磁单极子介绍

寂静回声

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磁单极是科学家在理论物理学弦理论中提出的仅带有北极或南极单一磁极的假设性磁性粒子。在物质世界中，这是相当特殊的，因为磁性粒子通常总是以偶极子（南北两极）的形式成对出现。磁单极子这种物质的存在性在科学界时有纷争，迄今为止科学家们还未曾发现过这种物质，因此，磁单极子可以说是21世纪物理学界重要的研究主题之一。
把一根磁棒截成两段，可以得到两根新磁棒，它们都有南极和北极。事实上，不管你怎样切割，新得到的每一段小磁铁总有两个磁极。因此，人们认为磁体的两极总是成对的出现，自然界中不会存在单个磁极。1932年，著名的英国物理学家狄拉克，从理论上预言磁单极是可以独立存在的。他认为：“既然电有基本电荷——电子存在，磁也应该有基本磁荷——磁单极子存在。”他的这一预见吸引了不少物理学家用各种方法去寻找磁单极子。以前，狄拉克曾经预言过正电子的存在，并已经为实验所证实；这一次他的磁单极子假设同样震惊了科学界。磁单极粒子的存在，必须是‘超导量化’的量子跃迁磁极线性的‘纳米线性’微量实效粒子，粒子以一种量子跃迁的‘角动量’连贯线性组合存在并可以测量。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与天体粒子学当中的重要性，暗物质中的暗物质粒子，大统一理论和超弦理论都预测了它的存在。

有体积的磁铁会相吸还是相斥，需要看磁铁的形状、大小与磁力线的分布而定。我们通常以磁极模型解释磁铁磁场极化和磁力线分布的状况：磁力线可以在家自己用铁粉定出来，而N极与S极则可用指南针的指向决定。为什么断裂的磁铁无法照断面重新接好，反而彼此排斥？如果你用指南针再测试一下两块断裂磁铁的磁极，你会发现，断裂后的磁铁已经有了新的磁极，这是因为磁性分布会依磁铁的形状与体积而改变。事实上，磁铁在垂直与上下两侧，也各有不同磁极；磁铁断裂后，虽然水平方向仍然异极相吸，但垂直与上下方向却出现同极相斥的现象。所以如果你将断裂磁铁的一端沿垂直方向翻转180度，使结合面的磁力线方向一致，磁铁便重新吸合在一起了，这也是你看到的翻面相吸现象。