Spontane Symmetriebrechung

Modellkonzept der theoretischen Physik
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Spontane Symmetriebrechung bedeutet, dass der Grundzustand eines physikalischen Systems weniger Symmetrien aufweist, als die Bewegungsgleichungen.

In einem quantenmechanischen System bedeutet das, dass der Vakuumerwartungswert des Grundzustandes weniger Symmetrien aufweist, als die Bewegungsgleichungen des Systems. Es handelt sich also um Symmetrien, die im Grundzustand (bzw. in den Zuständen) des Systems nicht direkt auftreten.

Die spontane Symmetriebrechung unterscheidet sich also vom Phasenübergang bei dem die freie Energie nicht analytisch ist und von der expliziten Symmetriebrechung, bei der sich die Bewegungsgleichungen so ändern, dass sie weniger Symmetrien aufweisen.

Die spontane Brechung globaler Symmetrien wird durch das Goldstone-Theorem beschrieben, während die spontane Brechung lokaler Symmetrien durch den Higgs-Mechanismus beschrieben werden.