Symétrie brisée
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En physique on dit qu'une symétrie est brisée lorsqu'après changement de certaines caractétistique du système ce dernier ou les lois qui régissent son comportement ne sont plus invariants sous la transformation associée à cette symétrie.
[modifier] Types de brisure de symétrie
[modifier] Brisure explicite de symétrie
Voir l’article Brisure explicite de symétrie.Une symétrie est explicitement brisée lorsque la loi qui régit son comportement est modifiée est n'est plus invariante. Par exemple les lois de l'électromagnétisme dans le vide sont invariantes par translation mais si on se place en présence d'un champ électrique ou magnétique de fond non nul (par exemple si on étudie le comportement d'électrons en présence du champ magnétique créé par un courant électrique dans fil conducteur) alors le mouvement de particules chargées sera modifié du fait de la présence de ce champ externe.
[modifier] Brisure spontanée de symétrie
Voir l’article Brisure spontanée de symétrie.Une symétrie est brisée spontanément lorsque les lois sous-jacentes sont invariantes sous la symétrie mais que la réalisation particulière du système observé ne l'est pas. Par exemple lorsqu'un matériau ferromagnétique, qui a une aimantation nulle à haute température, est refroidi en dessous d'une certaine température critique il aquiert une aimantation non-nulle. Lorsque la température est élevée l'absence de direction privilégiée est compatible avec la symétrie de rotation, on parle aussi d'isotropie, que satisfont les lois microscopique du matériau. Par contre à basse température le matériau aquiert spontanément une aimantation ce qui donne une direction privilégiée (l'axe Nord-Sud) incompatible avec la symétrie de rotation alors que les lois sont encore invariantes. Néanmoins bien que le ferromagnet ait choisi une direction particulière, toute autre direction particulière aurait également pu être choisie a priori. Par exemple en considérant 1000 tels ferromagnets à basse température, chacun choisirait une direction différente et statistiquement aucune direction n'apparaitrait privilégiée. C'est de cette manière que se reflète le fait que les lois restent invariantes: même lorsque la symétrie est brisée, elle l'est de façon statistiquement invariante. Par ailleurs une façon commode de détecter qu'une symétrie est spontanément brisée est de remarquer la présence d'un paramètre continu, ici la température, dans un certain régime duquel la symétrie est complètement restaurée (ici le domaine au dessus de la température critique).
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