随椋鸟飞行 复杂系统的奇境

2021年诺贝尔物理学奖得主，揭示无序世界隐藏的规律

带上好奇心，在探索中体会科学的确定之美

巨型鸟群没有指挥，为什么在极速中阵型变幻莫测？

看似复杂无序的表象下，是否隐藏着简洁普适的恒定规律？

2021年诺贝尔物理学奖得主的突破性发现，道出复杂系统背后的简单秩序，更深刻影响信息优化、机器学习、人工智能等领域的发展。

本书中，乔治·帕里西以风趣幽默的语言，深入浅出地介绍自己获得诺奖的关键性成果。生动有趣的研究经历与巧思，带我们重返科学探索的第·一现场。这里没有一条公式，只要带上好奇心，就能与一位思维与众不同的物理学家，一同飞入复杂系统的奇境，化脑洞为现实，感受天马行空的想象力与科学的确定之美。

乔治·帕里西GIORGIOPARISI

意大利物理学家，罗马大学教授，2021年因复杂系统方面的研究获诺贝尔物理学奖。

研究兴趣广泛，主要贡献为发现无序体系中的隐藏规律，对复杂系统理论具有开创性意义，并扩展到生物学领域，如解释鸟群集体飞行的规律。同时，其巧妙的数学描述方法深刻影响21世纪神经网络、信息优化、机器学习、人工智能等领域的发展。

与椋鸟齐飞

物理学在罗马，五十多年前的事

相变，也就是集体现象

自旋玻璃：引入无序

隐喻，物理学与生物学之间的交流

想法从何而来

科学的意义

我无怨无悔

注释

译名对照表

2021年诺贝尔物理学奖得主，揭示无序世界隐藏的规律

带上好奇心，在探索中体会科学的确定之美

巨型鸟群没有指挥，为什么在极速中阵型变幻莫测？

看似复杂无序的表象下，是否隐藏着简洁普适的恒定规律？

2021年诺贝尔物理学奖得主的突破性发现，道出复杂系统背后的简单秩序，更深刻影响信息优化、机器学习、人工智能等领域的发展。

本书中，乔治·帕里西以风趣幽默的语言，深入浅出地介绍自己获得诺奖的关键性成果。生动有趣的研究经历与巧思，带我们重返科学探索的第·一现场。这里没有一条公式，只要带上好奇心，就能与一位思维与众不同的物理学家，一同飞入复杂系统的奇境，化脑洞为现实，感受天马行空的想象力与科学的确定之美。

乔治·帕里西GIORGIOPARISI

意大利物理学家，罗马大学教授，2021年因复杂系统方面的研究获诺贝尔物理学奖。

研究兴趣广泛，主要贡献为发现无序体系中的隐藏规律，对复杂系统理论具有开创性意义，并扩展到生物学领域，如解释鸟群集体飞行的规律。同时，其巧妙的数学描述方法深刻影响21世纪神经网络、信息优化、机器学习、人工智能等领域的发展。

-椋鸟的飞行让我格外着迷，因为这是一条重要线索，既关系到我的研究，也与现代物理学许许多多的研究息息相关，就是弄明白一个由众多相互影响的成分（参与者）组成的系统的行为。

-椋鸟定位的这一特点让我们获得了一个完全意想不到的结果：椋鸟之间的相互作用与其说取决于它们之间的距离，不如说取决于距离近的鸟之间的联系。

-在物理学和数学领域，为首次了解一项新事物需要付出巨大努力，但通过各种步骤得出的结论却又简单而自然，此二者之间的不平衡往往令人大跌眼镜。工作完成后，科学研究就像诗歌创作一样，没有任何迹象表明创作过程的艰辛，以及与之相伴的怀疑与彷徨。

-物理学，从牛顿万有引力定律开始（“两个物体之间的引力与距离的平方成反比”，你还记得吗？），已经习惯性地认为相互作用取决于距离。直到这些实验数据把结果摔到你的脸上，你才意识到距离在决定相互作用的强度上起到的只是边缘作用。

-我们的研究彻底改变了此前用于研究鸟群、羊群和其他动物群体的范式。事实上，在我们的工作之前，人们理所当然地认为相互作用取决于距离。然而，从我们的工作开始，大家就必须意识到相互作用总是发生在相邻近的个体之间。但也许有趣的结果是，这是一个具体的例子，明确地表明人类可以同时跟踪数千只鸟的位置，还能从中提取有用信息以了解动物的行为。

-每一个细节都决定着实验的成败。纸上谈兵的人根本不会意识到在战场上会遇到多少问题。我从不喜欢远离实验室的研究。

-思想总是像回旋镖一样，从一个方向开始，却在另一处结束。如果获得了有趣且不同寻常的成果，那么这一成果很可能被应用于让人始料未及的领域。

-时至今日，我们已经非常了解质子和其他粒子的性质，但就量子引力而言，我们的境况还能让人遥想起五十年前的光景。我们有各种各样的思想流派：弦理论、圈量子引力论，等等。但其中哪个是正确的呢？还是说我们要等待一个新的理论观念，或一个结果出人意料的实验？终的理论将以什么形式出现在我们面前？这些都很难说，无论我们多么费力地预测未来，未来都会出乎我们的意料。

-科学建立在实验证明、分析论证和定理的基础之上。然而，在科学建构的基础上，还有不可胜数的直觉推理。

-这些想法是从何而来的呢？它们是如何在像我这样的理论物理学家的头脑中形成的？我们运用了怎样的逻辑思维过程？我可不想只谈论那些伟大的、改变人类历史和思想史的想法，而是想谈谈所谓的“微创造力”，也就是在科学进步中至关重要却又平凡日常的小想法。在我看来，一个想法就代表着一种出人意料的主意，它会令人吃惊，所以不是微不足道的。

-科学是一幅巨大的拼图，每一片适得其所的组成部分都能为其他部分的加入创造更多的可能性。在这幅巨大的马赛克拼图中，每个科学家都在为之添砖加瓦，自觉地做出了自己的贡献，当他们的名字终被遗忘时，后来者会爬上他们的肩膀，极目远眺。

-对于科学家来说，享受解开这些谜题的乐趣才是至关重要的。我的老师尼古拉· 卡比博在谈论科学家该怎么做时曾经说过：“如果我们没有乐趣，为什么要研究这个问题呢？”

-我们可以想象这样一个关于科学事业的生动比喻。夜间，一群水手在一个不知名的岛屿登陆，他们在海滩上生起篝火，开始观察周围的事物。他们在篝火上放的木头越多，可见的区域也就越大；但在此之外，总有一片神秘的区域，被笼罩在漆黑之中，几乎无法察觉。远处火光的微弱光芒打破了这片死寂，但随着篝火亮度的增强，那片神秘的区域却变得越来越大。我们越探索宇宙，就会发现越多需要探索的新区域，每次发现都让我们能够提出许多以前我们无法想象的新问题。

-为了使科学成为一种文化，必须让大众了解科学是什么，以及科学和文化在历史发展和今天的社会实践中如何交相呼应。我们要以平易近人的方式解释当世的科学家都在做什么，当前他们面临的挑战是什么。这并不容易，尤其是对于以数学为核心的硬科学而言。但是，有志者事竟成。

乔治·帕里西对我们理解复杂物理系统作出了开创性贡献。他发现了从原子到行星尺度的物理系统中无序和涨落之间的相互作用。——诺贝尔物理学奖授奖辞

继彭加勒《科学与假设》之后，一本生动的科学方法的科普读物。——陈平

这本书讲了一个个科学探索的故事，比推理小说更有意思，更烧脑——因为是真的。——万维钢

真正好的研究，就是能从细节发现宇宙真理。——郝景芳