rằng có một điều gì đó đặc biệt đã xảy ra. Nước lỏng bắt đầu đóng băng và
biến thành nước đá. Như đã thảo luận trong chương trước, điều này là một
ví dụ đơn giản về sự chuyển pha. Đối với mục đích của chúng ta bây giờ thì
điều quan trọng đáng lưu ý là quá trình chuyển pha đã dẫn tới sự giảm mức
độ đối xứng được thể hiện bởi các phân tử H
2
0. Trong khi nước lỏng được
nhìn hoàn toàn như nhau bất kể góc nhìn của bạn, tức là nó có đối xứng
quay, thì nước đá lại khác. Do nước đá có cấu trúc tinh thể, nên nếu bạn
xem xét nó một cách đủ chính xác, thì giống như các tinh thể khác, nó sẽ
thể hiện khác nhau dưới những góc nhìn khác nhau. Như vậy sự chuyển
pha đã làm mất đi tính chất đối xứng quay mà trước đó nó đã có.
Mặc dù chúng ta mới chỉ xét những ví dụ quen thuộc, nhưng đó là một tính
chất khá tổng quát: khi chúng ta hạ thấp nhiệt độ của nhiều hệ vật lý, thì tới
một điểm nào đó sẽ diễn ra sự chuyển pha và kết quả là sẽ có "sự phá vỡ"
một số đối xứng mà trước đó hệ đã có. Thực tế, một hệ có thể trải qua một
dãy các chuyển pha, nếu như nhiệt độ của nó có thể thay đổi trong một
khoảng đủ rộng. Và một lần nữa, nước lại cho chúng ta một ví dụ đơn giản.
Nếu chúng ta bắt đầu với H
2
0 ở trên 100
o
C, thì nó ở thể khí, tức hơi nước.
Ở thể đó nước thậm chí còn đối xứng hơn so với nó ở thể lỏng, vì bây giờ
các phân tử H
2
0 riêng lẻ không còn liên kết với nhau như trong thể lỏng
nữa. Trái lại, bây giờ chúng tự do lang thang trong bình chứa, hoàn toàn
bình đẳng với nhau, không tụ tập hoặc "bè phái" để tạo nên những nhóm
phân tử tách biệt nhau. Khi chúng ta hạ thấp nhiệt độ xuống dưới 100
0
C, tất
nhiên, các giọt nước sẽ tạo thành thông qua quá trình chuyển pha khí - lỏng
và đối xứng đã được thu hẹp lại. Tiếp tục hạ thấp nhiệt độ xuống nữa,
không có gì đặc biệt xảy ra cho tới khi chúng ta vượt qua nhiệt độ 0
o
C, khi
mà, như đã thấy ở trên, sự chuyển pha lỏng - rắn lại đột ngột làm giảm đối
xứng một lần nữa.
Các nhà vật lý tin chắc rằng, giữa thời gian Planck và thời điểm một
phần trăm giây sau Big Bang, vũ trụ cũng xử sự theo cách rất tương
tự, tức là ít nhất nó cũng đi qua hai sự chuyển pha.
Ở những nhiệt độ
trên 10
28
K, ba lực phi hấp dẫn thể hiện như một lực duy nhất và có tính đối
