Ar egzistuoja izoliuoti magnetiniai monopoliai? Glaustas tyrinėjimas
Išskirtų magnetinių monopolių dalelių, turinčių vieną magnetinį krūvį (šiaurinį ar pietų ašigalį), egzistavimas yra vienas iš labiausiai fizikos intriguojančių neišspręstų paslapčių. Nors kasdieniuose magnetuose visada yra du stulpai, teoriniai rėmai ir eksperimentinės pastangos jau seniai siekė nustatyti, arlaisvasMonopoliai egzistuoja gamtoje.
Teoriniai pagrindai
Koncepcija datuojama 1931 m., Kai Paulius Diracas pasiūlė, kad kvantinė mechanika leistų monopolius, jei būtų įvertintas magnetinis krūvis. Jo darbas susiejo jų egzistavimą su stebėtu elektrinio įkrovos kiekybine užuominos kiekybine užuomina, kad monopoliai gali išspręsti pagrindinius galvosūkius. Vėliau, 1970 m. Grand Unified teorijos (žarnos), numatė sunkius monopolius, atsirandančius ankstyvosios visatos energetinėmis energijos sąlygomis. Styginių teorija ir tam tikros kondensuotos medžiagos sistemos (pvz.
Eksperimentinės paieškos
Iki šiol nėra patvirtinto monopolio aptikimo. Pagrindinės pastangos yra:
- Kosminių spindulių detektoriai(pvz., Moedal at CERN): Medžiokitės įstrigusių monopolių medžiagose.
- Dalelių greitintuvai: Siekite monopolių gamybos susidūrus su energetiniais energijos susidūrimais (ribotas energijos apribojimų).
- Astrofiziniai stebėjimai: Monopolio sukeltų protonų skilimo signalų stebėkite neutrinų detektoriuose, tokiuose kaip „iCecube“.
Kodėl tai svarbu
Jei būtų rasta, monopoliai būtų:
- Patvirtinkite žarnyno ir patikslino Visatos evoliucijos modelius.
- Paaiškinkite mokesčio kiekį per DIRAC būklę.
- Pasiūlykite įžvalgų apie kosminę infliaciją, nes monopolių tankio ribos padėjo motyvuoti infliacijos teoriją.
Dabartinis sutarimas
Dauguma fizikų išlieka skeptiškai dėl įrodymų trūkumo, tačiau paieška išlieka. Eksperimentai dabar nukreipti į lengvesnius,trupmeninėMonopoliai, kuriuos prognozuoja kai kurios nepakartojamo modelio teorijos. Nors dar neatsitraukė, jų egzistavimas, jei įrodytas, gali revoliucionuoti dalelių fiziką ir kosmologiją.
Apibendrinant galima pasakyti, kad magnetiniai monopoliai išlieka sunkūs. Jų aptikimas būtų vertas Nobelio premijos; Jų nebuvimas ir toliau formuoja teorines naujoves. Kol kas Visata saugo šią paslaptį.