帕里西新书破解复杂系统的研究方法,灵感来源和科学文化

今晚是2022年的中秋节前夜,西方主流媒体铺天盖地的新闻,是英国女王伊丽莎白二世的去世和英国新王查尔斯三世的亮相。本来我计划借此机会评论大英帝国的兴衰之谜,但是新星出版社编辑寄来的新书,改变了我的注意力。

我一口气读完因为对基本粒子复杂系统的贡献而获得2021年诺奖物理学家帕里西(Giorgio Parisi),他用意大利文出版的新书,先用中文在中国翻译出版,目前还见不到英文版。这也许是他的第一个博士生,我的中科大校友张翼成给他带来对中文和中国文化的兴趣。

帕里西以自己的亲身经历,讲跨科学研究方法灵感动机的书《随椋鸟飞行复杂系统的奇境》,新星出版社,北京2022年8月刚出版。书写的很好,值得向有志于科学的学生和教师推荐。中国的应试教育 不鼓励学生的好奇心超越前人的想象力

帕里西的书生动地描写了意大利理论物理的研究风格,从伽利略,费米,到欧洲核子研究中心,从基本粒子,凝聚态物理,到复杂系统的各种激动人心的发现。其中最引人入胜的故事,是如何观察,分析椋鸟群体行为,以及隼和椋鸟群生存竞争。他的学生们竟然设计出观察三维运动的群体模型,把群体行为模型牛顿万有引力模型做了有趣的对比,发展了统计物理应用于生态学,演化心理学,和群体运动学的方法和模型。他指出物理研究数学证明困难得多,直觉隐喻能找到破解科学难题的捷径。他们对集体主义鸟群应对个体主义进攻机动防御策略,令我想到毛泽东的运动战。鸟群行为的观察对现在神经网络的研究,也带来新的思路。对照中国过去三十年,大学院系越分越细,自然科学,工程科学,社会科学分家,这种不利跨学科研究发展的科教体制,帕里西的这些故事是对中国读者极好的启蒙。希望科学院,教育部,和大学中学的领导,都能和学生教师家长们一起,读读帕里西这本生动活波的科学普及书。

有趣的是,帕里西还记录了1968年发生在意大利的文革,学生运动占领大学图书馆的亲身经历。他用科学观察来分析历史上的群体事件,也给我们从科学视角理解中国故事,提供了有趣的启发。

我们处在大变革的时代,如何对待压制不同意见的主流权威?量子力学的发明人普朗克有过科学革命的“普朗克定律”,新的科学真理的取胜,只能等反对者死去,接受新思想的新一代才能取而代之。帕里西对今天的科学进步比普朗克更为乐观。他认为美好的愿望和足够的耐心,有可能达成共识。我对自然科学的前途比较乐观,但是被利益集团绑架的所谓西方的社会科学,只有危机来临,才能动摇旧思想的权威。

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