دنیای فیزیک در آستانه یافتن تک قطبی های مغناطیسی؟
به گزارش جوان بین، یکی از مهم ترین آزمایش های شتابدهنده LHC (برخورددهنده بزرگ هادرون) در سرن، یافتن تک قطبی های مغناطیسی است و به نظر می آید در آستانه گشودن پنجره ای برای حل این معمای ۲۰۰ساله هستیم.
دو پیش مقاله از تیم بزرگی از دانشمندان گزارش داده است که آنها هرچند نتوانسته اند تک قطبی های مغناطیسی را پیدا کنند (فقط قطب مغناطیسی شمال یا جنوب، بدون وجود دیگری) اما محدوده وجود احتمالی تک قطبی های مغناطیسی را مشخص کرده اند.
به گزارش جوان بین، این پیش مقاله ها که در سرور آرکایو انتشار یافته اند حتی عجیب ترین ایده ها را هم موردبررسی قرار داده اند، مثلاً اینکه امکان دارد سال ها پیش تک قطبی های مغناطیسی را ساخته باشیم و تصادفا به آنها توجه نکرده باشیم. البته پیش مقاله ها هنوز موردبررسی همتایان قرار نگرفته است.
تک قطبی مغناطیسی چیست؟
یکی از نخستین درسهای فیزیک دبیرستان آن است که آهنرباها همیشه دو قطب مخالف دارند، یکی شمال و دیگری جنوب. اگر آهنربایی میله ای را به دو قسمت تقسیم کنید، قطب های جدیدی در نزدیکی شکاف ظاهر می شوند به صورتی که هر آهنربای کوچک تر همچنان یکی از هر قطب را خواهد داشت. هرقدر که این شکاف را ریز و ریزتر کنید، باز به آهنربای ریزتری می رسید که یک قطب شمال و یک قطب جنوب دارد.
بااین حال، از قرن نوزدهم دانشمندان به این فکر می کردند که آیا راهی وجود دارد که یک قطب مغناطیسی منفرد (تک قطبی مغناطیسی) جدا و منفک از قطب مخالف دیگر وجود داشته باشد. این درحالی است که بارهای الکتریکی مثبت و منفی برای وجود خود، نیازی به وجود بار مخالف ندارند.
جیمز کلرک ماکسول، یکی از بنیان گذاران نظریه الکترومغناطیس فکر می کرد که مشکل تک قطبی مغناطیسی را برای همیشه حل کرده است، اما چند دهه بعد، «پل دیراک» نشان داد که وجود تک قطبی می تواند کوانتیزه بودن بار الکتریکی را توضیح دهد؛ و ازآنجایی که بار الکتریکی به شکل گسسته وجود دارد، پس بار (تک قطبی) مغناطیسی هم باید کوانتیزه باشد و از واحدهایی به نام «بار دیراک» ساخته شده باشد که مقدار آن ۶۸٫۵ برابر بار الکترون است. از آن روزگار به بعد، نظریه پردازان به شکل فزاینده ای نسبت به این ایده اطمینان پیدا کرده اند اما تجربی گرایان نتوانسته اند نشانه ای بر وجود تک قطبی مغناطیسی بیابند.
درواقع، نظریه تک قطبی آن قدر توسعه یافته است که فیزیکدانان هم اکنون کاملا موافقند که آنها احتمالا وجود دارند؛ اما تأیید تک قطبی های مغناطیسی زیراتمی هنوز در هاله ای از ابهام است.
بیشتر نظریه های تک قطبی مغناطیسی نیازمند آن است که قوانین تقارن را نقض نکنند. درنتیجه، نمی توان تعداد مازادی قطب شمال یا جنوب مغناطیسی در عالم داشت؛ تعداد هر دو باید برابر باشد اما برخلاف قطب های مغناطیسی شناخته شده، نیازی نیست که تک قطبی ها به هم اتصال داشته باشند.
منبع: javanbin.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب