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Ruptura de la simetría[editar]
En física, la ruptura de la simetria es un fenómeno en que infinitesimalmente pequeñas fluctuaciones actúan sobre un sistema que pasa por un punto crítico[1], decidiendo el destino de este sistema al elegir una de las divisiones que se genera debido a la bifurcación del mismo. Para un observador que desconozca las variaciones que se presentan la acción de elegir alguna de las divisiones le parecerá que se da de manera aleatoria, pero, realmente este tipo de cambios permiten llevar el sistema de un estado único y desordenado a uno o varios estados definidos y ordenados.
En su artículo científico de 1972 titulado "more is different", el premio Nobel P.W. Anderson usó la idea de la ruptura de la simetría para demostrar que, si el reduccionismo es cierto, su contrario, el construccionismo, que es la idea de que los científicos pueden predecir fácilmente fenómenos complejos dadas las teorías que describen sus componentes, no lo es.
La ruptura de la simetria es parte de las teorías del todo que propone la fisica, debido a su importancia en la creación de patrones lógicos.
Ruptura de simetría explícita[editar]
En la ruptura de simetría explícita, las ecuaciones de movimiento que describen un sistema son variantes bajo la simetría rota. En la mecánica hamiltoniana o mecánica lagrangiana , esto sucede cuando hay al menos un término en el hamiltoniano (o lagrangiano) que rompe explícitamente la simetría dada.
Ruptura espontánea de simetría[editar]
En la ruptura espontánea de la simetría, las ecuaciones de movimiento del sistema son invariantes, pero el sistema no lo es. Esto se debe a que el fondo ( espacio-tiempo ) del sistema, su vacío , no es invariable. Tal ruptura de simetría está parametrizada por un parámetro de orden . Un caso especial de este tipo de ruptura de simetría es la ruptura de simetría dinámica
Ejemplos[editar]
La ruptura de simetría puede cubrir cualquiera de los siguientes escenarios:
- La ruptura de una simetría exacta de las leyes subyacentes de la física por la formación aparentemente aleatoria de alguna estructura;
- Una situación en física en la que un estado de energía mínima tiene menos simetría que el propio sistema;
- Situaciones en las que el estado real del sistema no refleja las simetrías subyacentes de la dinámica porque el estado manifiestamente simétrico es inestable (la estabilidad se gana a costa de la asimetría local );
- Situaciones en las que las ecuaciones de una teoría pueden tener ciertas simetrías, aunque sus soluciones no (las simetrías están "ocultas").
Uno de los primeros casos de simetría rota discutidos en la literatura de física está relacionado con la forma que toma un cuerpo de fluido incompresible[2] que gira uniformemente en equilibrio gravitacional e hidrostático . Jacobi y poco después Liouville , en 1834, discutió el hecho de que un elipsoide triaxial era una solución de equilibrio para este problema cuando la energía cinética comparada con la energía gravitacional del cuerpo giratorio excedía un cierto valor crítico. La simetría axial que presentan los esferoides de McLaurin se rompe en este punto de bifurcación. Además, por encima de este punto de bifurcación, y para un momento angular constante, las soluciones que minimizan la energía cinética son los elipsoides de Jacobi no simétricos axialmente en lugar de los esferoides de Maclaurin .
Referencias[editar]
- Anderson, P.W. (1972). "More is Different" (PDF). Science. 177 (4047): 393–396.
- Castellani, E. (2003) "On the meaning of Symmetry Breaking" in Brading, K. and Castellani, E. (eds) Symmetries in Physics: New Reflections, Cambridge: Cambridge University Press
- "Astronomical Glossary". www.angelfire.com.