理解一個復雜世界——2021年諾貝爾物理學獎解讀

北京時間2021年10月5日17時49分，瑞典皇家科學院宣布，2021年度諾貝爾物理學獎授予美籍日裔科學家真鍋淑郎（Syukuro Manabe）、德國科學家克勞斯·哈塞爾曼（Klaus Hasselmann）和意大利科學家喬治·帕里西（Giorgio Parisi），以表彰他們“對我們理解復雜物理系統所作出的開創性貢獻”。

真鍋淑郎、克勞斯·哈塞爾曼和喬治·帕里西（來源：諾貝爾獎官網）

真鍋淑郎1931年出生于日本新宮，1957年在日本東京大學獲得博士學位，目前在美國普林斯頓大學擔任高級氣象學家。哈塞爾曼1931年出生于德國漢堡，1957年在哥廷根大學獲得博士學位，目前在德國漢堡馬克斯普朗克氣象學研究所擔任教授。帕里西1948年出生于意大利羅馬，1970年在羅馬第一大學獲得博士學位，目前在羅馬第一大學擔任教授。

真鍋淑郎和哈塞爾曼因為“對地球氣候的物理建模、量化可變性并可靠地預測了全球變暖”而共同分享了總額為1000萬瑞典克朗的獎金的一半，帕里西則因為“發現了從原子尺度到行星尺度的物理系統中的無序和擾動的相互作用”而獲得了另外500萬瑞典克朗的獎金。

三位獲獎者的研究都關注混沌、隨機的現象。真鍋淑郎和哈塞爾曼的研究奠定了我們對于地球氣候以及人類如何影響地球氣候的認識的基礎，而帕里西則對無序材料和隨機過程的理論作出了革命性貢獻。

所有復雜系統都由許多不同的相互作用的部分組成。幾個世紀以來，物理學家一直在研究它們，但在很長的時間里都難以理解它們，因為它們很難用數學方法來描述——它們可能有數量巨大的組成部分，或者被隨機因素所支配。它們也可能是混沌的，就像天氣一樣，初始值的微小變化就會導致隨后出現的巨大差異。