Dann erklär es mir doch mal anhand der Block-Spins für die Berechnung eines Phasenübergangs in einem Ferromagneten.
Das allein ist natürlich schon ziemlich komplex und nicht einfach für mich zu verstehen. Ich verstehe, dass es irgendwie sogar respektlos erscheinen mag diese und andere Ansätze "frei durchzuwürfeln", um zu schauen wie sie zueinander passen können...gerade wenn die Hintergründe nicht alle verstanden sind. Dieses Vorgehen stellt mich ganz sicher auch nicht auf Augenhöhe "des gleichen Verständnisses" von irgendwem.
Bezüglich der Frage von oben der nun folgende Versuch einer Antwort. Verstanden habe ich sicher nicht alles aber ich glaube es geht eher um die Fragestellung, ob ich das Prinzip verstanden habe, als um konkrete Gleichungen bzw. Berechnungen? Dazu gelesen habe ich u.a. folgendes paper.
The Algebra of Block Spin Renormalization GroupTransformations
Gestartet wird mit einer Partitionsfunktion, welche sozusagen alle relevanten Wirkungen der Mikrozustände auf einem Gitterausschnitt X- als komplexe Felder enthält. Für den Block-Spin teilt man das Gitter in Blöcke auf und definiert für jeden Block einen mittleren Spin. Dies geschieht über einen linearen Durchschnittsoperator Q. Die Integration der ursprünglichen Variablen wird dann durch die Einführung einer „Identität“ als Gaussian-Integral durchgeführt. Dabei wird die durchschnittliche Wirkung des feineren Gitter X- auf ein gröberes Gitter X+ transformiert. Ziel ist es die kurzreichweitigen Wirkungen des feinen Gitters zu unterdrücken, um durch Interation Stück für Stück zur Beschreibung eines effektiven Systems über längere Reichweiten zu gelangen. Dabei dominieren häufig nur die relevanten Operatoren – beispielsweise der Operator, der der spontanen Magnetisierung entspricht –, während irrelevante Terme zunehmend unterdrückt werden.
Nach jeder Integration der kurzreichweiteigen Freiheitsgrade entstehen Terme, welche alle Informationen über die bereits integrierten Blöcke enthalten und iterativ in eine neue rekursive und effektive Partitionsfunktion eingehen. Bei jeder Iteration werden die Kopplungsparameter (z. B. die Stärke der Wechselwirkung) aber auch das Gitter und die Felder durch den RG-Fluss mit dem Faktor k reskaliert.
Im Falle des Ferromagneten erklärt die Block-Spin-Methode, wie aus den kurzreichweitigen Mikrozuständen die langreichweitigen effektiven Zustände entstehen
- T > T_c die Spins sind ungeordnet, zufällige Anordnung, sowie nicht zueinander korreliert -> paramagnetischer Zustand.
- T < T_c die Spins sind geordnet und zueinander korreliert, z.B. größtenteils 1 -> ferromagnetischer Zustand.
Im Ferromagneten zeigt der RG-Fluss, wie bei t < t_c (unter der kritischen Temperatur) die langreichweitigen, geordneten Zustände entstehen, während oberhalb von T_c (bei T > T_c) die zufällige, paramagnetische Anordnung vorherrscht. Die divergierende Korrelationslänge im kritischen Punkt und die damit verbundenen Skalierungsgesetze können aus der linearen Analyse des RG-Flusses nahe des Fixed Points abgeleitet werden.
Mit dem RG-Fluss können kritische Exponenten berechnet werden, womit universelle Aussagen in der Nähe des kritischen Fixpunkts getroffen werden können. Oberhalb der kritischen Temperatur (T > T_c) bleibt durch den RG-Fluss die zufällige, paramagnetische Anordnung stabil. Unterhalb von T_c (T < T_c) führt die Reskalierung zu einer stabilen, geordneten (ferromagnetischen) Phase. Die Korrelationslänge im kritischen Punkt wird mittels der Reskalierung (mit k) deutlich.
Passt das so?