Giorgio Parisi

Physiker und Nobelpreisträger

Giorgio Parisi (* 4. August 1948 in Rom) ist ein italienischer Physiker und Hochschullehrer. Er arbeitet besonders zur statistischen Mechanik komplexer Systeme. Komplexe Systeme sind hier Systeme mit vielen miteinander wirkenden Teilen, deren Verhalten zudem durch Unordnung und zufällige Schwankungen (Fluktuationen) beeinflusst wird.

2021 erhielt Parisi gemeinsam mit Klaus Hasselmann und Syukuro Manabe den Nobelpreis für Physik. Ausgezeichnet wurden „bahnbrechende Beiträge zum Verständnis komplexer physikalischer Systeme“. Parisis Anteil würdigte konkret die Entdeckung, wie das Zusammenspiel von Unordnung und Fluktuationen physikalische Systeme von der atomaren bis hin zur planetarischen Ebene bestimmt.

Ausbildung und Forschungsfelder

Parisi schloss 1970 sein Physikstudium an der Universität La Sapienza in Rom ab. Danach arbeitete er zunächst in der Hochenergiephysik bei Nicola Cabibbo und bis 1981 als Forscher am Laboratori Nazionali di Frascati. Forschungsaufenthalte führten ihn an die Columbia University (1973–1974), das Institut des Hautes Études Scientifiques (1976–1977) und die École normale supérieure (1977–1978). Von 1981 bis 1992 war er Professor für theoretische Physik an der Universität Tor Vergata; seit 1992 ist er Professor für Quantenphysik an der La Sapienza.

Seine Arbeit umfasst Hochenergiephysik, Quantenchromodynamik, Theorie der Phasenübergänge, statistische und mathematische Physik, Biophysik, Stringtheorie sowie Spin-Gläser. Außerdem leistete er Beiträge zum Computerdesign in Hard- und Software.

Wichtige wissenschaftliche Beiträge

Mit Guido Altarelli stellte Parisi Gleichungen für die Skalenabhängigkeit von Partondichtefunktionen in der tief inelastischen Streuung auf: die Altarelli-Parisi-Gleichungen. Ähnliche Gleichungen waren unabhängig und früher von Yuri L. Dokshitzer sowie V. N. Gribov und L. N. Lipatov gefunden worden; deshalb heißen sie auch DGLAP-Gleichungen.

Mit dem Supercomputer APE 100 untersuchte er Quantenchromodynamik auf dem Gitter. In der quenched approximation wird die Vakuumpolarisation vernachlässigt; damit ließ sich das Massenspektrum der Hadronen auf 10 Prozent genau berechnen. Gemeinsam mit Yong Shi Wu entwickelte Parisi die stochastische Quantisierung für euklidische Quantenfeldtheorien.

Für Phasenübergänge entwickelte er eine Methode zur Berechnung kritischer Indizes und kritischer Exponenten. Bei Spin-Gläsern nutzte er die ultrametrische Struktur komplexer Systeme. Diese Zugänge können auch für neuronale Netze, Proteinfaltung, Immunität und kombinatorische Optimierung verwendet werden. Für das Wachstum zufälliger Ansammlungen formulierte er die Kardar-Parisi-Zhang-Gleichung (KPZ), eine stochastische Differentialgleichung. Zu seinen späteren Arbeiten gehört die Untersuchung ungeordneter Systeme, etwa der Kommunikation von Staren in großen Schwärmen.

Ehrungen, Mitgliedschaften und Schriften

Zu Parisis Auszeichnungen zählen die Boltzmann-Medaille (1992), die Dirac-Medaille (ICTP, 1999), der Dannie-Heineman-Preis für mathematische Physik (2005), die Max-Planck-Medaille (2011), der Lars-Onsager-Preis (2016), der Wolf-Preis in Physik (2021) und der Nobelpreis für Physik (2021). 2022 wurde der Asteroid (15803) Parisi nach ihm benannt. Seit 1993 ist er ständiges Mitglied der Accademia Nazionale dei Lincei; weitere Mitgliedschaften umfassen unter anderem die Académie des sciences, die National Academy of Sciences, die Academia Europaea und die American Philosophical Society.

2023 veröffentlichte er die laientaugliche Einführung In a Flight of Starlings. The Wonder of Complex Systems. Zu seinen wissenschaftlichen Büchern gehören Spin glass theory and beyond (mit Marc Mézard und Miguel Virasoro, 1987), Statistical Field Theory (1988), Field Theory, Disorder and Simulations (1992), Quantum Mechanics (mit Auletta Gennaro und Fortunato Mauro, 2009) und Theory of simple glasses. Exact solutions in infinite dimensions (mit Pierfrancesco Urbani und Francesco Zamponi, 2020). Er ist Autor von mehr als 350 Artikeln in wissenschaftlichen Zeitschriften und Mitherausgeber zahlreicher Fachzeitschriften.