Enseñanza

 

Principio de invariancia de norma y rompimiento espontáneo de simetría en una partícula clásica

 

J. Mahecha G.¹, L.A. Sánchez D.²

 

¹ Instituto de Física, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia e-mail: mahecha@fisica.udea.edu.co

² Escuela de Física, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín e-mail: lasanche@perseus.unalmed.edu.co

 

Recibido el 10 de enero de 2001.
Aceptado el 26 de marzo de 2003.

 

Resumen

Debido a que sólo los campos de materia tienen fase, con frecuencia se piensa que el principio de invariancia de norma puede inducir campos de norma solamente en sistemas cuánticos; pero esto no es necesario. En este artículo, de carácter pedagógico, se presenta un sistema clásico, constituido por una partícula en un potencial, que luego se usa como modelo para ilustrar el principio de invariancia de norma y el rompimiento espontáneo de simetría. Estos conceptos aparecen en el estudio de las transiciones de fase de segunda clase. Entre los fenómenos que presentan estas transiciones están: la ferroelectricidad, el ferromagnetismo, la superconductividad, los plasmones en un gas de electrones libres y la descripción de la masa de los bosones vectoriales en las teorías de campos de norma de Yang-Mills.

Palabras clave: Invariancia de norma, rompimiento de simetría, mecánica clásica.

 

Abstract

Due to the fact that only matter fields have phase, frequently is believed that the gauge principle can induce gauge fields only in quantum systems. But this is not necessary. This paper, of pedagogical scope, presents a classical system constituted by a particle in a classical potential, which is used as a model to illustrate the gauge principle and the spontaneous symmetry breaking. Those concepts appear in the study of second order phase transitions. Ferroelectricity, ferromagnetism, superconductivity, plasmons in a free electron gas, and the mass of vector bosons in the gauge field Yang-Mills theories, are some of the phenomena in which these transitions occur.

Keywords: Gauge invariance, symmetry breaking, classical mechanics.

PACS: 11.15.Ex; 11.30.-j; 45.20.Jj

 

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