monopólok

Monopólok olyan feltételezett elemi részecskék, amelyek egyetlen mágneses töltéssel rendelkeznek. Míg a hétköznapi tárgyak és anyagok mágneses dipólusokként viselkednek, egy monopól jelenléte elméletileg a mágnesesség és az elektromosság közötti szimmetriát hozná vissza. A monopólok létezése elméletben megmagyarázhatná a mágneses töltés kvantáltságát, és alapvetően módosítaná a klasszikus Maxwell-egyenletek értelmezését.

Elméleti háttér: a hagyományos Maxwell-egyenletekben a mágneses töltés divergenciája zérus, vagyis nincs izolált mágneses töltés. Monopól esetén ezt ki kell vezetni a Gauss-törvénybe, így ∇·B = ρ_m. Dirac bebizonyította, hogy egy mágneses monopól léte feltételezi az elektromos töltés kvantáltságát, és a q_e g = nħ/2 jelölésű kapocson keresztül összefügg. 't Hooft–Polyakov monopólok pedig nem abelian gauge elméletekben jelenhetnek meg, és sok grand unified elmélet előrevetíti monopólok tömeges létezését.

Kísérleti állapot: mindeddig nem sikerült megbízhatóan igazolni a monopólok létezését. Számos kísérletet végeztek rövid ideig tartó jelzés-szerű jelzésekkel vagy monopól jelölésekkel, de a bizonyító bizonyíték hiányzik. Nagy energiájú ütközetek, asztrofizikai megfigyelések és bail out keresések szigorú korlátokat adnak a monopólok tömegére és kölcsönhatásaira.

Kondenzált anyagokban megfigyelhető jelenségek: bizonyos mágneses rendszerekben, például spin-ice anyagokban emergens mágneses monopól- quasipartikulumok viselkedhetnek így, bár ezek nem fundamentális monopólok, mégis hasznos analógiát adnak.

Jelenleg a monopólok létezése hipotézis marad, de a fizika különböző területein továbbra is fontos kutatási téma, amely a kvantumelméletek és a mágneses jelenségek mélyebb megértéséhez vezethet.