by 
Ουσιαστικά για τους μαθητές που θα φοιτήσουν στη Γ’ λυκείου του χρόνου η νέα χρονιά θα ξεκινήσει οσονούπω. Καλή νέα χρονιά λοιπόν σε όλους τους συναδέλφους και μαθητές. Έριξα μια ματιά στη νέα ύλη φυσικής Γ’ και έπεσα πάνω στο νόμο του Gauss στον μαγνητισμό όπου αναφέρεται ότι ισχύει εφόσον δεν υπάρχουν μαγνητικά μονόπολα. Η ύπαρξη ή ανυπαρξία τους αποτελεί ένα μεγάλο κοσμολογικό πρόβλημα και αντικείμενο μελέτης της σύγχρονης σωματιδιακής φυσικής. Μήπως λοιπόν υπάρχουν και δεν τα έχουμε βρει ακόμα; Μια φυσικός στο CERN που εκτός των άλλων ψάχνει και για μαγνητικά μονόπολα τώρα που οι ενέργειες των 2 συγκρουόμενων πρωτονίων έφτασαν στην τερατώδη τιμή 7 + 7 = 14 Τev δήλωσε ότι “είναι τα αγαπημένα μου σωματίδια αν ανακαληφτούν θα είναι ανάλογο με την ανακάλυψη του μποζόνιου Higgs”.
Εκτός αυτού στη σύγχρονη κβαντική μηχανική προβλέπονται μαγνητικά μονόπολα στις μεγάλες ενοποιημένες θεωρίες(GUT), θεωρίες δηλαδή όπου οι τρεις αλληλεπιδρασεις του καθιερωμένου πρότυπου ήταν μία, στη θεωρία υπερχορδών και στην εξήγηση του απίστευτα μεγάλου μαγνητικού πεδίου των αστέρων νετρονίων.
Ας πάρουμε όμως τα πράγματα από την αρχή.
Ίσως οι πιο όμορφες εξισώσεις της φυσικής, η για 1.5 αιώνα μοναδική ενοποιημένη θεωρία στη φυσικής(σήμερα έχουμε επιβεβαιωμένη και την ηλεκτρασθενή αλληλεπίδραση δηλαδή ενοποίηση ηλεκτρομαγνητικής και ασθενούς πυρηνικής).
Υπάρχει όμως κάτι σε αυτές τις εξισώσεις που ενοχλούσε και τον ίδιο τον Maxwell. Η ασυμμετρία της πρώτης με τη δεύτερη. Η ηλεκτρική ροή σε κλειστή επιφάνεια εξαρτάται από το φορτίο που περικλείει, δηλαδή υπάρχουν μεμονωμένα θετικά ή αρνητικά φορτία. Η μαγνητική ροή όμως σε κλειστή επιφάνεια είναι μηδέν κάτι που αποκλύει την ύπαρξη μαγνητικών μονόπολων.
Το 1931 όμως ο Dirac χρησιμοποιώντας κβαντική φυσική θεμελίωσε θεωρητικά τα μαγνητικά μονόπολα και μάλιστα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η ύπαρξη μαγνητικών μονόπολων εξηγεί τη κβάντωση του ηλεκτρικού φορτίου.
Λέτε στο μέλλον να δούμε το δεύτερο σχήμα στη κεντρική εικόνα του άρθρου; Δε θα ήταν πράγματι κομψό να λέμε B = F/q* όπου q* το μαγνητικό φορτίο ή ποσότητα αν θέλετε και B = μ0/4π(q*/r^2). H εξίσωση που κατέληξε ο Dirac ήταν μ0q*e = nh/2 από όπου γίνεται σαφής η κβάντωση του ηλεκτρικού φορτίου.
Το 1961 που έγινε γνωστή η κβάντωση της ροής Φ σε κυκλικό ρευματοφόρο αγωγό, ιδιαίτερα από υπεραγώγιμο υλικό, έγιναν προσπάθειες ανίχνευσης μαγνητικών μονόπολων τα οποία όταν θα διέρχονται από υπεραγώγιμο κυκλικό βρόχο θα δημιουργούσαν μόνιμο ηλεκτρικό ρεύμα σε αντίθεση με το δίπολο όπως εύκολα συναγουμε από το νόμο Lentz στο παρακάτω σχήμα.
Το 1982 ανήμερα του Αγίου Βαλεντίνου ένας φυσικός στο Stanford υποστήριξε ότι με την παραπάνω μέθοδο ανίχνευσε μαγνητικό μονόπολο. Ονομάστηκε μονόπολο του Αγίου Βαλεντίνου και μάλλον αν υπήρξε ο Άγιος υπήρξε και το μονόπολο..
Το 1981 ο Alan Guth ήταν πολύ ενοχλημένος από την ύπαρξη των πολύ μεγάλης μάζας μονόπολων που προέβλεπαν οι GUT γιατί θα έδιναν μια εξωφρενικά μεγαλύτερη μάζα στο σύμπαν. Ίσως ήταν και αυτή μια από τις αιτίες που τον οδήγησαν στη θεωρία του κοσμικού πληθωρισμού. Ισχυρίστηκε ότι ακόμα και αν υπήρχαν μαγνητικά μονόπολα την εποχή των GUT με την τεραστίων διαστάσεων διαστολή του σύμπαντος η πυκνότητά τους έγινε τόσο μικρή που είναι στατιστικά αδύνατον να ανιχνευτούν σήμερα.
Τα συμπεράσματα δικά σας.
