Esto significa que el gas y el líquido son las mismas fases? Porque en el diagrama de fase están conectados y tienen la misma simetría(traslación y rotación). Si no son la misma fase, cómo llamar el estado en el gran presión y temperatura grande? Líquido o gas?
Sí. Desde el moderno punto de vista, el líquido y el gas se encuentran en la misma fase. Porque, como el autor de la pregunta se ha mencionado, están continuamente conectados en el diagrama de fase a través de la "supercrítico" del régimen. Por definición, los dos estados de la materia están en la misma fase si que puede ser fácilmente deformado el uno al otro sin pasar a través de las transiciones de fase. Históricamente, el líquido y el gas se denomina como las diferentes fases (por error) porque la gente cree que "debe haber una fase diferente en cada lado de la transición de fase" (como se argumentó en la Diracology la respuesta). Pero esta idea es errónea.
No podemos declarar diferentes fases sólo mediante la observación de las transiciones de fase. De lo contrario, por ejemplo, en el siguiente diagrama de fase de la izquierda, se podría haber declarado los estados a y B para estar en diferentes fases, simplemente porque ellos son separados por las transiciones de fase, como lo primero que se puede salir de la fase azul y, a continuación, vuelva a escribirla. Esta forma de separación de fases es claramente estúpido. Cualquier persona razonable estaría de acuerdo en que a y B pertenecen a la misma fase en este caso. Ahora sólo nos deforman la izquierda del diagrama de fase a la derecha apretando el intermedio fase roja a una de primer orden de la linea de transición, entonces, ¿por qué de repente nos confundirse acerca de si a y B están en la misma fase o no? Sin duda, que aún debe permanecer en la misma fase! El líquido-gas de transición es de hecho una situación como esta. Así que lógicamente consistente definición se tiene que definir el líquido y el gas como una sola fase.
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¿Quiere esto decir que por encima del punto crítico de la transición de gas a líquido no es una fase de transición, pero por debajo del punto crítico, la transición de gas a líquido es una fase de transición?
Sí.
Si las respuestas a mi la primera y la segunda pregunta es "sí", ¿esto significa que incluso en la misma fase todavía puede tener fase de transición? Esta conclusión es tan raro!
Dado el ejemplo de los anteriores diagramas de fase, uno no se sienta extraño sobre el hecho de que no puede ser (de primer orden) transiciones de fase dentro de una sola fase. De hecho, de primer orden de las transiciones suelen aparecer por la fusión de dos de segundo orden de las transiciones juntos (esto puede ser explicado por la teoría de Landau). De modo que ir a través de un primer orden de la transición es como salir de la fase y de vuelta de inmediato, lo que sin duda puede suceder en el interior de una sola fase. Sin embargo, yo no soy consciente de que cualquier ejemplo que continua transiciones de fase también puede ocurrir dentro de una única fase. Así que me conjetura de que si una transición de fase que ocurre dentro de una fase, debe ser de primer orden. El líquido-gas de transición es un ejemplo de mi conjetura.
Desde el Landó de paradigma, ¿cuál es la ruptura de la simetría y del parámetro de orden en el gas-líquido de la fase de transición? Parece que la simetría es la misma en el gas y el líquido. Gas-líquido de la fase de transición debe ser capaz de ser explicado por Landau del paradigma, sino Landau paradigma dice que debe haber ruptura de la simetría en la fase de transición. No hay una respuesta. Tengo que admitir que a partir de un moderno punto de vista de la transición de fase no es necesario, debido a la ruptura de la simetría, pero no creo que el gas-líquido, la transición ha sido más allá de Landau de paradigma.
No hay ruptura de la simetría se asocia con el líquido-gas de transición. Landau de paradigma sólo dice que debe haber ruptura espontánea de simetría en segundo orden de las transiciones, pero no en los de primer orden de las transiciones. De hecho, no se puede decir nada acerca de primer orden de las transiciones, porque de primer orden de las transiciones pueden ocurrir en cualquier lugar en el diagrama de fase, sin razón alguna. El líquido-gas de transición es de hecho un caso como este.
Aunque el líquido-gas de transición no es una ruptura de la simetría de la transición, que todavía puede ser descrito dentro de Landau de paradigma fenomenológicamente (que dice que la teoría de Landau sólo se aplica a la ruptura de la simetría de las transiciones?). Podemos introducir la densidad de $\rho$ del líquido como el parámetro de orden. Porque no hay simetría está actuando en este parámetro de orden, por lo que no hay simetría razón para prohibir la extraña orden de términos como " $\rho, \rho^3, \cdots$ a aparecer en Landau de la energía libre. Sin embargo, el primer fin de plazo siempre puede ser absorbido por la redefinición de los parámetros de orden con un cambio de $\rho\to\rho+\rho_0$, entonces la Landau libre de la energía toma la forma general de
$$F= F_0 + a \rho^2 + b \rho^3+ c \rho^4+\cdots.$$
De primer orden de la transición pasa por la conducción del parámetro $a$$a<9b^2/32c$. A partir de este ejemplo, podemos ver que si una transición de fase que ocurre sin romper ninguna simetría, debe ser de primer orden (en Landau de paradigma). De nuevo el líquido-gas de transición es un ejemplo.
Así que si se da una fase, tenemos en primer lugar, encontrar la simetría es la misma en esta fase y, a continuación, comprobar varios parámetros de orden del mismo en esta fase. Sin embargo, ¿cómo se puede demostrar que usted no debe ser capaz de construir un extraño orden de los parámetros que en una parte de esta fase es cero, y en otra parte de esta fase es distinto de cero? Por ejemplo, en una fase sólida de agua que tiene la misma estructura cristalina, como para demostrar cualquier parámetro de orden que se puede construir no será cero en una parte de la fase y distinto de cero en otra parte?
De hecho, nunca se puede descartar la posibilidad de que alguna extraña parámetro de orden es la que se esconde allí para dividir aún más a la fase en más fases. Que es en realidad por qué la fase sólida de agua se divide en tantas diferentes fases de cristal. Cada estructura cristalina está asociado con diferentes ruptura de la simetría del patrón. A veces las simetrías son tan complicadas que no se pueden perder uno o dos de ellos, si usted no es lo suficientemente cuidadoso. En ese caso, se perderá también el orden de los parámetros asociados con la falta de simetría, hasta que vea un calor específico anomalía en el experimento que no esperas, entonces usted comienza a darse cuenta de que ah hay un falta un parámetro de orden que en realidad los cambios a través de esta transición, y uno tiene que agregar el este o que la simetría de explicar. Esto es en realidad la forma típica en que los físicos el trabajo de cada día, que nunca averiguar la clasificación completa de las fases hasta que se vea la evidencia de nuevas fases y transiciones de fase. Creo que esta es también la parte más divertida de física de la materia condensada: siempre hay nuevas fases de la materia que nos espera a descubrir.
