自発的対称法案-Wikipedia

自発的対称法案 理論物理学の概念であり、特に基本粒子物理学の標準モデル（Higgsメカニズム）で重要な役割を果たします。話す 自発 対称請求物理システムの基本状態（最低エネルギーの状態）が、基礎となる動き方程式よりも対称性が少ない場合。

対称性は、たとえば、保存率の履行または基本粒子の存在を引き起こす可能性があるため、システムの重要な物理的特性です。

この概念は、それが生まれる固体物理学にも役割を果たしています。 zを冷やす。たとえば、キュ​​リー温度の下で下にサブテンが下にあるため、内部磁場がある場合は、その方向に向けられた「自発的磁化」が発生し、以前に既存の回転対称性を破ります。弱い磁場を通して、 方向 自発的な磁化は、の間に指定されます 額 これとは独立しています。

「帽子」 – ポテンシャル ;可能な安定した基本状態は、対称軸の周りに円の上にあります。 （高い可能性も参照）

写真は、回転対称ポテンシャルを示しています。メカニカルアナログとして、この可能性は、ボトルの内向きのアーチ型の床やソンブレロなど、ボールが転がる領域としてこの可能性を想像できます。この場合、ポテンシャルは2つのローカル座標に依存します

と

あちらへ。粒子物理学では、局所座標の代わりに、複雑なフィールドは

（または2つの実際のフィールド

と

） 考慮。特定の値はフィールド構成に対応し、そこから実験で観察されるサイズについて予測を行うことができます。複雑なフィールドの場合

$}$

方程式を通じてそのような可能性がありますか

${displaystyle v（phi）= -u_ {0} | phi |^{2}+| phi |^{4}、}$

イラストで説明してください

選ばれた。

この可能性があります 安定 対称軸の周りの円全体の局所最小値、ポテンシャルの「床」に。機械的なアナログでは、これらはボールが休むことができる場所です。粒子物理学では、最小値は、フィールドが真空で取ることができる構成に対応します。したがって、1つは「真空円」について語っています。フィールドのローカルミニマとマキシマは、ポテンシャル（勾配）の最初の導出が消える場所です。

${displaystyle v ‘（phi）=左（-2、u_ {0} +4 | phi |^{2}右）| phi |、{stackrel {！} {=}}、0 ,,}$

これは、半径との起源の周りの円の上の場合です

：

${display -stemyyle$

。

1つもあります 不安定 潜在的な領域の中心にある定常状態、曲率の最上位にあります。現在、ボールまたはフィールドが最初にこの状態にあると想定されています。最小限の妨害では、ボールはこの時点から転がり落ち、最後に – 摩擦によって減速された – は、最小円のポイントにとどまります。不安定な状態からのフィールド（SO -Caled “間違った真空”）に類似しています 自発 真空円の安定した基本状態に入ります。ただし、システムは円の他のすべての場所に授与される円の特定の場所を選択しているため、構成は回転対称性（「対称会場」）を失いました。

自発的な休憩 グローバル ゴールドストネット定理は連続的な対称性をもたらします。これは、対称グループの壊れた発電機ごとに質量のないスカラーゴールドストーンボソンがあることを示しています。

ために 地元 GoldStonet理論は、オークの対称理論には適用されません。代わりに、ヒッグスメカニズムの現象があり、エイヒフェルダーがスカラーヒッグスフェルドと相互作用します。高磁場の自発的対称のゴールドストーンボソンは追加になります ロンティディーナレン 質量を与えるアイヒフェルダーの偏光の程度。 eichfelderは自発的な対称法案のないマセロスであり、2つしかないでしょう 横方向 偏光（伝播の方向と右のハンディングファッションを並列に並べたスピンを備えた左継手のファッションと、伝播方向に平行なスピンを使用）。

YOICHIRO NAMBUは、自発的対称性のアイデアで2008年にノーベル物理学賞を受賞しました。 ^[初め] フランソワ・エングラートとピーター・ヒッグスは、ヒッグスのメカニズムのためにノーベル物理学賞を受賞しました。

自然対称法案の概念は、物理学の他の分野、特に統計物理学（例えば、相遷移における重要な挙動）、固体物理学（例えば、超系統の理論）および粒子物理学（例えば、上記のHiggsメカニズム）において重要な役割を果たします。

古典的なメカニックでは、この概念は、このほとんどが見落とされがちな不確定性の可能性がこれに固有のものであることを示しています（「ドームパラドックス」）。ボールを「ドーム」または「sombreros」（不安定な平衡の状態）の上位にロールアップして、必要なポテンシャルエネルギーに対応する運動エネルギーで、自由の自由を提供することができます。したがって、ボールはいつでも不安定な平衡の位置を自発的に残すことができます – 古典的なメカニックの法則に完全に従って。 ^[2] a-最小限でさえ – 推進力は必要ありませんが、茶色の動きのために実際には常に存在します。

1. ↑ 物理学のノーベル賞の科学的背景2008： 壊れた対称性 、王立スウェーデン科学アカデミーの物理学のためにクラスによって編集
2. ↑ Florian Freistetter： Freistetterのフォーミュラの世界：奇妙なドームパラドックス 、ON：2021年6月3日のSpektrum.de、2021年6月6日午前7時に最終更新されました。