¿Qué es la simetría rota en física, explicada en inglés simple sin matemáticas avanzadas?

Answer 1

La simetría rota es un concepto muy simple. Los ejemplos de física no son tan simples.

Aquí hay un ejemplo hipotético de una simetría rota: una persona mira al espejo y siempre ve su imagen exacta. Un día, su imagen tiene un lunar en la frente, pero la persona real no tiene lunar. Esta es una simetría rota. Demasiado trivial? Sí lo es. También es sorprendente, ya que lo que parece ser simétrico mil millones de veces y una vez que no es simétrico es bastante inusual, pero ahí es donde la física también se vuelve interesante.

Ahora podemos pasar a la física real. Un material magnético mantenido a alta temperatura no es magnético. Sus propiedades magnéticas (campo magnético interno) son las mismas en todas las direcciones. Cuando se enfrían por debajo de la temperatura de Curie, los átomos alinean repentinamente sus momentos magnéticos en paralelo y se forma un dominio magnético. La simetría se rompió ya que ahora hay una dirección preferida para un campo magnético.

El ejemplo más famoso de simetría rota en física es la forma en que las partículas adquieren masa con el bosón de Higgs. La teoría es bastante matemática, relacionada con las llamadas “simetrías de calibre”, pero aquí hay una visión simplista alternativa del mismo fenómeno. Supongo que algunos físicos podrían quejarse de esto por la simplificación e invito comentarios : un bosón es una partícula que se espera que se mueva a la velocidad de la luz. Un fotón es el ejemplo más conocido. Hay una simetría en estas partículas porque todos los observadores, no importa cuán rápido se muevan, ven que estas partículas se mueven a la velocidad de la luz. En realidad, estas partículas, conocidas como los bosones W y Z, adquieren masa por interacción con el bosón de Higgs. La simetría se rompe ya que ahora tienen un marco de descanso en el que su velocidad es cero.

Answer 2

Siempre que quiero “explicado en inglés simple sin matemáticas avanzadas”, reviso el subreddit ELI5 (Explain Like I’m Five).

ELI5: Los físicos del CERN han confirmado “la simetría fundamental del universo” midiendo las partículas y sus antipartículas. ¿Qué significa esto y qué implicaciones tiene esto para la física en general? • / r / explicar como imitar

En el contexto de la respuesta ELI5, la simetría rota se refiere a la asimetría de Baryon – Wikipedia.

Por lo que puedo descifrar, los modelos y teorías actuales en física dictan que el Big Bang creó cantidades iguales de materia y antimateria. Dado que el espacio se condensó poco después del Big Bang, la materia y la antimateria en una proximidad tan cercana deberían haberse aniquilado entre sí. En cambio, ahora vivimos en un universo hecho predominantemente de materia. ¿Cómo se rompió esta simetría de materia / antimateria? Según el artículo de Wikipedia, la comunidad científica continúa recopilando datos para refinar o refutar directamente las hipótesis existentes sobre este asunto (sin juego de palabras).

Answer 3

Eli muchas gracias por tu respuesta. Realmente ayudó mucho.

http://www.nobelprize.org/nobel_ …

Esta cita también ayudó desde el enlace anterior:

“Si una persona de esa multitud gira la cabeza y mira en la dirección opuesta, por supuesto, las personas cercanas se darán la vuelta para ver qué está mirando esa persona”

lo anterior lo dejó claro como el cristal, pero su siguiente ejemplo me hizo perder totalmente:

Para cualquiera que intente comprender el concepto de simetría rota, Maskawa ofrece la siguiente analogía: “Hay un dicho que dice que si pones la hierba que le gusta a una vaca en un círculo alrededor de la vaca, entonces cualquier hierba que coma la vaca, hasta la vaca está preocupado, será lo mismo. Sin embargo, si la vaca, tarde o temprano, elige una determinada dirección para comer la hierba, entonces tenemos un estado de simetría rota ”.

¿Alguien puede explicar lo que quiere decir, crecí en una granja, así que realmente me molestó no entender su segunda analogía?

Answer 4

La simetría rota ocurre cuando el sistema tiene que elegir un estado entre varios que son idénticos a él.

Por ejemplo, supongamos que una cuña triangular se encuentra en el suelo con su borde puntiagudo apuntando hacia arriba. Ahora deja caer una pelota exactamente en el borde. La pelota caerá, pero ¿caerá hacia la derecha o hacia la izquierda? Básicamente, ambas opciones son las mismas, y una vez que la pelota cayó a un lado, la simetría se rompió.