Les scientifiques créent un aimant unipolaires - et il pourrait débloquer les secrets qui entourent la naissance du
- monopôle magnétique est une particule comme un électron, mais avec une charge magnétique
- Monopôles ont été prédites d'exister en 1931, mais ils sont restés hors de portée
- Alors que l'aimant unipolaires synthétique ne prouve pas l'existence de tels monopôles en dehors du laboratoire, il pourrait aider les physiciens savent ce qu'il faut chercher dans la nature
- Leur découverte pourrait aider à expliquer certains mystères de la physique fondamentale
Si vous cassez une aiguille de boussole en deux, les plus petits aimants résultants auront à la fois pôles nord et sud.
Gardez la coupe l'aiguille et chaque partie aura toujours deux pôles - même jusqu'au niveau atomique.
Mais le fait que cela se produit est un mystère, parce que les scientifiques croient qu'un monopôle magnétique - un aimant avec un seul pôle - devrait exister pour expliquer la physique fondamentale.
Bien que la preuve physique fait défaut, les chercheurs ont maintenant conçu un monopôle synthétique pour la première fois, ce qui permet à ses propriétés mystérieuses à explorer.
Faites défiler vers le bas pour la vidéo.
Un monopôle magnétique est une particule comme un électron, mais avec un champ magnétique au lieu d'une charge électrique. Sur la photo, est l'illustration d'un monopôle magnétique d'un artiste
Un monopôle magnétique est une particule comme un électron, mais avec un champ magnétique au lieu d'une charge électrique.
Environ il y a 80 ans Paul Dirac, l'un des fondateurs de la physique quantique, a essayé d'imaginer comment cela pourrait monopôle être compatible avec le modèle standard.
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Le modèle standard est la théorie dominante de la physique qui décrit le comportement des particules minuscules et comment les éléments de base entrent en interaction matière.
Dirac est venu avec une structure qui a permis l'existence de ce matériau magnétique bizarre.
QU'EST-CE QU'UN MAGNETIQUE MONOPOLE?
Un monopôle magnétique est une particule comme un électron, mais avec un champ magnétique au lieu d'une charge électrique.
La découverte de monopôles magnétiques est signifncant car ils pourraient aider à expliquer divers phénomènes physiques.
Les chercheurs ont cherché eux depuis Paul Dirac première théorisé leurs caractéristiques de la mécanique quantique en 1931.
La découverte d'un monopôle magnétique dans la nature fournirait un élément clé de la preuve pour prouver la théorie unifiée.
Une grande théorie unifiée est le plus grand objectif de la physique et permettrait d'unifier les quatre forces fondamentales de la nature; électromagnétisme, les forces nucléaires fortes et faibles et la gravité.
À l'heure actuelle, la théorie de la mécanique quantique, qui englobe les trois premières forces, semble incompatible avec la relativité générale, qui décrit la gravité.
Il a prédit qu'un monopôle magnétique laisserait un petit sentier bain à remous lors de son passage à travers un électron.
Les preuves matérielles de ce comportement, cependant, a jusqu'à présent échappé scientifique et il était donc difficile de tester la théorie de Dirac
Des chercheurs de l'Amherst College dans le Massachusetts et l'Université Aalto en Finlande ont réussi à simuler le comportement dans un matériau ultra-froid qui imite un système magnétique naturel.
Pour ce faire, les scientifiques ont refroidi atomes de rubidium à un milliardième de degré au-dessus du zéro absolu.
Ils ont utilisé un atome de rubidium pour imiter un électron, puis crée le champ magnétique d'un monopôle en modifiant l'alignement des millions d'autres atomes de rubidium.
Chacun de ces atomes agit comme un petit pointage de l'aiguille de la boussole d'une manière légèrement différente. Ils ont ensuite pris des photos du « électronique », comme il a interagi avec le « champ magnétique ».
Comme le monopôle synthétique a frappé l'électron, il a créé un tourbillon, comme l'avait prédit Dirac.
Alors que la nouvelle expérience, décrite dans la nature, ne prouve pas l'existence de tels monopôles en dehors du laboratoire, il pourrait aider les physiciens savent ce qu'il faut chercher dans la nature.
Par exemple, si de tels monopôles magnétiques existent, ils forment probablement juste après le Big Bang lorsque tout l'espace était beaucoup plus chaud et plus dense que ce qu'elle est aujourd'hui.
«La création d'un monopôle magnétique synthétique devrait nous donner un aperçu sans précédent aspects du monopôle naturel, a déclaré le professeur David Hall de Amherst College.
« Ce n'est pas tous les jours que vous arrivez à les titiller l'analogue d'une particule fondamentale difficile à atteindre dans des conditions très contrôlées en laboratoire. »
La découverte d'un monopôle magnétique dans la nature fournirait un élément clé de la preuve pour prouver la théorie unifiée.
Une grande théorie unifiée est le plus grand objectif de la physique et permettrait d'unifier les quatre forces fondamentales de la nature; électromagnétisme, les forces nucléaires fortes et faibles et la gravité.
À l'heure actuelle, la théorie de la mécanique quantique, qui englobe les trois premières forces, semble incompatible avec la relativité générale, qui décrit la gravité.
Si de tels monopôles magnétiques existent, ils forment probablement juste après le Big Bang lorsque tout l'espace était beaucoup plus chaud et plus dense que ce qu'elle est aujourd'hui