sắc về mặt khoa học không áp đặt những nghĩa vụ như vậy để lên sân khấu. Tôi biết được rằng trải nghiệm hành động này của Parisi không phải là bất thường.

Tôi nghi ngờ rằng cuốn sách này, bao gồm một phần các bài tiểu luận đã xuất bản trước đó, được nhà xuất bản khuyến khích với lý do những người đoạt giải Nobel trở thành nhân vật của công chúng với nghĩa vụ kể câu chuyện của họ. Nhưng nó chắc chắn còn hơn thế nữa. Parisi thể hiện mối quan tâm thực sự rằng các nhà khoa học nên cố gắng tiếp cận nhiều đối tượng. Ông viết: “Để khoa học khẳng định mình là văn hóa, chúng ta phải làm cho công chúng nhận thức được khoa học là gì và khoa học và văn hóa gắn bó với nhau như thế nào, cả trong quá trình phát triển lịch sử và thực tiễn của thời đại chúng ta”.

Tuy nhiên, Parisi tin rằng hiện đang có một “xu hướng phản khoa học mạnh mẽ”, phàn nàn rằng “uy tín của khoa học và niềm tin của người dân vào nó đang nhanh chóng bị suy yếu”. Đó là một vấn đề có lẽ được cảm nhận đặc biệt sâu sắc ở quê hương Ý của Parisi, nơi tôi thường nghe người ta than thở về mức độ hiểu biết thấp - và sự quan tâm đến - khoa học của công chúng. Cuốn sách này ban đầu được xuất bản bằng tiếng Ý vào năm 2021 với tựa đề Trong un Volo di Storni. Le Meraviglie dei Sistemi Complessi, và đã được dịch sang tiếng Anh bởi Simon Carnell.

Đối với uy tín của mình, Parisi thú nhận rằng bản thân các nhà khoa học đôi khi “thể hiện sự tin tưởng quá mức, thiếu thành thật trước một công chúng có nhận thức về thiên vị và giới hạn trong quan điểm của họ”. Quả thực, một trong những điểm hấp dẫn trong cuốn sách của ông là sự thảo luận thẳng thắn về cách các nhà khoa học đạt được ý tưởng bằng trực giác cũng như bằng suy luận, với những khoảnh khắc đột phá thường xảy ra trong khi mơ mộng hoặc thậm chí khi ngủ - mặc dù chỉ sau những khoảng thời gian tập trung cao độ nhưng dường như không có kết quả vào vấn đề trước mắt.

Trong một giai thoại kể, Parisi thừa nhận có lẽ ông đã giành được giải Nobel sớm hơn nếu ông chú ý hơn. Ông và nhà lý thuyết người Hà Lan Gerard 't Hooft ông nói, lẽ ra vào đầu những năm 1970, ông đã thấy cách phát triển lý thuyết quark-gluon của nucleon (sắc động lực học lượng tử) sử dụng quan niệm của Murray Gell-Mann về “phí màu”. Nhưng họ đã không làm vậy. Thay vào đó, công việc này được thực hiện một thời gian ngắn sau đó bởi David Politzer, David Gross và Frank Wilczek, những người đã đóng gói Giải Nobel Vật lý năm 2004. Sau đó, một người bạn đã hỏi tại sao Parisi không nhìn thấy nó, vì anh ấy biết về tất cả các thành phần? “Điều đó không xảy ra với tôi,” anh đau khổ thừa nhận.

Mặt khác, Parisi chỉ ra rằng đôi khi một nhà khoa học chỉ cần biết rằng một kết quả, một bằng chứng hoặc chứng minh là có thể xảy ra là đủ để họ có thể tự mình tìm ra nó. Anh ấy mô tả làm thế nào, đối với một đồng nghiệp cụ thể, “thông tin đơn giản rằng một thuộc tính [nhất định] có thể chứng minh được là đủ để anh ấy đi đến bằng chứng được tìm kiếm bấy lâu cho chính mình trong vòng chưa đầy 10 giây”. Ông nói, đôi khi chỉ “một lượng thông tin tối thiểu là đủ để gây ra tiến bộ đáng kể trong một lĩnh vực đã được suy nghĩ nhiều”. Suy cho cùng, các hệ thống đang gặp khó khăn không có xu hướng phát triển tuyến tính.

Parisi thừa nhận rằng việc truyền đạt khoa học “không phải là một nhiệm vụ dễ dàng, đặc biệt là với các ngành khoa học khó” đã được chứng minh bằng văn bản của ông

Tất cả đều có giá trị và thú vị. Nhưng sự thừa nhận của Parisi rằng truyền đạt khoa học “không phải là một nhiệm vụ dễ dàng, đặc biệt là với các ngành khoa học khó, trong đó toán học đóng một vai trò thiết yếu” đã được xác nhận trong văn bản của ông. Sự chuyển pha, sự thất bại của kính quay và thủ thuật tái chuẩn hóa được giới thiệu bởi Leo Kadanoff và Ken Wilson tất cả đều được trình bày đủ rõ ràng, nhưng Parisi đã đạt được tiến bộ đáng kể như thế nào đối với những vấn đề phức tạp trong những lĩnh vực này thì khó theo dõi hơn.

“Nó mang tính kỹ thuật và rất khó để giải thích bằng thuật ngữ thông thường,” có lúc ông thú nhận, thậm chí còn thừa nhận rằng một người đánh giá bài báo của ông về vấn đề cụ thể đó đã tuyên bố rằng nó “không thể hiểu được”. Quả thực, hóa ra Parisi cũng không thực sự hiểu đầy đủ vấn đề, điều này minh họa một quan điểm khác về cách các ý tưởng được hình thành. Thông thường, người ta biết câu trả lời đúng trước khi có thể chứng minh hoặc thậm chí nói rõ lý do tại sao. Công việc khó khăn không phải là tìm ra câu trả lời mà là tìm ra bằng chứng.

Khái niệm này được minh họa rõ ràng qua câu chuyện về một đồng nghiệp từng đặt ra cho Parisi một câu hỏi khó và anh ấy ngay lập tức đưa ra câu trả lời. Nhưng khi đồng nghiệp đó yêu cầu Parisi giải thích lý do của mình, anh nhớ lại: “Lúc đầu, tôi đưa ra một lời giải thích hoàn toàn vô nghĩa, sau đó là lời giải thích thứ hai hợp lý hơn một chút, và chỉ đến lần thử thứ ba, tôi mới có thể biện minh chính xác cho câu trả lời đúng, mà lúc đầu tôi đã đưa ra vì những lý do sai lầm.” Một phần là nhờ việc bộc lộ trí tuệ khoa học thất thường mà cuốn sách này có thể được yêu thích.

Nhưng có lẽ quan trọng nhất, Parisi giải thích lý do tại sao các phóng viên đang gãi đầu về cách giải thích kính quay lại thiếu quan điểm nghiên cứu của ông. Công việc của ông không phải về hệ thống này hay hệ thống kia – một hợp kim kim loại cụ thể, hay đàn sáo ở Rome mà Parisi đã nghiên cứu như một hệ thống phức tạp vào những năm 2000. Nó nói về tính phổ quát của các hiện tượng, theo đó các hệ gồm nhiều thành phần tương tác trông hoàn toàn khác nhau – có thể là đàn sáo, nhóm hạt hoặc nguyên tử từ tính trong kính quay – có thể được mô tả bằng cùng một phép toán học.

Thực tế là bạn có thể làm như vậy không phải vì có sự tương đồng lỏng lẻo giữa các hệ thống này mà bởi vì về cơ bản, tất cả chúng đều giống nhau (tập thể).

  • Penguin 2023 144pp £20.00/$24.00hb
  • Tìm hiểu thêm về công việc của Giorgio Parisi trong cuộc phỏng vấn video này mà anh ấy dành cho Nhà xuất bản IOP:

[Nhúng nội dung]

Dấu thời gian:

Thêm từ Thế giới vật lý