В контексте нерелятивистской физики (например, конденсированного вещества) теорема Голдстоуна говорит нам, что спонтанное нарушение симметрии приводит к возбуждениям без зазоров, т.е. возбуждениям с произвольно низкой энергией над основным состоянием. поскольку Е ∼ ω в квантовой механике это говорит нам классически, что должны существовать моды с исчезающей частотой.
Однако теорема Голдстоуна также применяется к «чисто термодинамическим» системам, таким как классическая модель XY , которая не имеет собственной динамики! То есть, если вы эволюционируете во времени с гамильтонианом модели XY, абсолютно ничего не произойдет, потому что нигде в поле зрения нет канонического импульса. Система просто сидит там.
На практике эволюция во времени может происходить из-за связи с тепловым резервуаром, но это не записано в гамильтониане и, конечно, не приводит к уникальному ω для режима или даже колебаний вообще. Поэтому трудно определить какой-либо «режим» для такой системы.
В этом случае, что является формальным утверждением теоремы Голдстоуна для таких систем и как оно связано с обычным утверждением теоремы Голдстоуна?
Эта связь легче всего увидеть с точки зрения квантового эффективного потенциала при наличии классического фона, аналогичного функционалу свободной энергии в контексте статистической теории поля. Используя аргументы, эквивалентные аргументам в большинстве учебников QFT, вы можете показать, что, пока взаимодействия являются короткими или локальными, стоимость бесплатной энергии, связанная с длинноволновыми деформациями, перпендикулярными направлению нарушения симметрии, исчезает с пространственной частотой применяемого внешнего поле. Обычно это подразумевает расхождение в функции восприимчивости, поперечной «VEV» (или направлению спонтанного нарушения симметрии). Рассматриваемые «моды» аналогичны низкочастотным нормальным модам связанных гармонических осцилляторов.
Хосейн
knzhou
Хосейн
knzhou
Хосейн