Yeni Çalışma, Ele Geçirilmesi Zor Manyetik Monopollerin Yükseklerde Gizleniyor Olabileceğini Söyledi

Evrende bir yerlerde, tek boynuzlu atın fizikteki karşılığı var. Bir mıknatısın izole edilmiş ucu gibi görünen bu tuhaflığa bir an için bakmak bile, kesinlikle her şeyin büyük, birleştirici teorilerine giden yolu işaret eden, gecedeki bir işaret feneri gibi olurdu.

Yine de 1980'lerin başındaki küçük bir istisna dışında, hiç kimse parçacık fiziğinin efsanevi canavarı olan manyetik monopole uzaktan yakından benzeyen bir şey görmedi.

Elbette fizikçiler onları tamamen yanlış yerlerde arıyor olabilirler. Uluslararası bir araştırma ekibi tarafından yapılan yeni bir analiz, atmosferdeki yüksek çarpışmalarda manyetik monopol oluşumunu modelleyerek aranacak yerleri küçülttü.

Çalışmaları, güçlü hızlandırıcılardaki parçacıkların çarpışmalarında zaten manyetik monopollerin işaretlerini arayan son derece hassas deneylerin sonuçlarını kullanıyor.

Ekip, yüksek hızlı kozmik ışınlar tarafından parçalanan atomların enkazındaki manyetik monopollerin üretimini modelleyerek, bir tane yapmak için gereken enerji miktarına güvenle bazı katı sınırlar koyabildi.

Parçacığın varlığına dair yapmak istediğimiz heyecan verici duyuru tam olarak bu değil, ama bilim böyle işliyor. Ve açıkçası, keşfi beklemeye değerdi.

Manyetik monopoller tek boynuzlu at ise, elektrik yükleri attır.

9. yüzyılda elektromanyetizma denklemlerini çıkarırken, İskoç matematikçi James Clerk Maxwell elektronun negatif yükünün hareketini modelledi. Bundan elektrik akımları ve bir manyetik alanın itme ve çekmesini elde ederiz.

Mesele şu ki, bu denklemin özelliklerini de değiştirebilir ve negatif yükün manyetik eşdeğerini kullanabiliriz. Manyetik monopol. Şaşırtıcı bir şekilde, aynı denklemler şimdi hareketli manyetik alanların elektrik akımlarını nasıl indüklediğini ortaya koyuyor.

Fizik, bunun gibi simetriler üzerine kuruludur, ancak kendi başına, manyetik bir monopolün gerçekten var olduğunu kanıtlamak için çok az şey yaparak, matematiğin yalnızca gölgesi olabilir.

Kuantum fiziğinin şafağına kadar teorisyen Paul Dirac, bu simetriyi yeni bir ışık altında yeniden ele aldı ve Evrende tek bir manyetik monopol varsa, elektrik yüklerinin farklı boyutlarda olması gerektiğini daha karmaşık yollarla akıl yürüttü.

Aslında, 1970'lerde, fizikçiler kuantum alanlarının yeterince yüksek enerjilerde ayırt edilemez hale geldiğini fark etmeye başladıklarında, tüm amaçlar için tıpkı bir manyetik monopol gibi davranacak bir tür dalganın ortaya çıkacağı açık hale geldi.

Yarım yüzyıl sonra, fiziğin bu tek boynuzlu atının avı, belki - eğer bir tane yakalarsak - fiziğin birleşik, yüksek enerjili bir teoriden nasıl ortaya çıkabileceğine dair ipuçlarına sahip olacağımız umuduyla devam ediyor.

Çoğunlukla, birçok aramaya rağmen, fizikçiler eli boş döndü. Bir Stanford deneyindeki tek bir darbe, kısa bir süre için tartışmayı alevlendirdi, ancak çok fazla tekrar edilmeden, o zamandan beri bilimde gerçekleşen 'nadir bir olay' olarak görülüyor.

Çoğu araştırma, erken Evrenin fırınlarında yaratılmış olabilecek manyetik monopolleri elemeye odaklandı. Ancak, yaratımlarını açıklayan modeller, ayrıntılara sinir bozucu bir şekilde ışık tutuyor, yani neye benzeyeceklerine dair yalnızca bir tahminde bulunabiliyoruz.

Parçacık hızlandırıcıları, karanlıktan birini yumruklayabilir, ancak yalnızca nispeten düşük enerjilerden manyetik monopoller oluşturulabilirse.