En magnetisk monopol kan inte bara existera som en matematisk abstraktion.
Forskare har upptäckt spår av en magnetisk monopol - en källa till ett magnetfält, vars existens förnekas av modern fysik. Forskningsresultaten publiceras i tidskriften Science.
De elektromagnetiska fältets elektriska och magnetiska komponenter beskrivs av liknande ekvationer, men uppför sig annorlunda. Till exempel finns en elektrisk laddning (elektron), men en magnetisk laddning gör det inte. Det vill säga, det elektriska fältet kan skapas av en enda "pol" (monopol), och magnetfältet skapas endast av ett par poler, norr och söder (dipol). En sådan bild av världen beskrivs av Maxwells ekvationer, som är grundläggande för elektromagnetism, och bekräftas av många experiment.
Trots detta finns det flera hypoteser som tyder på att en magnetisk monopol (en analog till en elektron - en elektrisk monopol) fortfarande finns. De beskrivs endast matematiskt och är ganska hypotetiska antaganden; det finns inga verkliga fysiska bevis på förekomsten av en magnetisk monopol. Dessutom, om det fortfarande hittas, kommer det att vara nödvändigt att skriva om Maxwells ekvationer och, tillsammans med dem, hela teorin om elektromagnetism.
Resultaten från en nyligen genomförd studie av amerikanska forskare har visat att en magnetisk monopol inte bara kan existera som en matematisk abstraktion. För sina experiment använde de kvantgas, i vilken, till skillnad från vanlig gas, partiklarna inte kan skiljas från varandra. En typisk kvantgas är elektroner i kristallgitteret i en metall). På grund av denna egenskap beskrivs trycket och temperaturen för en sådan gas av ekvationerna i kvantstatistik snarare än vanlig molekylfysik. Vanligtvis produceras kvantgas genom kylning av atomer till temperaturer nära absolut noll. I detta tillstånd blir atomerna praktiskt taget orörliga och det är bekvämt att studera dem.
Studiens författare exponerade kvantgas för radio- och mikrovågsbestrålning. Genom att ändra parametrarna för denna strålning kunde forskare ändra den inre magnetiska karakteristiken för atomer - spinn, som kan jämföras med en kompass magnetiska nål. Fysiker ändrade i följd rotationen av nästan rörliga atomer mellan alla möjliga värden, det vill säga att de tvingade den att göra en "full revolution". I slutet av experimentet gick dock snurret inte tillbaka till sitt ursprungliga tillstånd, utan avvika något från det. Forskare förklarar denna avvikelse exakt genom påverkan av en magnetisk monopol. För att utesluta andra möjliga störningar upprepade forskarna experimentet, men den här gången eliminerade effekten av den hypotetiska monopol. I detta fall återvände atomerna till sitt ursprungliga tillstånd utan någon snedvridning.