Een magnetische monopool kan niet alleen bestaan als een wiskundige abstractie.
Wetenschappers hebben sporen ontdekt van een magnetische monopool - de bron van een magnetisch veld, waarvan het bestaan wordt ontkend door de moderne fysica. De onderzoeksresultaten worden gepubliceerd in het tijdschrift Science.
De elektrische en magnetische componenten van het elektromagnetische veld worden beschreven door vergelijkbare vergelijkingen, maar gedragen zich anders. Er bestaat bijvoorbeeld een elektrische lading (elektron), maar een magnetische niet. Dat wil zeggen, het elektrische veld kan worden gecreëerd door een enkele "pool" (monopool), en het magnetische veld wordt alleen gecreëerd door een paar polen, noord en zuid (dipool). Zo'n beeld van de wereld wordt beschreven door de vergelijkingen van Maxwell, die fundamenteel zijn voor elektromagnetisme, en wordt bevestigd door talloze experimenten.
Desondanks zijn er verschillende hypothesen die suggereren dat er nog steeds een magnetische monopool (een analoog van een elektron - een elektrische monopool) bestaat. Ze worden slechts wiskundig beschreven en zijn nogal hypothetische veronderstellingen; er is geen echt fysiek bewijs voor het bestaan van een magnetische monopool. Bovendien, als het nog steeds wordt gevonden, zal het nodig zijn om de vergelijkingen van Maxwell te herschrijven en samen met hen de hele theorie van elektromagnetisme.
De resultaten van een recente studie door Amerikaanse wetenschappers hebben aangetoond dat een magnetische monopool niet alleen kan bestaan als een wiskundige abstractie. Voor hun experimenten gebruikten ze kwantumgas, waarin de deeltjes, in tegenstelling tot gewoon gas, niet van elkaar te onderscheiden zijn. Een typisch kwantumgas zijn elektronen in het kristalrooster van een metaal). Vanwege deze eigenschap worden de druk en temperatuur van een dergelijk gas beschreven door de vergelijkingen van kwantumstatistieken, in plaats van door gewone moleculaire fysica. Gewoonlijk wordt kwantumgas geproduceerd door atomen af te koelen tot temperaturen dichtbij het absolute nulpunt. In deze toestand worden de atomen praktisch onbeweeglijk en is het gemakkelijk om ze te bestuderen.
De auteurs van de studie hebben het kwantumgas blootgesteld aan radio- en microgolfbestraling. Door de parameters van deze straling te veranderen, konden wetenschappers de interne magnetische karakteristiek van atomen veranderen - spin, die kan worden vergeleken met de magnetische naald van een kompas. Natuurkundigen veranderden achtereenvolgens de spin van bijna bewegingloze atomen tussen alle mogelijke waarden, dat wil zeggen, ze dwongen het tot één "volledige revolutie". Aan het einde van het experiment keerde de spin echter niet terug naar de oorspronkelijke staat, maar week er iets van af. Wetenschappers verklaren deze afwijking precies door de invloed van een magnetische monopool. Om andere mogelijke interferentie uit te sluiten, herhaalden de wetenschappers het experiment, maar deze keer elimineerden ze het effect van de hypothetische monopool. In dit geval keerde de spin van de atomen terug naar zijn oorspronkelijke staat zonder enige vervorming.
