据诺贝尔奖官网消息 ， 北京时间10月5日17时49分 ， 2021年诺贝尔物理学奖授予“对理解复杂系统的开创性贡献” ， 其中Syukuro Manabe（真锅淑郎）和Klaus Hasselmann分享一半 ， 以表彰他们“对地球气候的物理建模 ， 量化变异性并可靠地预测全球变暖 ， 另一半给Giorgio Parisi ， 以表彰“发现从原子到行星尺度的物理系统的无序和涨落的相互影响 。 ”
撰文 | 返朴
瑞典当地时间2021年10月5日11时45分（北京时间10月5日17时45分） ， 诺贝尔物理学奖揭晓 ， 奖项的一半由美国日裔气象学家Syukuro Manabe（真锅淑郎）和德国海洋学家、气候建模师Klaus Hasselmann二人共享 ， 以表彰他们“对地球气候进行物理建模 ， 量化可变性 ， 并可靠地预测了全球变暖”；另一半授予意大利理论物理学家Giorgio Parisi ， 以表彰他“发现了从原子到行星尺度的物理系统中的无序和涨落的相互影响” 。
其中 ， Parisi出生于1948年 ， 是罗马一大物理系教授（University of Roma I ‘‘La Sapienza’’） 。 他的研究领域主要集中在量子场论、统计力学以及复杂系统 。 迄今为止 ， Parisi载誉无数 ， 包括1999年Dirac奖、2002年费米奖、2005年Heineman数学物理奖和2021年沃尔夫奖等等 。
在诺贝尔奖新闻发布会上 ， 采访人员现场提问Parisi是否期待得到诺贝尔奖 ， Parisi的回答说“possibility nonnegligible” ， 这一回答可谓非常“统计物理” 。
麻省理工学院教授、《返朴》总编辑文小刚介绍说 ， 在物理学中 ， Parisi最有名的贡献就是他和Mezard ， Virasoro发展的复型方法（replica method） 。 一个复杂系统常常处于一个随机（random）的环境中 。 比如说水从山上流下来 ， 地形就是一个很复杂随机的环境 。 半导体中的磁性杂质 ， 其磁矩就有一个随机的相互作用 ， 因为杂质之间的距离是随机的 。 有时候 ， 这些磁矩因为相互作用会排列成一个有序态 ， 有时候又会形成一个无序态（也称为自旋玻璃态） 。 为了理解这些物理现象 ， 我们必须知道如何处理随机的相互作用 。 复型技巧是处理随机的相互作用一个标准技巧 。 处理随机的相互作用的另一个技巧是应用有些局限的超对称技巧（但这里的超对称和粒子物理中的超对称 ， 虽然名字相同 ， 但不是一个东西） 。
复型技巧可以应用于任何随机的相互作用 。 可复型技巧为什么可以得出一个正确的结果 ， 直到今天还是一个谜 。 因为复型技巧是一个很奇怪的方法 。 它把一个随机系统复制成N个副本 ， 然后再对随机相互作用做平均 。 可物理结果要取N趋于0的极限才能得到 。 第一眼看来 ， 这几乎是一个不可能对的技巧 。 可有趣的是 ， 复型技巧当用于一些严格可解模型的时候 ， 所得到的结果都是正确的 。 现在这一技巧被广泛接受 ， 并应用于各种各样的复杂随机系统 ， 并成为这一领域的一块基石 。
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