En la física, los fenómenos críticos son el nombre colectivo asociado a la física de los puntos críticos la mayor parte de ellos proviene la divergencia del Longitud de correlación . Los fenómenos críticos incluyen relaciones del escalamiento entre diversas cantidades, divergencias de la Energía-ley de algunas cantidades (tales como la susceptibilidad magnética en la transición de fase ferromagnética ) descritas por la universalidad crítica, comportamiento del fractal, fractura de los exponentes de la ergodicidad . Los fenómenos críticos ocurren en la transición de fase de la orden segundo, aunque no exclusivamente.
El comportamiento crítico es a menudo diferente de la aproximación del significar-campo que es válida lejos de la transición de fase, puesto que este 3ultimo descuida las correlaciones, que llegan a ser cada vez más importantes como los acercamientos de sistema el punto crítico donde diverge la longitud de correlación. Muchas características del comportamiento crítico de un sistema se pueden derivar en el marco del grupo de la renormalización.
Para explicar el origen físico de estos fenómenos, utilizaremos el modelo de Ising como ejemplo pedagógico.
El punto crítico del 2.o modelo de Ising
Consideremos un arsenal del cuadrado de de las vueltas clásicas que pueden tomar solamente dos posiciones: +1 y − 1, en cierta temperatura , obrando recíprocamente a través clásico hamiltoniano de Ising :
donde está extendida la suma sobre los pares de los vecinos más cercanos y de es un constante del acoplador, que consideraremos ser fijados. Hay cierta temperatura, llamada la temperatura de curie o la temperatura crítica, debajo de el cual el sistema presenta a ferromagnético orden de la gama larga. Sobre él, es el paramagnético y es al parecer desordenado.
En la temperatura cero, el sistema puede tomar solamente una muestra global, +1 o -1. En temperaturas más altas, pero debajo de , el estado todavía global se magnetiza, pero los racimos de la muestra opuesta aparecen. Mientras que la temperatura aumenta, estos racimos comienzan a contener racimos más pequeños ellos mismos, en un cuadro ruso típico de las muñecas. Su tamaño típico, llamado la longitud de correlación, crece con temperatura hasta que diverja en . Esto significa que el sistema entero es tal racimo, y no hay magnetización global. Sobre esa temperatura, el sistema es global desordenado, pero con los racimos pedidos dentro de él, cuyo tamaño se llama otra vez la longitud de correlación del, pero ahora está disminuyendo con temperatura. En la temperatura infinita, es otra vez cero, con el sistema completamente desordenado.
Divergencias en el punto crítico
La longitud de correlación diverge en el punto crítico: como , . Esta divergencia no plantea ninguÌn problema físico. Otros observables físicos divergen a este punto, llevando a una cierta confusión al principio.
El más importante es la susceptibilidad . Apliquemos un campo magnético muy pequeño a sistema en el punto crítico. Un campo magnético muy pequeño no puede magnetizar un racimo coherente grande, pero con estos racimos del fractal el cuadro cambia. Afecta fácilmente a los racimos más pequeños del tamaño, puesto que tienen casi un comportamiento paramagnético . Pero este cambio, en su vuelta, afecta a siguiente-escala racimos, y la perturbación sube la escala hasta los cambios de sistema enteros radical. Así, los sistemas críticos son muy sensibles a los pequeños cambios en el ambiente.
Otros observables, tales como el calor específico, pueden también divergir a este punto. Todas estas divergencias provienen el de la longitud de correlación.
Exponentes y universalidad críticos
Pues nos acercamos al punto crítico, estos observables de divergencia se comportan como (de T-T_c) para un cierto del exponente. Estos exponentes se llaman los exponentes críticos y son observables robustos. Aún más, toman los mismos valores para sistemas físicos muy diversos. Este fenómeno intrigante, llamado la universalidad es explicado con éxito por el grupo de la renormalización.
Dinámica crítica
Los fenómenos críticos pueden también aparecer para las cantidades dinámicas del, no sólo para el estático unos. De hecho, la divergencia del del tiempo de un sistema es relacionada directo con la divergencia del de la longitud de correlación por la introducción de un dinámico z del exponente y del . La clase estática de la universalidad del voluminoso de un sistema parte en diferente, menos clases dinámicas de la universalidad del voluminoso con diversos valores del z pero un comportamiento crítico estático común.
Fractura de la ergodicidad
La ergodicidad es la asunción que un sistema, en una temperatura dada, explora el espacio de fase completo, apenas cada estado toma diversas probabilidades. En un ferromagnet de Ising debajo de esto no sucede. Si