钱伟长讲坛第55讲:2021年诺贝尔物理学奖——复杂系统与统计物理的盛宴

2022.03.20

投稿:刘佳部门:钱伟长学院浏览次数:

活动信息

时间: 2022年03月22日 13:00

地点: 腾讯会议:960-959-560

报告人简介:黄吉平,复旦大学特聘教授,物理系副系主任,国家杰青,2003年获得香港中文大学物理系博士学位,其后在德国马普学会高分子研究所做博士后、洪堡学者。2005年9月-2007年2月,复旦大学物理系研究员;2007年3月起,复旦大学物理系教授;2018年1月起,复旦大学特聘教授。2006年2月起,复旦大学物理系博士生导师。2007年1月-2009年3月、2020年7月起,复旦大学物理系副主任。2017年获得国家杰出青年科学基金。大会主席:2020年国际热力学与热超构材料学术会议。主要学术贡献:参照适用于波动系统的变换光学理论,首次提出了适用于扩散系统的变换热学理论,预言了热隐身材料,引发了设计人工结构控制新奇热输运的理论和实验热潮,推动了热超构材料(thermal metamaterial)这个热点研究方向的形成,从而将超构材料(metamaterial)这个热门领域所覆盖的系统,首次从波动系统推广到扩散系统,且已成为超构材料的主要分支之一,并成为联系“物理学”、“动力工程及工程热物理”和“材料科学与工程”这三个一级学科的纽带,开创性贡献已经获得同行的肯定与认可。

报告摘要:2021年诺贝尔物理学奖的颁奖理由是“为我们理解复杂物理系统而取得的开创性贡献”,奖金一半授予真锅淑郎(Syukuro Manabe)和克劳斯·阿塞尔曼(Klaus Hasselmann),表彰他们“建立地球气候的物理模型、量化其可变性并可靠地预测全球变暖”的贡献,另一半授予乔治·帕里西(Giorgio Parisi),表彰他“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影响”。本次报告内容,将分为三个部分,即:什么是复杂系统?什么是全球变暖?三位诺奖得主的贡献分别是什么?迄今,复杂系统并无明确定义,其实,这是好事,没有定义,则没有边界或壁垒,这样有助吸引更多的人,投身其中。所有复杂系统,其结构、机制和功能,应该具有以下特征,即时空结构的层次性或多尺度性(结构)、非线性的动态相互作用(机制)、“整体大于部分之和”的涌现性(功能)。2021年诺贝尔物理学奖,授奖领域是复杂系统,其包含地球气候系统等。针对包含全球变暖在内的若干复杂现象,这三位科学家分别从三个不同的层次,即宏观层次(真锅淑郎)、介观层次(克劳斯·阿塞尔曼)和微观层次(乔治·帕里西),运用或发展统计物理方法,揭示了其中的机制和涌现现象,做出了突破性的研究成果,其必将对整个复杂系统领域的进一步发展,产生深远影响,且人类已经——并将继续——从中受益。特别值得提及的是,与物理研究过程中常用的“由上至下”还原论范式相比,复杂系统研究恰恰相反,属于“由下至上”整体论的研究范式——这里,统计物理发挥着无与伦比的巨大功效。于此可见,今年颁发该奖,意义尤其重大。此外,也值得一提的是,纵观整个诺贝尔物理学奖的颁发历史,能够获得该奖的工作,通常是相关方向做得最早的,而非最好的——“最早”是客观评价,“最好”是主观评价。

欢迎学校广大师生共同聆听此次讲座!