本文來自微信公眾號(hào)：探臻科技評(píng)論（ID：TWtechreview），作者：任贊、龍辰綱、艾浩、張與豪，編輯：危琨，原文標(biāo)題：《今年諾貝爾物理獎(jiǎng)終于沒給天文，給了“理解復(fù)雜物理系統(tǒng)”！》，頭圖來自：nobelprize.org
當(dāng)?shù)貢r(shí)間10月5日，2021年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)揭曉，其中一半授予日本籍科學(xué)家Syukuro Manabe和德國科學(xué)家Klaus Hasselmann，以表彰他們?cè)?strong>“對(duì)地球氣候的物理建模、可變性量化和全球變暖的可靠預(yù)測”中所做的貢獻(xiàn)，而另一半授予意大利科學(xué)家Giorgio Parisi，以表彰他“在從原子到行星尺度的物理系統(tǒng)中的無序和波動(dòng)之間相互作用的發(fā)現(xiàn)”。
系統(tǒng)有復(fù)雜和簡單系統(tǒng)之分。簡單系統(tǒng)是可以用物理經(jīng)典的還原論思維來簡化描述其規(guī)律的系統(tǒng)。比如衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)， 我們只要把衛(wèi)星所受到的基本作用力一一分解出來， 然后列出牛頓方程， 就可以解決掉衛(wèi)星的軌跡問題。
那么什么是復(fù)雜系統(tǒng)呢？復(fù)雜系統(tǒng)說的是由大量單元互相作用組成的系統(tǒng)， 其活動(dòng)呈現(xiàn)非線性， 往往形成具備無數(shù)層級(jí)的復(fù)雜組織。復(fù)雜系統(tǒng)主要強(qiáng)調(diào)的是大量互相作用的微觀單元， 通過非線性效應(yīng)， 得到一個(gè)性質(zhì)與微觀單元完全不同的宏觀整體。更強(qiáng)調(diào)一套聯(lián)系不同尺度的數(shù)學(xué)方法。
Syukuro Manabe 圖片來源：Wikipedia
Syukuro Manabe博士是Princeton大學(xué)/NOAA-GFDL實(shí)驗(yàn)室的高級(jí)科學(xué)家,是美國科學(xué)的院士。Manabe博士于1931年生于日本，1958年在東京大學(xué)獲得博士學(xué)位，1958-1963年在美國天氣局大氣環(huán)流部工作，1963-1997年一直在NOAA-GFDL實(shí)驗(yàn)室工作，1997-2001年任日本Frontier Research System for Global Change全球增暖項(xiàng)目的主任,2002年至今任Princeton大學(xué)/NOAA-GFDL實(shí)驗(yàn)室訪問合作科學(xué)家。
他的主要貢獻(xiàn)是：
與Kirk Bryan 一起開創(chuàng)了用藕合的大氣海洋模式來模擬地球的氣候；
開創(chuàng)了地球氣候的變化對(duì)溫室氣體變化敏感性的研究；
從數(shù)值模式中發(fā)現(xiàn)了地球氣候可能存在多個(gè)平衡態(tài)。
Klaus Hasselmann 圖片來源：Max Planck Institut
克勞斯·哈塞爾曼（Klaus Hasselmann, 1931年10月25日出生于漢堡），德國著名物理學(xué)家，在海洋學(xué)、氣象學(xué)、氣候以及近年來的氣候變化的社會(huì)經(jīng)濟(jì)模型等領(lǐng)域做出了重要的貢獻(xiàn)。
他開發(fā)了氣候變化的Hasselmann模型，在這個(gè)模型中，一個(gè)具有長期記憶性的系統(tǒng)（海洋）受到了隨機(jī)外力，從而將白噪聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為紅噪聲信號(hào)，繼而在無需特殊假設(shè)的情況下解釋了在氣候中看到的無處不在的紅噪聲信號(hào)。
他是歐洲氣候論壇（今天的全球氣候論壇）的創(chuàng)始人，直到2018年前一直擔(dān)任全球氣候論壇副主席和董事會(huì)成員。他還是漢堡的馬克斯·普朗克氣象研究所（MPIM）的名譽(yù)創(chuàng)始人主任，也是德國氣候計(jì)算中心的前科學(xué)主任。
Giorgio Parisi 圖片來源：Wikipedia
喬治·帕里西（Giorgio Parisi），意大利理論物理學(xué)家，生于1948 年 8 月 4 日，研究領(lǐng)域?yàn)榱孔訄稣?，統(tǒng)計(jì)力學(xué)和復(fù)雜系統(tǒng)。
他最知名的貢獻(xiàn)包括與Guido Altarelli共同提出部分子密度的QCD演化方程（稱為Altarelli-Parisi方程或DGLAP方程），自旋玻璃謝林頓-柯克帕特里克模型的精確解，描述界面生長的動(dòng)力學(xué)標(biāo)度的卡達(dá)爾–帕里西–張方程，鳥群中的渦動(dòng)。
他于 1970 年在 Nicola Cabibbo 的指導(dǎo)下獲得了羅馬大學(xué)的學(xué)位。他曾是弗拉斯卡蒂國家實(shí)驗(yàn)室（1971–1981）的研究員，以及哥倫比亞大學(xué)（1973–1974）、Institut des Hautes études Scientifiques（1976–1977）和 école Normale Supérieure（1977–1997）的訪問科學(xué)家。從 1981 年到 1992 年，他是羅馬 Tor Vergata 大學(xué)理論物理學(xué)的正教授，現(xiàn)在是羅馬 Sapienza 大學(xué)的量子理論教授。他還是西蒙斯合作組織“破解玻璃問題”的成員。
諾貝爾獎(jiǎng)獎(jiǎng)?wù)?資料圖
作為根據(jù)諾貝爾遺囑設(shè)立的五大獎(jiǎng)項(xiàng)之一，物理學(xué)獎(jiǎng)被授予“在物理學(xué)領(lǐng)域作出最重要發(fā)現(xiàn)或發(fā)明的人”，與其他諾貝爾獎(jiǎng)相比，物理學(xué)獎(jiǎng)的薦舉和甄選過程更長、更縝密。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)規(guī)則規(guī)定，獲獎(jiǎng)?wù)叩呢暙I(xiàn)必須“已經(jīng)受時(shí)間的考驗(yàn)”。這意味著諾貝爾委員會(huì)往往會(huì)在科學(xué)發(fā)現(xiàn)的數(shù)十年以后才會(huì)為此頒發(fā)獎(jiǎng)項(xiàng)。自1901年設(shè)立至今，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)已走過百年歷程，記錄了物理學(xué)發(fā)展史上的無數(shù)個(gè)里程碑，已成為人類文明不可分割的一部分。
過去5年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)?/p>
2020年：英國科學(xué)家Roger Penrose獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“發(fā)現(xiàn)黑洞形成是廣義相對(duì)論的一個(gè)有力預(yù)測”；德國和美國科學(xué)家Reinhard Genzel、Andrea Ghez獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“在銀河系中心發(fā)現(xiàn)了一個(gè)超大質(zhì)量的致密天體”。
2019年：美國科學(xué)家James Peebles獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“在物理宇宙學(xué)的理論發(fā)現(xiàn)”；另外兩位獲獎(jiǎng)?wù)呤侨鹗靠茖W(xué)家Michel Mayor和Didier Queloz，獲獎(jiǎng)理由是“發(fā)現(xiàn)了一顆圍繞類太陽恒星運(yùn)行的系外行星”。
2018年：美法加三位科學(xué)家Arthur Ashkin、Gerard Mourou和Donna Strickland獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“在激光物理學(xué)領(lǐng)域所作出的開創(chuàng)性發(fā)明”。
2017年：三位美國科學(xué)家Rainer Weiss、Barry C. Barish和Kip S. Thorne獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“對(duì)LIGO探測器和引力波觀測的決定性貢獻(xiàn)”。
2016年：英美三位科學(xué)家David J. Thouless、F. Duncan M. Haldane、J. Michael Kosterlitz獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“理論發(fā)現(xiàn)拓?fù)湎嘧兒屯負(fù)湎辔镔|(zhì)”。
2021年諾貝爾獎(jiǎng)于當(dāng)?shù)貢r(shí)間10月4日至11日在瑞典首都斯德哥爾摩進(jìn)行頒布，獎(jiǎng)金為1000萬瑞典克朗（約合737萬元人民幣）。受疫情影響，今年的諾貝爾獎(jiǎng)慶典活動(dòng)依然采用線上和線下相結(jié)合的形式。獲獎(jiǎng)?wù)咴谒麄兊乃诘亟邮塥?jiǎng)?wù)拢@將與在瑞典斯德哥爾摩舉行的儀式結(jié)合在一起。
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