没有指挥

鸟群的飞行阵型为何能快速改变？

飞翔过程中

鸟群如何一起转向

同时避免相互碰撞？

现实世界中

许多看似复杂无序的表象下

是否隐藏着

简洁普适的恒定规律？

“玩鸟”的诺贝尔奖获得者

乔治·帕里西教授

为华中科技大学师生

带来一场精彩讲座

探秘世界中最简科学规律

一起来看——

3月29日，诺贝尔物理学奖获得者、意大利理论物理学家乔治·帕里西教授做客云端，带来题为《跨尺度“复杂系统”：探略世界中最简科学规律》的精彩讲座。400多名华中大师生聆听讲座并参与线上互动。

认识乔治·帕里西教授

乔治·帕里西 （Giorgio Parisi），1948年8月4日出生，意大利理论物理学家，2021年诺贝尔物理学奖获得者，意大利猞猁之眼国家科学院院士，法国科学院的外籍院士和美国国家科学院院士。2021年，他因发现了“从原子尺度到行星尺度的物理系统中的无序和涨落的相互作用”被授予诺贝尔物理学奖。除了诺贝尔奖外，乔治·帕利西还曾获得Dirac奖、费米奖、Heineman数学物理奖、沃尔夫奖等。

帕里西最著名的工作是发现了具有无序性的自旋玻璃系统中隐藏的对称性破缺行为，并由此发展出一种包含许多不同复杂系统的有序和随机现象的理论，成为复杂系统理论的基础。这不仅影响了物理学研究，也对数学、生物学、神经科学和机器学习等研究领域产生了影响。

在讲座的开始，帕里西首先回顾了他独特的研究历程。他的研究领域不断变换，从基本粒子和量子场论，再到统计物理、凝聚态和复杂系统。帕里西认为，跨不同领域研究可以帮助寻找不同尺度系统中物理现象的联系，进而获得启发并得到重要发现。他简要介绍了复杂系统物理问题研究的重要性及可能产生的影响。

在讲座的主体部分，帕里西详细介绍了其团队关于椋鸟群集体行为的研究。团队注意到，由数百只椋鸟构成的椋鸟群在受到鹰隼攻击时，会迅速调整鸟群的形状，避开鹰隼攻击以减少损失。在此过程中，每只椋鸟实际上只会和其附近的椋鸟进行信息交流。这种局域的信息交流如何以极快的速度影响整个鸟群的行为，便成了一个有趣的复杂系统问题。科学家们希望解答这一问题，并且能够在计算机上模拟鸟群和类似动物群体的集体行为。

为此，帕里西设计了精巧的实验，对鸟群中椋鸟的位置进行拍摄，并以此获得了椋鸟集体行为的定量实验结果。他分享了团队建立数值模型的研究过程，并展示了团队获得的鸟群运动截面，展示了数千只鸟如何通过局域的相互信息交流，形成一个具有临界性质的整体。从这些结果中可以看到，鸟群的集体行为从个体间相互作用的过程中涌现出来。

对话诺奖得主是怎样的感受？

物理学院教授马怡秋：帕里西教授带来的精彩讲座为物理学院的同学们开了一扇新的窗口。生活中常见的鸟群运动这类现象中，也蕴含着深刻的物理原理，能够和统计力学和场论中的临界现象、对称性破缺等等重要的概念建立联系。这充分显示出理论物理是阐释自然现象的有力工具。

物理学院研究生王楚明：帕里西教授的讲座整体深入浅出，复杂性科学的版图很大，但是却可以用最简单的实例——鸟群，来解释最基本的原理，这让我深受启发。讲座之后，师生们提的问题同样很深刻，比如最近很火的人工智能中的涌现现象，以及复杂系统与NP-hard问题的联系等等，都让人耳目一新。

物理学院研究生李香北: 我有幸听了帕里西教授的讲座，其中关于“starling flocks”的内容让我很感兴趣。以前我从没想过，物理学还能研究这样的内容，更不清楚怎样去研究。通过这次讲座，我了解到鸟群行为中隐藏的规律及其与统计物理学的紧密联系。听完后，我对复杂系统和自然界中的集体行为有了更深入的理解，这种新的角度和思考方式对我很有启发。

光电信息学院本科生王昱澍：这次讲座内容上能感受到帕里西教授的热情热情，从鸟类聚群运动引出复杂系统研究颇有趣味。他还着重提到了对鸟类行为的观测等实验细节，让人大开眼界。在提问环节，学者们对AI、NPC等热点问题展开讨论，他们对物理、数学问题的深刻感悟和对未来发展趋势的独到见解，让我受益颇多！

在这里，大师讲座陆续不断

为营造浓郁学术氛围

让学生感受大师的风采

激发对物理学的兴趣

物理学院于2008年开设博学讲堂

于2016年开设格物论坛

通过定期邀请物理学大师作报告

以论坛形式介绍相关领域前沿进展

讨论关键学科问题

展望未来研究方向

诺贝尔物理学奖得主安东尼·莱格特、朱棣文、海因里希•罗勒、默里•盖尔曼、冯·克利青都曾来到华中大讲学。

2019年6月27日，2003年度诺贝尔物理学奖获得者安东尼·莱格特为华中大师生作专题讲座。2016年11月3日，1997年度诺贝尔物理学奖获得者朱棣文做客博学讲堂。2012年3月15日，1986年度诺贝尔物理学奖获得者海因里希·罗勒一行来校访问。2010年5月13日，“夸克之父”、1969年度诺贝尔物理学奖得主默里•盖尔曼做客物理学院博学讲堂。2006年9月25日，1985年度诺贝尔物理学奖得主、量子霍耳效应发现者冯·克利青做客“科学精神与实践”讲座，后于2013年5月6日第三次应邀作客华中大。

选择华中大

与诺奖得主对话

开启一场场

全球顶尖科研之旅

来源：华中科技大学官方微信公众号

编辑：高翔、李芊芊