Группе физиков удалось измерить заряд и ток магнитных монополей -
квазичастиц, имеющих ненулевой магнитный заряд и до недавнего времени
существовавших только в теории. Исследователи показали, что магнитные
монополи могут двигаться так же, как "обычные" заряженные частицы. Они
назвали этот феномен "магнетричество" (magnetricity). Статья авторов
опубликована в журнале Nature. Коротко о работе пишет New Scientist.
Структура спинового льда. Изображение C. Castelnovo, R. Moessner & S. L. Sondhi Существование магнитных монополей было предсказано Полем Дираком в
1930-е годы. С тех пор физики пытались обнаружить эти частицы
экспериментально, однако до недавнего времени им это не удавалось. В
сентябре две группы ученых заявили, что они смогли получить магнитные монополи в спиновом льду из титаната диспрозия (Dy2Ti2O7).
Термином "спиновой лед" обозначают вещество, в котором носители
магнитного заряда организованы так же, как организованы протоны в
обычном водяном льду. При температурах, близких к абсолютному нулю,
спины атомов выстраиваются так, что часть из них "смотрит" в одну
сторону, а часть - в другую. В итоге в спиновом льду образуется заряд,
не привязанный к определенному физическому носителю. Его поведение
соответствует поведению предсказанного Дираком монополя.
Авторы новой работы попытались определить свойства монополей в
спиновом льду. Для этого они "обстреливали" их мюонами - неустойчивыми
элементарными частицами. При распаде мюонов испускаются позитроны
(аналог электронов, но с положительным зарядом). Траектория движения
позитронов, как любых заряженных частиц, зависит от характеристик
магнитного поля. По итогам экспериментов исследователи установили, что
монополи в спиновом льду движутся, создавая магнитный "ток". Физики
также смогли измерить магнитный заряд монополей. Полученное значение
хорошо согласовывалось с теоретическими предсказаниями.
Теоретически магнитные монополи могут существовать не только в
спиновом льду, но также в конденсате Бозе-Эйнштейна. Работа с
обоснованием этого вывода появилась в июле 2009 года. Кроме того, образование опасных для Земли магнитных монополей предсказывали противники запуска Большого адронного коллайдера.
Источник.
|