|
Rieth József: Anyagvilág - Háttérismeret Tartalomjegyzékhez < Világképem < (Kvark-időszak, Hadron-időszak) A fizikában a spontán szimmetriasértés akkor következik be, amikor egy rendszernek, ami szimmetrikus egy szimmetriacsoporttal szemben, olyan vákuumállapota van, ami nem szimmetrikus. Ekkor a rendszer nem látszik szimmetrikusan viselkedni. Ez egy olyan jelenség, ami sok helyzetben bekövetkezik. A szimmetriacsoport lehet diszkrét, mint például egy kristály tércsoportja, vagy folytonos (azaz egy Lie-csoport), mint a térbeli forgatások csoportja. Egy közönséges példa a jelenség szemléltetésére egy domb csúcsán pihenő labda. Ez a labda egy teljesen szimmetrikus állapotban van. Mindazonáltal ez nem egy stabil állapot: a labda könnyen legurulhat a dombról. Egyszer a labda le is fog gurulni ilyen vagy olyan irányban. A szimmetria sérül, mert a labda legurulásának iránya önkényesen kiválasztott egyetlen irányt a sok lehetséges közül, amik együtt voltak szimmetrikusak. A szimmetriából annyi maradt, hogy a lehetséges legurulási irányokat ugyanaz a transzformáció viszi egymásba – a domb tengelye körüli forgatás –, amivel szemben a rendszer szimmetrikus volt. A fizikában a Lagrange-függvény határozza meg a hatáselven keresztül egy rendszer viselkedését. A Lagrange-függvénynek van egy unitér U(1)-szimmetriája. Ha viszont a rendszer valamelyik stabil vákuumállapotba zuhan (θ egy megválasztásának megfelelően), ez a szimmetria elveszik, azaz spontán sérül. A Standard modellben a spontán szimmetriasértést a Higgs-bozon viszi végbe, és ő felelős a W- és Z-bozonok tömegéért, valamint a fermionok tömegéért is egy-egy Yukawa-kölcsönhatáson keresztül. Általában véve előfordulhat spontán szimmetriasértés nemvákuum helyzetekben és nem hatás segítségével leírt rendszerekben is. Az alapvető fogalom itt a rendparaméter. Ha egy mező (gyakran egy háttérmező) aminek a várható értéke (nem feltétlenül a vákuum várható értéke) nem invariáns a kérdéses szimmetriával szemben, akkor azt mondjuk, hogy a rendszer rendezett fázisban van, és a szimmetria spontán sérül. Ez azért van, mert az alrendszerek kölcsönhatnak a rendparaméterrel, ami úgymond "vonatkoztatási rendszert" képez a mérés számára. Példák [szerkesztés] Ferromágneses anyagok esetén az őket leíró törvények invariánsak a térbeli forgatásokkal szemben. Itt a rendparaméter a mágnesezettség, ami a mágneses dipólussűrűséget méri. A Curie-hőmérséklet felett a rendparaméter nulla, ami forgásinvariáns és nincs szimmetriasértés. A Curie-hőmérséklet alatt azonban a mágnesezettség állandó (az ideális helyzetben, teljes egyensúlyban, különben a transzlációs szimmetria is sérül) nemnulla értéket vesz fel, ami egy bizonyos irányba mutat. A maradék forgásszimmetriák, amik nem változtatják meg ezt az irányt, nem sérülnek, de a többi sérül. Tartalomjegyzékhez < Világképem < Kvark-időszak ---------------- http://hu.wikipedia.org/wiki/Spont%C3%A1n_szimmetrias%C3%A9rt%C3%A9s
|