对称性破缺

對稱性破缺（symmetry breaking）是指物理學裏，在具有某種對稱性的物理系統之臨界點附近發生的微小振盪，通過選擇所有可能分岔中的一個分岔，打破了這物理系統的對稱性，並且決定了這物理系統的命運。例如當水溫降至接近冰點時，水中各處看起來皆相同，因此水系統具有空間上的對稱性，此時若某處的溫度振盪至低於冰點，便破壞了對稱性，且決定了所凝固之冰的結構。對於外在觀察者，不清楚有漲落（或熱噪聲）的存在，會覺得這選擇相當隨機或任意。在圖樣形成（pattern formation）裏，對稱性破缺佔有重要角色。

對稱性破缺可以分為兩種：

• 明顯對稱性破缺：在描述物理系統的拉格朗日量或哈密頓量的數學表示裏，存在明顯不具有某種對稱性的項。
• 自發對稱性破缺：描述物理系統的拉格朗日量或哈密頓量具有某種對稱性，但是物理系統的最低能量態（真空態）不具有此種對稱性。通常，這種對稱性破缺會具有一種有序參數。动力学对称性破缺是這種對稱性破缺的特例。著名例子分别为标准模型中的希格斯机制、超导物理中的BCS理论。