Vizualizare sursă pentru „Ruperea spontană a simetriei”

{{referințe|date=iunie 2014}}
în [[fizică]], '''ruperea spontană a simetriei''' este fenomenul ce are loc când un sistem simetric în raport cu un oarecare grup de simetrie intră într-o stare asimetrică de vid cuantic. În acest punct, sistemul nu mai pare să se comporte într-o manieră simetrică. Este un fenomen care are loc natural în multe situații. Grupul de simetrie poate fi [[grup discret |discret]], cum ar fi grupul spațial al unui cristal, sau continuu, cum ar fi [[simetrie de rotație |simetria de rotație]] a spațiului.

Un exemplu comun care ajută la explicarea acestui fenomen este o minge care stă în vârful unui deal. Această minge este într-o stare complet simetrică. Totuși, starea nu este stabilă: mingea se poate rostogoli cu ușurință la vale. La un moment dat, mingea se rostogolește la vale într-o direcție sau în alta. Simetria s-a rupt, deoarece direcția în care s-a rostogolit mingea a căpătat o importanță diferită de cea a celorlalte direcții în care s-ar fi putut duce.

==Exemplu matematic: potențialul pălăriei mexicane==
[[Image:Spontaneous symmetry breaking.jpg|frame|Graficul ruperii spontane a simetriei în ecuaţia (2)]]

În cel mai simplu exemplu, un câmp cu simetria ruptă spontan este descris de o teorie a câmpurilor scalare. În fizică, un mod de a vedea ruperea spontană a simetriei este prin intermediul [[lagrangian]]ului, un operator care dă diferența între energia cinetică și cea potențială a unui sistem fizic. Lagrangianul, care dictează felul în care se va comporta un sistem, poate fi împărțit în cei doi termeni ai săi: potențialul și termenul cinetic

:<math>(1) \qquad \mathcal{L} = \partial^\mu \phi \partial_\mu \phi - V(\phi).</math>

În termenul potențial (''V''(''φ'')) are loc acțiunea de rupere a simetriei. Un exemplu de potențial îl reprezintă funcția reprezentată grafic în imagine și dat de formula:

:<math>(2) \qquad V(\phi) = -10|\phi|^2 + |\phi|^4 \,</math>

Potențialul acesta are multe [[Punct de minim|puncte de minim]] (stări de vid) date de ecuația

:<math>(3) \qquad \phi = \sqrt{5} e^{i\theta} </math>

pentru orice ''θ'' [[Număr real|real]] între 0 și 2''[[π]]''. Sistemul are și o stare de vid instabilă corespunzătoare lui ''Φ'' = 0. Această stare prezintă simetrie U(1). Totuși, odată ce sistemul cade într-o anumită stare de vid stabilă (corespunzătoare alegerii unui ''θ'') această simetrie se pierde și este ruptă spontan.

===Mecanismul Higgs===
În [[Modelul Standard]], ruperea spontană a simetriei este realizată prin intermediul [[Bosonul Higgs|bosonului Higgs]] și este răspunzătoare pentru [[Masă|masele]] [[Bosonii W și Z|bosonilor W și Z]]. Un fenomen prin care o rupere spontană a simetriei determină [[fermion]]ii să capete masă este [[interacțiunea Yukawa]].

{{Fizică cuantică}}
{{Ciot-fizică}}

[[Categorie:Fizică cuantică]]