What is spontaneous symmetry breakdown?

Спонтанное нарушение симметрии — это частичная или полная потеря физической системой имеющейся в ней симметрии, состоящая в нарушении начальных или граничных условий системы. bigenc.ru При этом уравнения, описывающие систему, остаются симметричными. bigenc.ru

Спонтанное нарушение симметрии происходит в тех случаях, когда:

• симметричное состояние не обладает минимальной энергией и потому энергетически невыгодно; bigenc.ru
• наинизшее состояние (с минимальной энергией) неоднозначно, то есть вырождено. bigenc.ru

Некоторые примеры спонтанного нарушения симметрии:

• Бутылка с выпуклым донышком и горошина. bigenc.ru postnauka.org Бутылка симметрична относительно вращений вокруг оси, проходящей через центр. bigenc.ru Если наклонить бутылку, то симметрия нарушится и низшее состояние будет соответствовать наинизшей точке на ободе, куда скатится горошина. bigenc.ru Если после этого вернуть бутылку в вертикальное положение, то симметрия восстановится, но горошина останется в той точке, где был минимум. bigenc.ru
• Ферромагнетик с локализованными спинами. bigenc.ru Симметрия ферромагнетика нарушается (уменьшается) при выстраивании спинов в приложенном магнитном поле. bigenc.ru При выключении поля симметрия восстанавливается, но исходное состояние остаётся несимметричным. bigenc.ru

Спонтанное нарушение симметрии — распространённое явление в макроскопической физике. infourok.ru В квантовой теории поля это основной принцип, обеспечивающий генерацию масс калибровочных бозонов. ru.wikipedia.org