»En perle«: Fysikprofessor anmelder nobelprisvinders bog om fysikkens finurligheder

Halvdelen af Nobelprisen i fysik i 2021 gik til Professor Giorgio Parisi, der er ansat ved Roms Universitet La Sapienza. Giorgio Parisi har i en periode på omkring 50 år været en af verdens absolut ledende forskere i feltet ’komplekse systemers fysik’.

Mange har i årevis ventet på, at Parisi skulle modtage Nobelprisen, og det bliver nu billiget af forskere fra alle områder i fysikken. Komplekse systemers fysik er en nyere gren af fysikken – men hvad omhandler det egentlig? Og hvad er Giorgio Parisis bidrag til feltet? Det kan man blive meget klogere på ved at læse hans nye bog I en Stæreflok – skønheden i komplekse systemer.

Den sorte sols fysik

Man må naturligt spørge: Hvad omfatter komplekse systemers fysik? Et svar kan være: Alle de komplekse fænomener og strukturer vi observerer i naturen og i samfundet! På den vis et ganske omfattende felt. Bogen har både højt fagligt indhold og biografiske elementer; begge dele elegant beskrevet og ofte med lyriske tvister. Giorgio Parisi beskriver i bogen, hvordan mange af hans ideer og opdagelser blev til. Det vil uden tvivl fascinere mange fysikere, men også mange andre, såvel inden for videnskab som udenfor, vil finde beskrivelserne inspirerende.

Som titlen siger, starter bogen med et kapitel om, hvordan stære navigerer i en kæmpe stæreflok, som ofte ses over Roms tage eller i Danmark ved ’Sort Sol’. Parisi kastede sig over dette spændende, komplekse problem for omkring 15 år siden med en gruppe af meget talentfulde unge forskere, som Parisi i øvrigt konstant har uddannet ved Roms universitet. Sammen opsatte de avancerede kameraer på taget af Palazzo Massimo tæt ved Roms hovedbanegård. De optog meget detaljerede tredimensionelle film af stærenes bevægelser og startede med at bruge fysikkens love til at forstår fuglenes adfærd. De fandt overraskende, at afstanden mellem de enkelte fugle ikke betød så meget, men at det altid var de nærmeste naboer, som styrede bevægelserne på splitsekunder.

Badekarstanker

Som ung fysiker arbejdede Parisi på fundamentale problemer i partiklers fysik. Protonen indeholder forskellige mindre bestanddele kaldet kvarker, og deres vekselvirkning er beskrevet af en såkaldt beta-funktion; hvis fortegnet af denne funktion er positivt, vil de vekselvirke stærkt, hvorimod hvis fortegnet er negativt, vil de vekselvirke svagt. Fænomenet kaldes ‘asymptotisk frihed’.

Parisi beskriver særdeles malende, hvordan han ligger i sine forældres badekar, kigger på kaklerne og tænker på fortegnet af beta-funktionen. Historien om hvordan fortegnet bliver forudsagt til at være negativt, er i sig selv en meget lang historie, men opdagelsen ender med, at tre amerikanske forskere får Nobelprisen i fysik i 2004.

Jeg ville ønske, at forskningspolitikere og bevillingsmyndigheder ville læse det.

Mogens Høgh Jensen, fysikprofessor

Parisi bebrejder måske sig selv lidt, at han ikke løste problemet, og han antyder, at hvis han havde arbejdet hårdere, ville han have løst det og således fået Nobelprisen som ganske ung!

Parisi begyndte herefter at tænke på uordnede systemer i faste stoffer, beskrevet ved faseovergange og spin-glasser. Ingen havde kunnet løse den slags systemer, men Parisi fandt på en både genial og ganske simpel måde at beskrive det på ved at bruge et matematisk trick, nemlig gennem replikaer af systemet, altså at betragte mange forskellige tilstande af det uordnede spin-system. På den måde kunne han matematisk finde nye løsninger, som ingen tidligere havde været i stand til.

Opdagelser kan ikke planlægges

Sidst i bogen er kapitlet Sådan opstår ideer. Et ikonisk spørgsmål for alle videnskabelige forskere. Parisi beskriver forskellige faser, hvor forskeren studerer et problem, finder litteratur og prøver at løse problemet, måske uden held.

Og så pludselig opstår en indsigt, hvor man gør en opdagelse. Han skriver: »Den indfinder sig ofte i en situation, som ikke har noget at gøre med det problem, man forsøger at løse.« Ja, netop de store opdagelser kan man absolut ikke planlægge, tænk bare på penicillinets opdagelse. Jeg ville ønske, at forskningspolitikere og bevillingsmyndigheder ville læse det og skrive sig det bag øret.

Jeg har haft den store oplevelse at arbejde ved Roms Universitet i et halvt år i 90erne og kom til at kende ham godt. Der går utallige sjove (og absolut venlige) anekdoter om Parisi. Jeg hørte ham selv fortælle en til sin 70-års fødselsdag for et par år siden. Han gav en fremragende forelæsning og fortalte, at han for nylig havde stødt på et svært teknisk og matematisk problem. Han sagde: »Jeg slog op i en bog, det viste sig at være min egen. Men den er så fuld af fejl, at den kunne jeg ikke bruge.«

Jeg kan på det varmeste anbefale denne lille perle af en bog, som fortæller om det videnskabelige livs finurligheder på meget inspirerende vis.