Наука — Магнит с одним полюсом

Магнит с одним полюсом

Магнит с двумя полюсами

Спустя 80 лет после предсказания магнитного монополя, финским и американским физикам удалось создать квантовую систему, обладающую лишь одним магнитным полюсом.

Если распилить магнит посередине на две части, то в результате получатся два маленьких магнита − у каждого по два полюса. Великий физик Поль Дирак еще в 1931 году предсказывал существование монополей − магнитов с одним полюсом. Сотни ученых всего мира в течение последних десятилетий пытались экспериментально обнаружить монополи − безуспешно.  

Теперь же исследователям, наконец, удалось впервые синтезировать искусственный монополь в квантовой системе. 

«Открытие естественного магнитного монополя произвело бы революцию в физике, по своему масштабу не уступая обнаружению электрона − пишут в своей статье авторы из финского университета Аалто и Амхертского колледжа в США. − В нашей работе впервые представлено экспериментальное доказательство существования монополя Дирака».   

Исследователи получили уникальную возможность наблюдать и контролировать эту необычную квантовую систему. Открытие магнитных монополей должно помочь в объяснении ряда физических явлений.  

Квантово-механические характеристики однополюсных магнитов были даны еще в давней статье Поля Дирака. Он, в частности, предсказал, что каждый монополь должен принимать и отдавать электрические заряды в отдельных дискретных порциях, что и было продемонстрировано в недавнем эксперименте.  

Ученым удалось сконструировать уникальную квантовую систему: облако из атомов рубидия, находящееся в «пятом состоянии вещества» − конденсате Бозе-Эйнштейна. При этом был зафиксирован основной признак предсказанного монополя, так называемая «струна Дирака».  

Исследователи отмечают, что хотя другим группам также удавалось сконструировать аналогии магнитных монополей, созданная ими квантовая система − единственная, которую можно протестировать в процессе эксперимента.    «Речь идет всего лишь о симуляции монополя Дирака, − уточняет Линдси Лебланк, физик, не принимавший участия в этой работе. − Но, тем не менее, поразительное сходство результатов эксперимента с теоретическими предсказаниями Дирака дают основание надеяться, что рано или поздно магнитный монополь удастся обнаружить».

Читайте также: