Спустя почти 85 лет после того, как физик-теоретик Поль Дирак (Paul Dirac) обосновал возможность существования магнитных монополей, современные ученые-физики синтезировали, идентифицировали и зарегистрировали на фотоснимках искусственные магнитные монополи. Это инновационное достижение, описание которого было опубликовано в журнале Nature, прокладывает путь к обнаружению магнитных монополей естественного происхождения. И если это произойдет в недалеком будущем, то по важности данное открытие можно будет сопоставить только с открытием электрона.
"Создание искусственных магнитных монополей предоставляет нам беспрецедентное понимание многих аспектов и характеристик естественных магнитных монополей, если они, конечно, существуют в действительности" - рассказывает Дэвид С. Холл (David S. Hall), профессор физики из колледжа Амхерст.
Мы надеемся, что всем нашим читателям известно, что все магниты имеют по паре магнитных полюсов, северный полюс и южный полюс. Как следует из его названия, магнитный монополь является гипотетической магнитной частицей, обладающей только одним из магнитных полюсов, северным или южным. В 1931 году Дирак опубликовал работу, в которой были представлены теоретические исследования природы магнитных монополей в контексте законов квантовой механики, но, несмотря на обширные научные поиски, предпринятые учеными с того момента времени, никому так и не удалось произвести непосредственных наблюдений магнитных монополей естественного происхождения.
Группа ученых, получивших искусственные магнитные монополи, применила инновационный подход к исследованиям теории Дирака и использовала этот подход для создания и идентификации искусственных монополей в пределах магнитного поля, индуцированного конденсатом Бозе-Эйнштейна, газом из чрезвычайно холодных атомов, температура которых лишь на несколько миллиардных долей градусов была выше температуры абсолютного нуля.
В своих исследования группа опиралась на теоретическую работу, изданную Микко Меттененом (Mikko Mottonen) и Вилл Питилэ (Ville Pietila), научным сотрудником и его студентом из университета Аальто, Финляндия. Эти ученые предположили, что особая последовательность изменений внешних магнитных полей может привести к возникновению искусственного магнитного монополя.
В результате экспериментов ученые были вознаграждены чередой фотоснимков, служивших подтверждением присутствия монополей на концах воронок крошечных квантовых "водоворотов" из ультрахолодного атомарного газа. Полученный результат является экспериментальным доказательством того, что предполагаемые магнитные структуры Дирака могут действительно существовать в природе.
Произведенное учеными открытие может привести к пониманию принципов и разработке принципиально новых материалов, таких, как высокотемпературные сверхпроводники, которые смогут передавать электричество без потерь при нормальной температуре окружающей среды. Кроме этого, открытие искусственных монополей и дальнейшие исследования их природы могут послужить толчком исследований, направленных на обнаружение естественных магнитных монополей, которые проводятся на Большом Адронном Коллайдере в CERN.
Источник