к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Ю Я

Параметр порядка

Параметр порядка - термодинамич. величина, характеризующая дальний порядок в среде, возникающий в результате спонтанного нарушения симметрии при фазовом переходе. Равновесный П. п. равен нулю в неупорядоченной фазе и отличен от нуля в упорядоченной. При фазовом переходе 2-го рода П. п. непрерывно возрастает от нулевого значения в точке перехода, а при переходе 1-го рода сразу принимает конечное значение. Если переход происходит из неупо-рядоч. состояния с группой симметрии G в упорядоченное состояние с пониженной группой симметрии НG, то П. п. в равновесии инвариантен относительно преобразований из группы Н, но преобразуется по представлению группы G, отличному от единичного. Вблизи точки фазового перехода 2-го рода Т_с, где П. п. мал, он преобразуется по одному из неприводимых представлений группы G; вклад остальных представлений, согласно квантовой теории, мал но параметру= 1 - - Т/ Т_с.
Примеры П. п.: 1). Отклонение зависящей от координат плотности атомов в кристалле от её ср. значения преобразуется под действием общей группы трансляций и пространственных вращений, входящих в группу симметрии G изотропной жидкости, но остаётся инвариантным относительно преобразований из пространственной группы симметрии кристалла. 2). Анизотропная часть тензора дпэлектрич. проницаемости в жидком кристалле преобразуется под действием группы пространственных вращений как симметричный тензор с нулевым следом. 3). Намагниченность в ферромагнетике преобразуется как вектор при вращениях подсистемы спинов и меняет знак при обращении времени. 4). Волновая функция бозе-конденсата в сверхтекучем ⁴Не (см. Гелий жидкий, Сверхтекучесть)преобразуется под действием калибровочного преобразования группы U(1), входящей в группу G изотропной жидкости: 5). Комплексная матрица в сверхтекучем ³Не преобразуется как вектор по второму индексу при пространственных вращениях, как вектор по первому индексу при спиновых вращениях, умножается на при калибровочных преобразованиях, переходит в комплексно сопряжённую матрицу при обращении времени и меняет знак при пространственной инверсии. Согласно квантовой теории, равновесное значение П. п. вблизи фазового перехода 2-го рода находят инвариантный относительно преобразований из группы G.
Вырождение в упорядоченных фазах. Под действием преобразований из группы G, не входящих в подгруппу Н, П. п., а вместе с ним и состояние системы изменяется без изменения энергии. Т. о., в упорядоченной фазе имеется вырожденце равновесных состояний. Совокупность R всех таких равновесных состояний образует фактор-пространство R = G/H. В случае ферромагнетика R является сферой радиуса М, на к-рой принимает свои значения равновесная намагниченность М. В сверхтекучем ⁴Не область R является окружностью, соответствующей значениям фазы волновой функции Жёсткость упорядоченного состояния приводит к появлению коллективных возбуждений - колебаний П. п. вблизи любого из его равновесных значений. Особенно выделяются т. п. голостоуновские моды, частота к-рых обращается в нуль в пределе бесконечной длины волны. При этих колебаниях П. п. не выходит за рамки пространства R. Число голдстоуновских мод обычно совпадает с размерностью пространства R. Напр., второй звук в сверхтекучем ⁴Не - колебания фазыспиновые волны в ферромагнетике - колебания направления намагниченности.

Неоднородные состояния П. п. Непрерывное вырождение равновесных состояний упорядоченных фаз приводит к появлению состояний, в к-рых П. п. зависит от координат. Такие неоднородные состояния можно создавать при помощи внеш. полей, они могут существовать и в виде метастабильных дефектов структуры, таких, как квантованные вихри в сверхтекучем ⁴Не, дислокации, в кристаллах, доменные стенки в ферромагнетиках, дисклинации в жидких кристаллах, солитоны в сверхтекучем ³Не, вихри Абрикосова в сверхпроводниках и др. Их устойчивость связана с топологией пространства R и обеспечивается наличием сохраняющихся топологич. инвариантов, или топологич. зарядов (т. н. топологич. устойчивость). Напр., топологич. заряд квантованного вихря в ⁴Не равен числу обходов фазой окружности R при обходе вокруг вихря; это совпадает с числом квантов циркуляции сверхтекучей скорости вокруг вихря. Сложение топологич. зарядов подчиняется групповому закону. Напр., в сверхтекучем ⁴Не при слиянии двух одинаковых вихрей с топологпч. зарядами 1 возникает вихрь с топологич. зарядом 2; в сверхтекучем ³Не при слиянии двух одинаковых вихрей может возникнуть состояние с топологич. зарядом 0.

Литература по параметру порядка

Паташинский А. 3., Покровский В. Л., Флуктуационная теория фазовых пореходов, 2 изд., М., 1982;
Воловик Г. Е., Минес в В. П., Физика и топология, М., 1980.

Г. Е. Воловик

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, что релятивистское объяснение феномену CMB (космическому микроволновому излучению) придумал человек выдающейся фантазии Иосиф Шкловский (помните книжку миллионного тиража "Вселенная, жизнь, разум"?). Он выдвинул совершенно абсурдную идею, заключавшуюся в том, что это есть "реликтовое" излучение, оставшееся после "Большого Взрыва", то есть от момента "рождения" Вселенной. Хотя из простой логики следует, что Вселенная есть всё, а значит, у нее нет ни начала, ни конца... Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира