Leí esto en las notas de la conferencia de David Tong:
"Las excitaciones sin espacios a menudo dominan el comportamiento a baja temperatura de un sistema, donde son las únicas excitaciones que no están suprimidas por Boltzmann. En muchos sistemas, estos modos sin espacios surgen de la ruptura de alguna simetría. Un ejemplo particularmente importante, que no veremos discutido en estas conferencias, son fonones en un sólido. Estos pueden ser considerados como bosones de Goldstone para romper la simetría traslacional".
¿Alguien puede aclarar un poco esta parte?
Esta pregunta se responde en detalle en el artículo Phonons as Goldstone Bosons . La pregunta ¿Cuál es la diferencia entre un fotón y un fonón? también está estrechamente relacionado. Aquí, solo daré una intuición básica.
Considere dos sólidos que son idénticos excepto que uno de ellos se desplaza ligeramente en el espacio en comparación con el otro. Ambos son igualmente estables: las leyes de la física son invariantes bajo continuas traslaciones espaciales, por lo que un sólido ligeramente desplazado tiene la misma energía que el original. En otras palabras, la existencia del sólido "rompe espontáneamente" la simetría traslacional continua subyacente, lo que significa que ha seleccionado un estado arbitrario del continuo de los estados más estables que difieren entre sí solo por las traslaciones generales.
Un fonón es una onda en las ubicaciones de los átomos/moléculas en el sólido. En el límite de longitud de onda infinita, tal "onda" se reduce a un desplazamiento rígido. Eso no cuesta energía, por lo que la energía de un fonón se acerca suavemente a cero en el límite de longitud de onda infinita. A eso nos referimos cuando decimos que los fonones no tienen masa.
Cuando llamamos a algo un modo Goldstone, queremos decir que su falta de masa se puede atribuir al hecho de que una simetría particular se rompe espontáneamente. La situación que acabo de describir se ajusta a esa descripción: un sólido rompe espontáneamente la simetría de traslación espacial continua, y los fonones no tienen masa porque un fonón se convierte en una traslación rígida en el límite de longitud de onda infinita. Entonces, los fonones son bosones de Goldstone de simetría de traducción rota espontáneamente.
iris alevi