Толпа людей свободно перемещается по площади, но вдруг застывает на месте, не меняя своего расположения. Каждый остаётся там, где был, но движение прекращается. Именно так выглядит переход с симметричным массовым рождением: система обретает жёсткость, но её симметрия остаётся нетронутой.
В статье физики смоделировали такой переход в двухслойной сотовой решётке — структуре, похожей на пчелиные соты, но из двух слоёв атомов. Они использовали квантовый метод Монте-Карло, который позволяет честно учесть все квантовые флуктуации, и нашли критическую точку при значении параметра взаимодействия 2.584. До этой точки система ведёт себя как полуметалл Дирака, где электроны движутся как безмассовые частицы, а после — как изолятор с энергетической щелью, но без нарушения симметрии.
Затем учёные вывели систему из равновесия, медленно меняя параметр, и обнаружили, что даже без обычных условий для механизма Киббла-Зурека динамика следует обобщённому конечно-временному масштабированию. Это значит, что неравновесные свойства тоже универсальны и не зависят от деталей модели.
Такой переход важен для понимания того, как материя может приобретать массу без хиггсовского механизма, и может помочь в поиске новых состояний в материалах и даже в физике элементарных частиц.
Переход с симметричным массовым рождением похож на то, как жидкость превращается в стекло: атомы замирают, но их расположение не упорядочивается.
В фантастике подобные переходы могли бы объяснять, как материя внезапно становится непроницаемой без изменения своей структуры.