Campi collettivi classici e quantistici: Nei plasma, nei superconduttori, nei superfluidi e nei cristalli liquidi

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Titolo originale:

Collective Classical and Quantum Fields: In Plasmas, Superconductors, Superfluid 3he, and Liquid Crystals

Contenuto del libro:

Questo è un libro introduttivo che tratta dei fenomeni collettivi nei sistemi a molti corpi. Un gas di bosoni o fermioni può presentare oscillazioni di densità di vario tipo.

Queste sono descritte da diverse combinazioni di variabili di campo. Particolarmente delicata è la competizione di queste variabili. Nel 3He superfluido, ad esempio, gli atomi possono essere attratti l'uno dall'altro da forze molecolari, mentre si respingono a breve distanza a causa di una repulsione dura.

L'attrazione dà origine alle coppie di Cooper, mentre la repulsione viene superata dalle oscillazioni dei paramagnoni. Questa combinazione ha portato alla scoperta della superfluidità nel 3He. In generale, la competizione tra i vari canali può essere studiata in modo più efficiente attraverso una versione classica della trasformazione di Hubbard-Stratonovich.

Un gas di elettroni è controllato dall'interazione tra le oscillazioni del plasma e la formazione di coppie. In un sistema di molecole a bastoncino o a disco, si osservano cristalli liquidi con orientamenti direzionali che si comportano secondo insoliti schemi di simmetria a cinque o sette volte. L'esistenza di tale simmetria è stata postulata nel 1975 dall'autore e da K Maki.

Un materiale di alluminio di questo tipo è stato successivamente prodotto da Dan Shechtman, che gli è valso il premio Nobel 2014. L'ultimo capitolo presenta alcuni modelli risolvibili, uno dei quali è stato il primo a illustrare l'esistenza di una supersimmetria rotta nei nuclei.