理解一个复杂世界——2021年诺贝尔物理学奖解读

三位获奖者的研究都关注复杂系统的混沌、随机现象。真锅淑郎和哈塞尔曼的研究奠定了气候变化研究的基础,而帕里西则对无序材料和随机过程的理论作出了革命性贡献。

北京时间2021年10月5日17时49分,瑞典皇家科学院宣布,2021年度诺贝尔物理学奖授予美籍日裔科学家真锅淑郎(Syukuro Manabe)、德国科学家克劳斯·哈塞尔曼(Klaus Hasselmann)和意大利科学家乔治·帕里西(Giorgio Parisi),以表彰他们“对我们理解复杂物理系统所作出的开创性贡献”。

真锅淑郎、克劳斯·哈塞尔曼和乔治·帕里西(来源:诺贝尔奖官网)

真锅淑郎1931年出生于日本新宫,1957年在日本东京大学获得博士学位,目前在美国普林斯顿大学担任高级气象学家。哈塞尔曼1931年出生于德国汉堡,1957年在哥廷根大学获得博士学位,目前在德国汉堡马克斯普朗克气象学研究所担任教授。帕里西1948年出生于意大利罗马,1970年在罗马第一大学获得博士学位,目前在罗马第一大学担任教授。

真锅淑郎和哈塞尔曼因为“对地球气候的物理建模、量化可变性并可靠地预测了全球变暖”而共同分享了总额为1000万瑞典克朗的奖金的一半,帕里西则因为“发现了从原子尺度到行星尺度的物理系统中的无序和扰动的相互作用”而获得了另外500万瑞典克朗的奖金。

三位获奖者的研究都关注混沌、随机的现象。真锅淑郎和哈塞尔曼的研究奠定了我们对于地球气候以及人类如何影响地球气候的认识的基础,而帕里西则对无序材料和随机过程的理论作出了革命性贡献。

所有复杂系统都由许多不同的相互作用的部分组成。几个世纪以来,物理学家一直在研究它们,但在很长的时间里都难以理解它们,因为它们很难用数学方法来描述——它们可能有数量巨大的组成部分,或者被随机因素所支配。它们也可能是混沌的,就像天气一样,初始值的微小变化就会导致随后出现的巨大差异。

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