Магнитный монополь


Магни́тный монопо́ль — гипотетическая элементарная частица, обладающая ненулевым магнитным зарядом — точечный источник радиального магнитного поля. Магнитный заряд является источником статического магнитного поля совершенно так же, как электрический заряд является источником статического электрического поля.

Магнитный монополь можно представлять как отдельно взятый полюс длинного и тонкого постоянного магнита. Однако у всех известных магнитов всегда два полюса, то есть он является диполем. Если разрезать магнит на две части, то у каждой его части по-прежнему будет два полюса. Все известные элементарные частицы, обладающие электромагнитным полем, являются магнитными диполями.

С созданием физики как науки, основанной на опыте, утвердилось мнение, что электрические и магнитные свойства тел существенно различаются. Это мнение было чётко выражено Уильямом Гильбертом в 1600 году. Установленное Шарлем Кулоном тождество законов притяжения и отталкивания для электрических зарядов и магнитных зарядов — полюсов магнитов, вновь подняло вопрос о сходстве электрических и магнитных сил, однако к концу XVIII века было выяснено, что в лабораторных условиях невозможно создать тело с ненулевым полным магнитным зарядом. Понятие о «магнитно заряженной субстанции» было надолго изгнано из физики после работы Ампера в 1820 году, в которой было доказано, что контур с электрическим током создаёт такое же магнитное поле, как магнитный диполь.

В 1894 году Пьер Кюри изложил в короткой заметке[2], что введение магнитных зарядов в уравнения Максвелла производится естественно и только делает их более симметричными.

В 2013[3] году Серджио Северини (Sergio Severini) и Алессандро Сеттими (Alessandro Settimi) были заинтересованы в том, чтобы по-новому взглянуть на второе уравнение Максвелла с нулевой дивергенцией и в связи с полем магнитной индукции. С этой целью оба автора рассмотрели некоторые физические аспекты системы, состоящей из массивных, заряженных и нерелятивистских частиц, как источников электромагнитного поля (ЭМ), распространяющегося в свободном пространстве. В частности, была глубоко исследована связь между сохранением полного импульса и условием нулевой расходимости для поля магнитной индукции. В этой научной статье представлен новый контекст, в котором необходимое условие свойства нулевой расходимости поля магнитной индукции во всем пространстве, известное как условие соленоидальности, вытекает непосредственно из сохранения полного импульса системы, т. е. источников и поля. В целом исследование привело к результатам, которые оставляют открытыми некоторые вопросы о существовании или, по крайней мере, о наблюдаемости магнитных монополей, правдоподобных только теоретически при соответствующих гипотезах симметрии.