2021年诺贝尔物理学奖的复杂物理系统是什么？

2021年诺贝尔物理学奖已经公布了，一半给了真锅淑郎与克劳斯·哈塞尔曼以表彰他们地球气候的物理建模，量化可变性并预测全球变暖。另一半颁给了乔治·帕里西表彰他发现了从原子到行星尺度的物理系统中无序和波动的相互作用。

这次给的奖项是有关复杂物理系统，物理学家通常采用统计学的方法来解决，也叫混沌系统。物理学有重要的四大力学，理论力学，电动力学，量子力学和热力学与统计物理学。统计物理学是与其他三大力学区别最大的，其他的力学都是以具体某个粒子作为研究对象，用场或力来描述物体的运动规律。但是统计物理采用了一套新的方法学，只关注整个系统宏观变化，不关心内部粒子的个体变化，事实上我们也并没有办法获取一个系统中每个粒子的物理量。比如在加热一杯水时，我们只能从宏观上确定所有水分子的平均动能是增加的，但没有办法研究具体某个分子的运动规律，因为他是无序的。通常采用统计的方法来描述系统的变化特征，以预测系统的变化趋势。

著名的蝴蝶效应是气象物理理论的现象，很多人只是听说过这个效应，也知道蝴蝶效应的含义。但是很多人不知道为什么叫蝴蝶效应，为什么不叫昆虫效应？其实原因是洛伦兹提出的理论，他的微分方程的数值解图像是蝴蝶形状，因此形象地称为蝴蝶效应。理论上讲对于任何经典物理学适用的场景，我们都可以给出微分方程来求解，但是由于周围环境复杂，初始状态受到随机化条件的影响，我们不可能精确预测真实世界中的变化。

通俗的讲，复杂物理系统是采用统计物理描述的系统，这个系统中的每一个小部分都具有随机性，但整个系统具有明显可观测的变化特征。