Магнитный монополь

Все мы знаем, что у магнита должно быть два полюса – северный и южный. Магнит с одним-единственным полюсом, или, как его называют, монополь, оказывается, совсем не противоречит науке. В 1931 г. выдающийся физик П. Дирак (1902–1984) математически доказал возможность существования магнитного монополя – частицы с магнитным зарядом. То есть, что "северные" и "южные" магнитные заряды могут существовать отдельно. Кроме этого, Дирак предсказал существование электрона с положительным зарядом – позитрона, который в природе был обнаружен в 1932 г. До сих пор магнитный монополь так никто и не обнаружил, он существует только на бумаге. Физики пока безуспешно пускаются на поиски магнитного монополя.

До сих пор магнитный монополь так никто и не обнаружил

Магнитные и электрические явления почти во всем подобны, кроме одного. Для создания, как электричества, так и магнетизма (последний возникает при движении зарядов) достаточно положительных и отрицательных электрических зарядов. Но электричество имеет источник своего существования – электрический заряд, а магнетизм заряда не имеет. Налицо асимметрия. Вот тут то гений Дирака и доказал, что такого преимущества у электричества перед магнетизмом нет. Магнитные и электрические явления должны быть полностью симметричны.

Как же можно описать магнитный монополь. Единичный заряд монополя в 38,5 раза больше единичного заряда электрона. Взаимодействие двух магнитный монополей в 4700 раз сильнее взаимодействия двух электронов. Поэтому, при тех же скоростях, что и электрон, магнитный монополь в 4700 раз сильнее ионизирует атомы окружающей среды. Такой большой магнитный заряд позволяет легко управлять монополем даже слабыми магнитными полями, разгонять его до гигантских энергий, недоступных электронам. Магнитный монополь должен быть очень стабилен, он не исчезнет, пока не столкнется с другим, противоположным по знаку монополем.

Искали монополи в пучке ускоренных частиц при их столкновении с веществом, в космических лучах. Не удалось вытянуть их с помощью мощных магнитов из железосодержащих горных пород и метеоритов, где монополи космического происхождения могли застрять и накопиться за миллионы лет. Даже в лунном грунте и то искали магнитный монополь, но безуспешно.

Нередко появляются сенсационные сообщения об обнаружении таинственного магнитного монополя, но при тщательной проверке они оказываются ложными. Около 30 лет назад китайские ученые были уверены, что обнаружили магнитный монополь. Как оказалось потом, они ошибались. В 1982 г. в Стенфордовском университете (США), ученые с помощью сверхпроводникового магнита "поймали" магнитный монополь. Но повторные, более точные опыты, ничего не дали. Наконец, в 1985 г. в Лондонском университете с помощью чувствительнейших датчиков, казалось бы, обнаружили-таки магнитный монополь. Но подтверждения этого открытия пока не было.

В чем причина столь длительной неудачи поиска магнитного монополя? Может быть, он очень редок? Или его не там ищут? Или Дирак ошибся и неверно определил заряд монополя? В таком случае, выходит, не то ищут?

И удивительно то, что мы до сих пор его не имеем, как не имеем, впрочем, и доказательств его невозможности, и подтвердить эту невозможность не проще, чем найти сам магнитный монополь.

Инструменты