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

На конце струны

2011-11-12 13:43:02 (читать в оригинале)

После практически века поисков физикам в первый раз удалось следить – и даже сфотографировать – магнитные монополи. Правда, с приставкой «квази».





Магнитным монополем именуют простую частицу-носительницу ненулевого магнитного заряда, приблизительно как электрон – носитель единичного отрицательного, а протон – положительного электронного заряда. Но ни одна популярная нам частичка не несет единичного магнитного заряда.


Упрощенно говоря, это магнит с одним только полюсом, насчет же того, есть ли такие странноватые частички по сути, издавна ведется непростая дискуссия.


Обыденным методом получить магнитный монополь нереально, какой бы магнит мы ни взяли и сколько бы раз его ни «разрезали»: всякий раз мы получим новые магниты с 2-мя полюсами. Но сделанная в 1930-х Полем Дираком квантовая теория взаимодействия электронного заряда с магнитным предвещает, что единичный магнитный заряд существовать должен. Дирак также предвещал, что монополи должны быть обнаружены на концах гипотетичных одномерных «струн». А выросшие к истинному времени на этой базе космологические теории молвят, что в юный Вселенной монополи должны были создаваться в неограниченном количестве. Просто к нашему времени они рассеялись по месту так далековато, что во всей видимой Вселенной их может быть практически считанные единицы.


Более того, если физикам получится достоверно получить либо найти магнитные монополи, им придется пересмотреть формулировки неких законов магнетизма, включая аксиому Гаусса, исходящую из того, что магнитное поле создается диполем, и его силовые полосы замыкаются на его полюсах.


Словом, ситуация знакомая: ожидается теорией – но практикой не подтверждено, и угрожает видными потрясениями. Тем паче что магнитные монополи могут стать источником энергии куда более массивным, чем даже как и раньше не укрощенный ядерный синтез – подробнее о монополях, их природе и способностях можно прочитать в нашей статье «Джинн из луковицы». Логично, что вокруг их поиска бурлят серьезные страсти, и статья, размещенная на деньках учеными из Ирландии и Швейцарии, завлекла большущее внимание.


Большая группа, возглавляемая Хансом-Бенджамином Брауном (Hans-Benjamin Braun) и Лаурой Хейдерман (Laura Heyderman), докладывает, магнитные монополи в первый раз удалось следить экспериментально.


Сначала был получен искусственный метаматериал, состоящий из массива наноразмерных (500х150 нм) магнитов, упорядоченных в двухмерную гексагональную решетку. В каждом узле этой решетки сходятся свободные магнитные спины, которые могут быть различно нацелены. Родственную конфигурацию принимают молекул воды в кристалле льда, отчего подобные материалы именуют «спиновым льдом». Эти-то узлы и могут при определенных критериях и на определенном масштабе вести себя в точности подобно магнитным монополям. Это не истинные монополи-частицы, а их аналоги, квазичастицы.


Магнитные спины, сходящиеся в узлах решетки, ориентируются спецефическим образом, и при неких критериях можно сделать в их нескомпенсированный магнитный заряд – тем создав и монополь. По мере усиления приложенного наружного магнитного поля монополи будут расходиться по решетке, прыгая с узла на узел и двигаясь далее, при всем этом меняя полярность пройденного узла. Таким макаром, за монополем остается цепочка узлов обращенной полярности, аналог тех струн Дирака. И весь процесс – в первый раз – удалось не просто провести при комнатной температуре, да и в прямом смысле слова сфотографировать.


И хотя это не сами давно ожидаемые частицы-монополи, работа открывает новые способности для исследования их параметров. А чем лучше мы будем их знать, тем лучше усвоим, где и как их находить. Ну и на практике схожее познание понадобится. Те же жесткие диски современных компов тоже употребляют упорядоченные массивы маленьких магнитов, и не за горами тот денек, когда размеры этих магнитов достигнут тех же величин, что и в опыте. Было бы очень хорошо изучить, как они при всем этом поведут себя и какие выгоды мы сможем из этого поведения извлечь.


По пресс-релизу University College Dublin