تحولات الطور والظواهر الحرجة
تحولات الطور هي تغيرات مفاجئة في حالة المادة، وبالقرب من التحولات المستمرة، تشترك الأنظمة المتنوعة في سلوك حرج عالمي يتم التقاطه بواسطة التحجيم ومجموعة إعادة التوحيد.
Definition
تحول الطور هو تغير نوعي في الحالة العيانية لنظام مع تغير معلمة التحكم، والظواهر الحرجة هي السلوكيات الفردية العالمية للكميات الديناميكية الحرارية بالقرب من التحولات المستمرة، منظمة حسب التناظر والأبعاد بدلاً من التفاصيل المجهرية.
Scope
يغطي هذا المجال تصنيف تحولات الطور إلى أنواع من الرتبة الأولى والمستمرة، ونماذج الشبكة مثل نموذج إيزينغ وحلولها الدقيقة والتقريبية، ونظرية لانداو لمعاملات الترتيب وكسر التناظر، والسلوك الفردي بالقرب من النقاط الحرجة الموصوفة بواسطة الأسس الحرجة، وفرضية التحجيم، ومجموعة إعادة التوحيد التي تفسر العالمية. تأتي الإحصائيات المجهرية التي تقوم عليها هذه النماذج من مجالات المجموعات والإحصاء الكمي.
Sub-topics
Core questions
- كيف يتم التمييز بين تحولات الطور من الرتبة الأولى والمستمرة ديناميكيًا حراريًا؟
- لماذا تتباعد الكميات الديناميكية الحرارية بأسس عالمية بالقرب من نقطة حرجة؟
- كيف يقوم معامل الترتيب بترميز كسر التناظر التلقائي؟
- لماذا تفسر مجموعة إعادة التوحيد عالمية السلوك الحرج؟
Key concepts
- التحولات من الرتبة الأولى مقابل التحولات المستمرة
- معامل الترتيب وكسر التناظر التلقائي
- الأسس الحرجة وفئات العالمية
- فرضية التحجيم
- مجموعة إعادة التوحيد
Key theories
- نظرية لانداو لتحولات الطور
- يتم وصف التحول المستمر عن طريق توسيع الطاقة الحرة في قوى معامل الترتيب الذي يحترم تناظر النظام؛ وتقليله يتنبأ بكسر التناظر والأسس الحرجة للمجال المتوسط.
- مجموعة إعادة التوحيد والعالمية
- تحديد نظام تدريجي متتالي يحدد تدفقًا في فضاء الاقترانات التي تحكم نقاطها الثابتة السلوك الحرج، مما يفسر لماذا تشترك الأنظمة المختلفة مجهريًا في نفس الأسس الحرجة.
Clinical relevance
تصف نظرية تحولات الطور الانصهار، والغليان، والمغناطيسية، والموصلية الفائقة، والميوعة الفائقة، وتمتد طرق مجموعة إعادة التوحيد الخاصة بها إلى البوليمرات، والترشيح، والاضطراب، وحتى التشابهات في علم الكون ونظرية الحقل الكمومي.
History
من وصف فان دير فالس المستمر للتعايش بين السائل والغاز ونظرية معامل الترتيب لـ لانداو عام 1937، تقدم المجال من خلال حل أونساغر الدقيق عام 1944 لنموذج إيزينغ ثنائي الأبعاد وبلغ ذروته في مجموعة إعادة التوحيد لـ ويلسون في أوائل السبعينيات، والتي فسرت العالمية.
Key figures
- Lev Landau
- Lars Onsager
- Leo Kadanoff
- Kenneth Wilson
Related topics
Seminal works
- wilson1971
- landaulifshitz1980stat
- goldenfeld1992
Frequently asked questions
- ما هي العالمية في الظواهر الحرجة؟
- هي الملاحظة بأن الأسس الحرجة ووظائف التحجيم بالقرب من تحول مستمر تعتمد فقط على عدد قليل من الميزات - البعد المكاني، وتناظر معامل الترتيب، ونطاق التفاعلات - وليس على التفاصيل المجهرية، لذلك تقع أنظمة مختلفة جدًا في نفس فئة العالمية.
- ما الذي يميز التحول من الرتبة الأولى عن التحول المستمر؟
- يتضمن التحول من الرتبة الأولى حرارة كامنة وقفزة غير متصلة في معامل الترتيب، كما هو الحال في غليان الماء، بينما يتغير معامل الترتيب في التحول المستمر بسلاسة إلى الصفر مع تقلبات متباعدة ولا توجد حرارة كامنة.