探索磁单极子——10月29日科学史上的今天

2018-10-29作者:科学π工作室 编著编辑:书问阅读



电与磁犹如一对孪生兄弟,相互衍生、相互依存,形成丰富多彩的电磁世界。然而电与磁间有明显的不同,正负电荷可以单独存在,但是南北磁极(S、N)却总是联系在一起。


磁单极子最早是由英国著名物理学家狄拉克预言的,他创立了狄拉克方程以后,首先预言了“正电子”,两年之后,正电子即被美国物理学家卡尔·安德森在宇宙射线中发现。狄拉克根据他的方程,还预言了另外两个基本粒子,这就是“磁南极子”和“磁北极子”。


但几十年来,磁单极子始终没有踪迹。


2008年,有三位英国凝聚态物理学家,从理论上做出了两点预言:第一点,磁单极子如果出现,也是与其他粒子一起存在于一个“整体”之中;第二点,那种具有磁单极性质的“整体物”可能在某些特殊晶体里找到,他们建议在接近绝对零度的条件下,在自旋冰中去找寻。


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2007年10月29日,牛津大学的一个国际研究组首先发布了他们的研究结果,确认了自旋冰中存在着磁单极子的迹象。


2009年9月,由德国和法国两位科学家领导的研究小组联合在《科学》杂志上发布,在接近绝对零度的时候,它们的磁北极都弯向内部,而把磁南极显露在外,致使四面体呈现磁单极特征。

到现在为止,在电与磁之间所存在的不对称难题仍在困惑着人们,磁单极子的存在不仅将成为大统一理论和超弦理论正确性的证据,还有可能揭开长期以来一直困惑人们的问题,诸如有关宇宙的性质、自然作用力的性质等重大问题的线索。



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作者科学π工作室 编著
出版清华大学出版社
定价99元
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