論文の概要: Symmetry Breaking through Superselection by Boundary Conditions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.15272v1
- Date: Sat, 13 Jun 2026 12:11:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-16 16:21:33.24245
- Title: Symmetry Breaking through Superselection by Boundary Conditions
- Title（参考訳）: 境界条件による超選択による対称性の破れ
- Authors: Silvester G. A. Borsboom, José P. Dupont,
- Abstract要約: 自然対称性の破れは現代物理学の中心であるが、伝統的に無限の系に対してのみ定義される。
この問題を解決する鍵は、量子システムにおける境界条件の役割にあると論じる。
対称性の破れの背後にある物理的メカニズムと関係性アプローチの両方から着想を得て、SSBのリレーショナル解釈を定式化する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Spontaneous symmetry breaking (SSB) is central to modern physics but is conventionally defined only for infinite systems, raising challenges for its interpretation in finite, real-world setups. This paper argues that the key to resolving this issue lies in the underappreciated role of boundary conditions in quantum systems. Inspired by both the relational approach to symmetries and the physical mechanism behind symmetry breaking, we formulate a relational interpretation of SSB: a finite system exhibits SSB relative to a reference environment which can induce perturbations across the boundary. This eliminates the need for the thermodynamic limit, offering a more physical picture of SSB that emphasizes the observable consequences of the interactions that real-life systems inevitably have with their environment. We show how, in this relational interpretation, SSB for both lattice systems and (gauge) field theories should be understood as subtle, rather than spontaneous, symmetry breaking, still in contrast to explicit symmetry breaking. We also explain how algebraic definitions of SSB for infinite systems relate to the intuitive picture of SSB in finite systems and illustrate how asymptotic boundary conditions push the environment "to infinity". In this way, our relational interpretation of SSB provides a unified conceptual framework applicable to symmetry-breaking in systems of any size.
- Abstract（参考訳）: 自発対称性の破れ (SSB) は現代の物理学の中心であるが、伝統的に無限のシステムに対してのみ定義されており、その解釈を現実の有限な設定で行うという課題を提起している。
この問題の解決の鍵は量子システムにおける境界条件の未承認の役割にあると論じる。
対称性の破れの背後にある物理的メカニズムとリレーショナルアプローチの両方に着想を得て, 有限系は, 境界を越える摂動を誘発する参照環境に対して, SSBの相対的解釈を定式化する。
これにより、熱力学の限界は不要となり、現実のシステムが環境に必然的に持つ相互作用の観測可能な結果を強調するSSBのより物理的な図が提供される。
このリレーショナル解釈において、格子系と(ゲージ)場の理論の両方に対するSSBは、それでも明示的な対称性の破れとは対照的に、自発的な対称性の破れよりも微妙に理解すべきであることを示す。
また、無限系に対するSSBの代数的定義が有限系におけるSSBの直観的図形とどのように関連しているかを説明し、漸近境界条件が環境を「無限大」に押し上げるかを説明する。
このようにして、SSBのリレーショナル解釈は、任意の大きさのシステムにおける対称性の破れに適用できる統一的な概念的枠組みを提供する。
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