悟理青年磁单极子

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磁单极粒子

磁单极子之概念

磁单极子是理论物理学弦理论中指一些仅带有N极或S极单一磁级的磁性物质，它们的磁感线分布类似于点电荷的电场线分布。

科学界之所以如此感兴趣于磁单极子，是因为磁单极子在粒子物理学当中的重要性，大统一理论和超弦理论都预测了它的存在。这种物质的存在性在科学界时有纷争，截至2013年末，尚未发现以基本粒子形式存在的磁单极子。可以说是21世纪物理学界重要的研究主题之一。

磁单极子之历史

英国物理学家保罗·狄拉克（Paul Dirac）早在1931年利用数学公式预言了磁单极粒子的存在。当时他认为既然带有基本电荷的电子在宇宙中存在，那么理应带有基本“磁荷”的粒子存在。从而启发了许多物理学家开始了他们寻找磁单极粒子的工作。通过种种方式寻找磁单极粒子包括使用粒子加速器人工制磁单极子造均无收获。1975年，美国的科学家利用高空气球来探测地球大气层外的宇宙辐射时偶尔发现了一条轨迹，当时科学家们分析认为这条轨迹便是磁单极粒子所留下的轨迹。1982年2月14日，在美国斯坦福大学物理系做研究的布拉斯·卡布雷拉宣称他利用超导线圈发现了磁单极粒子，然而事后他在重复他先前的实验时却未得到先前探测到的磁单极粒子，最终未能证实磁单极粒子的存在。内森·塞伯格（Nathan Seiberg）和爱德华威腾（Edward Witten）两位美国物理学家于1994年首次证明出磁单极粒子存在理论上的可能性。