Валентин Урбан: aby se napít, známky a extáze Голосов: 1 Адрес блога: http://dubva1.livejournal.com/ Добавлен: 2008-08-04 10:21:30 блограйдером pinker

Бомба на монополях

2011-10-29 18:21:02 (читать в оригинале)

Отец американской водородной бомбы Эдвард Теллер повсевременно размышлял о разработке сверхмощного орудия. Как-то он обедал с известным физиком-теоретиком и космологом Нилом Тьюроком, и тот поведал, что занимается магнитными монополями – гипотетичными частичками, владеющими не электронным, а магнитным зарядом. К кошмару собеседника, Теллер немедля начал прикидывать, как использовать монополи в роли внутренности для супербомбы





Что все-таки это за частичка? Согласно традиционной и квантовой
электродинамике, источником электрического поля служат электронные заряды
иэлектрические токи. В принципе, можно представить, что есть и
магнитные заряды, которые переносят особенного рода частички, проявляющие себя как
одиночные магнитные полюса. Поток таких магнитных монополей может сформировать
специфичный ток – опять-таки, не электронный, а магнитный. Магнитные заряды
и магнитные токи просто вводятся в уравнения Максвелла, отчего те только
делаются более симметричными. В 1894 году эта мысль пришла в голову Пьеру Кюри,
который не только лишь работал с радиоактивными элементами, но также много занимался
магнитными явлениями. Кюри ограничился тем, что выложил ее в недлинной заметке,
так как такие заряды и токи никто и никогда не следил.

Последующий
шаг сделал Поль Дирак в 1931 году. Он нашел, что догадка магнитного
монополя не только лишь не противоречит принципам квантовой физики, но даже ведет к
очень увлекательным следствиям. Его вычисления проявили, что произведение хоть какого
электронного заряда на заряд монополя равно половине произведения неизменной
Планка на скорость света, помноженной на целое число либо ноль (последнее
значит отсутствие монополей в природе, так как электронные заряды
заранее есть). Из формулы Дирака вытекает, что в системе СГС малый
заряд монополя практически в 70 раз превосходит заряд электрона. Потому монополь очень
очень отклоняется магнитными полями и может быть просто найден – на
фотоэмульсии либо же в камере Вильсона. С 1951 года эти частички находили в
галлактических лучах, а позже и на ускорителях, но постоянно без всякого
фуррора. Все гласило за то, что или монополей не существует вообщем, или они
не возникают в округах Галлактики.


В собственной
статье о монополях Дирак отметил, что, так как они разрешены квантовой
механикой, «было бы умопомрачительно, если б природа не пользовалась таковой
возможностью». А в 1974 году Александр Поляков и Герард Хоофт проявили,
что при определенных критериях вюной Вселенной монополи просто должны были
показаться на свет. Этот вывод следует из целого класса теорий, описывающих
дела меж базовыми взаимодействиями скоро после Огромного взрыва.
Когда возраст Вселенной составлял 10–36 секунды, сильное взаимодействие
отделилось от электрослабого и обрело самостоятельное существование. При всем этом в
вакууме образовались точечные топологические недостатки, собственного рода узлы, несущие
в собственных центральных ядрах огромную энергию и поэтому владеющие большой
массой, как минимум в 1015 раз превосходящей массу протона. Это и были
магнитные монополи – точнее, их эмбрионы. В монополи они перевоплотился после
того, как электрослабое взаимодействие тоже разделилось надвое и появился
реальный электромагнетизм. И тогда протомономоли предстали взавершенном
обличье частиц с одиночными магнитными полюсами.



Если эта
теория верна, почему монополи не удается найти? Частички со настолько
огромной массой нереально сделать ни на одном ускорителе, но нет их и в
галлактических лучах. Согласно стандартной космологической теории, монополи
появились до инфляционного расширения Вселенной, которое так
растянуло место, что их плотность снизилась до ненаблюдаемых значений. Если веровать повторяющейся космологии, о которой «ПМ» поведала в прошедшем номере,
Вселенная никогда не грелась до температур, при которых может быть рождение
монополей. Так что или плотность этих частиц очень мала, или они просто не
есть.


Как насчет монопольной бомбы? Оказывается, у Теллера были основания
на нее возлагать. Дело за малым – где добыть монополи?