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    磁單極子是理論物理學弦理論中指一些僅帶有北極或南極單一磁極的磁性物質,它們的磁感線分佈類似於點電荷的電場線分佈。這種物質的存在性在科學界時有紛爭,截至2008年尚未發現這種物體。可以說是21世紀物理學界重要的研究主題之一。

      磁單極子-設想

      在經典電磁理論中,磁是由電流和變化的電場產生的,磁南極和磁北極總是同時存在的,不存在磁單極子。1931年P.A.M.狄拉克從分析量子系統波函式相位不確定性出發,得出磁單極子存在的條件,可用以說明電荷量子化這個理論上無法說明的事實。20世紀70年代以後建立起來的大統一理論以及早期宇宙的研究都要求存在磁單極子,磁單極子的質量重達1016吉電子伏特/庫侖2(GeV/C2)。實驗上探測磁單極子成為檢驗粒子物理大統一理論和天體物理宇宙演化理論的重要依據。

      磁單極子-概念

      這是一種到目前為止還基本上只是存在於理論之中的物質,如果找到了它們,不僅現有的電磁理論要作重大修改,而且物理學和天文學的許多基礎理論也都將得到重大發展。

      磁單極子作為物質的基本構成,它的單獨存在可能非常困難,或者可能極其微弱以致無法測量,從二元論的角度分析可能會更合理些,如純的吸引性粒子和純的排斥性粒子,曾經作過廣泛的探查 ,而且每當粒子加速器開拓新能區或發現新的物質源(例如從月球上取來岩石)都要重新進行磁單極子的的搜尋。1982年採用超導量子干涉器件磁強計探測到一起磁單極子的事例,但還不足以肯定其存在。

      在磁單極子的理論研究方面,除狄拉克最早提出的磁單極子學說外,還有其他一些科學家也曾提出過多種的學說,各有其特點和根據。如著名的美籍義大利物理學家費米也曾經從理論上探討過磁單極子,並且也認為它的存在是可能的。華裔物理學家、諾貝爾物理學獎獲得者楊振寧教授等一些著名的科學家,也從不同方面和不同程度地對磁單極子理論做出了補充和完善。它們彌補了狄拉克理論中的一些缺陷和不足,給磁單極子的設想輔以更堅實的理論基礎。

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