Магнітний монополь: відмінності між версіями

[неперевірена версія][неперевірена версія]
Вилучено вміст Додано вміст
Немає опису редагування
Рядок 10:
Досі експериментального свідчення про існування магнітного монополя отримати не вдалося за винятком одного випадку, коли експериментальна установка спрацювала 14 лютого [[1982]] року. Цей випадок отримав назву ''монополь святого Валентина''.
 
==Історія поняття==
{{Physics-stub}}
На ранніх етапах розвитку [[фізика|фізики]], яка базується на експериментальних дослідженнях, поширилась думка про принципову відмінність електричних та магнітних властивостей фізичних тіл. Ця думка чітко була сформульована (W. Gilbert, 1600). Встановлення [[Шарль Огюстен Кулон|Шарлем Кулоном]] тотожності законів притягання та відштовхування для електричних та магнітних зарядів (полюсів магнітів)- знову підняло питання про подібність електричних та магнітних сил, проте в кінці 18 століття було показано, що в лабораторних умовах неможливо розділити дипольне магнітне тіло на окремі магнітні заряди. Тому поняття про ''магнітно заряжену субстанцію'' було надовго вигнано з фізики після праць [[Ампер Андре Марі|Ампера]] в 1820, де було доказано, що контур з електричним струмом створює таке саме магнітне поле, як і ''магнітний диполь''.
 
Відновлення концепції ''магнітних зарядів'' припадає на початок 30-х років 20-го століття, тобто у період перегляду основ фізики у зв'язку зі створенням [[Квантова механіка|квантової механіки]]. Поль Дірак опублікував декілька статей присвячених проблемі т.з. ''магнітного монополя'' (тому в подальшому цю гіпотетичну частку почали називати ''монополем Дірака'').
 
== Монополь Дірака==
[[Поль Дірак]] створив квантову теорію взаємодії електричного заряду <math>e</math> з магнітним зарядом <math>g</math>, яка справедлива при виконанні умови: <math>\frac{eg}{2\pi c}=n</math>, де ''n'' - ціле число. Таким чином, магнітний заряд частки повинен бути кратним елементарному магнітному заряду <math>g_0 = \frac{2\pi \hbar c}{e}</math>, де e - [[електричний заряд|елементарний електричний заряд]].
 
Досить примітним є обернене твердження, що існування магнітного заряду не протирічить стандартній квантовій механіці тільки в тому випадку, коли [[електричний заряд|електричні заряди]] всіх часток квантуються. Таким чином, існування магнітного монополя пояснувало б кратність електричних зарядів часток величині ''e'', що спостерігається на практиці.
 
Умова [[квантування Дірака]] узагальнюється на взаємодію двох часток, кожна з яких має як електричний так і магнітний заряди (такі частки називаються '''[[діон]]ами''')
 
: <math>(e_1 g_2 - e_2 g_1)/ 2 \pi \hbar c = n </math>.
 
(У використаній Діраком системі одиниць ''e'' та ''g'' мають одинакову розмірність, причому заряд ''е'' фіксований співвідношенням <math>e^2/4 \pi \hbar c=1/137</math>.)
В нерелятивістському наближенні сила, яка діє на діон 1 з координатами ''r'' та швидкістю ''v'' з боку діона 2, закріпленого на початку координат, рівна
: <math>F = \frac{ ( e_1 e_2 + g_1 g_2 ) \mathbf{r} + ( e_1 g_2 - e_2 g_1 ) \frac{\mathbf{\left [ vr \right ]}}{c}}{4\pi r^3}</math>.
 
Слід відзначити, що комбінації зарядів, які входять в цю формулу є інваріантні відносно дуального перетворення.
 
В [[Міжнародна система СІ|системі СІ]] розмірності електричних та магнітних зарядів є різна. Більше того, в ній магнітний заряд визначається через відношення двох фундаментальних констант:
:<math>\mu = \frac{h}{e}</math>
<math>h -</math> стала Планка та <math> e -</math> електричний заряд електрона.
 
[[Категорія:електродинаміка]]
[[Категорія:Квантова фізика]]
 
== Література ==
* "Монополь Дирака". Сборник статей, перевод с английского, под редакцией Б. М. Болотовского и Ю. Д. Усачева, М., 1970.
* ''Стражев В. И., Томильчик Л. М.'' Электродинамика с магнитным зарядом - Минск, 1975.
* ''Коулмен С.'' Магнитный монополь пятьдесят лет спустя - пер. с англ. - "Успехи физических наук", 1984, т.'''144''', с.277. [http://data.ufn.ru//ufn84/ufn84_10/Russian/r8410e.pdf текст].
* ''Дэвонс С.'' Поиски магнитного монополя - "Успехи физических наук", 1965, т. '''85''', в. 4, с. 755-760 (Дополнение Б. М. Болотовского, там же, с. 761-762).
* ''Швингер Ю.'' Магнитная модель материи - "Успехи физических наук", 1971, т. '''103''', в. 2, с. 355-365.
* ''Shnir, Yakov M.'' Magnetic Monopoles - Springer-Verlag, Berlin, 2005 (ISBN 3-540-25277-0).
 
==Посилання==
* [http://www.n-t.ru/ri/kr/pu35.htm Пригоди великих рівнянь] МОО "Наука и техника"
 
 
{{Physics-stub}}
 
[[da:Magnetisk monopol]]