Keuniversalan

Paradigma transisi fase kontinu adalah transisi dari keadaan paramagnetik besi ke keadaan magnet-besi, pada suhu Curie, = 1043 K. Putaran setiap atom besi memiliki orientasi tertentu, sesuai dengan arah Anda medan magnet lokal. Di bawah , putaran menunjuk ke arah yang berbeda dan medan magnetnya saling meniadakan. Konfigurasi yang berantakan ini disebabkan oleh gerakan termal acak dari putaran. Semakin tinggi suhunya, semakin sulit untuk mempertahankan susunan putaran yang rapi. Namun, ketika suhu turun, putaran secara spontan sejajar. Alih-alih membatalkan satu sama lain, medan magnet individu ditambahkan bersama-sama, menghasilkan medan magnet makroskopik.   

Teori memprediksi bahwa cairan dan magnet (uniaksial) memiliki perilaku kritis yang sama persis. Prediksi ini dikonfirmasi melalui pengalaman canggih dan merupakan salah satu kemenangan Fisika Teoritis abad ke-20. Universalitas juga berlaku untuk transisi fase dalam cairan kompleks: polimer dan larutan polimer, emulsi mikro, kristal cair, cairan dalam bahan berpori, gel dan busa.

Fluktuasi besar, kerentanan ekstrim terhadap gangguan eksternal dan struktur pada semua skala adalah karakteristik dari semua sistem kritis.

Kelas universalitas: kuda, mobil, dan perahu

Universalitas perilaku kritis memotivasi pencarian aspek interaksi mikroskopis yang penting dalam penentuan eksponen kritis dan fungsi skala. Jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini diberikan oleh aplikasi teori grup renormalisasi. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa ketika skala berubah, persamaan yang menggambarkan sistem berubah sedemikian rupa sehingga dalam batas termodinamika hanya beberapa aspek sistem yang relevan. Penemuan universalitas ini menyiratkan adanya mekanisme yang dalam, umumnya sederhana, bertanggung jawab atas perilaku sistem kritis. Ide-ide seperti ini membimbing fisikawan dalam masalah penelitian interdisipliner dan mengungkapkan kesamaan antara masalah dan disiplin ilmu yang tampaknya sangat berbeda.

Saat ini penemuan yang dibuat dalam konteks fenomena kritis diterapkan di bidang ilmu alam, di mana efek kooperatif memiliki peran yang menentukan: Fisika polimer menggunakan ide dan metode dari teori fenomena kritis, teori Perkolasi (fenomena kritis geometrik ) diterapkan pada deskripsi transisi gelas dan gel, dan ada analogi yang mengejutkan antara transisi fase dalam kesetimbangan dan proses yang mengatur diri sendiri di luar kesetimbangan (termasuk sistem non-fisik). Dunia di sekitar kita penuh dengan fenomena di mana bahasa transisi fase termodinamika, dinamis atau geometris tampaknya paling tepat.  

Related Posts