фазовый переход
Фазовый переход — это резкое изменение состояния термодинамической системы при изменении внешних условий, таких как температура или давление. Переходы первого рода, например плавление льда или кипение воды, сопровождаются выделением или поглощением скрытой теплоты и скачком плотности. Переходы второго рода происходят без скрытой теплоты, но с резким изменением теплоёмкости; примеры — исчезновение намагниченности железа при нагреве (точка Кюри) или переход в сверхпроводящее состояние. Вблизи критической точки, где различия между фазами исчезают, наблюдаются критические явления, описываемые теорией ренормгруппы.
История
Исследования начались в XIX веке с работ Джеймса Джоуля и Уильяма Томсона. Лев Ландау создал общую теорию фазовых переходов в 1937 году, а позже Кеннет Вильсон применил ренормгруппу для объяснения критических явлений.
Как работает
Молекулы вещества постоянно движутся. Нагревание увеличивает их энергию, и связи, удерживающие молекулы в упорядоченной структуре, разрываются — твёрдое тело плавится или жидкость испаряется. Охлаждение, наоборот, замедляет движение, и молекулы выстраиваются в регулярную решётку.
💡 В критической точке жидкость и её пар становятся неразличимыми: можно наблюдать опалесценцию — помутнение из-за мощных флуктуаций плотности.