Los experimentos que buscan los monopolos

Question

Antecedentes: (vaya que si lo conoce)

De la manera más sencilla formulación clásica del electromagnetismo monopolos magnéticos no existen. De hecho, la ecuación de Maxwell $\nabla \cdot \vec{B}=0$ implica que (el uso de Gauss Teorema) que la superficie de la integral del flujo de $\vec{B}$ sobre el bounday de cualquier finitos de la superficie es cero. Por lo tanto, no aislado magnético cargos (he.e los monopolos no existen).

Sin embargo Dirac descubrió que incluso si un único monopolio que existía en el universo, entonces podríamos explicar en forma sencilla por qué la carga eléctrica está cuantizada. Tenga en cuenta que dado que el cargo no es un observable, su cuantificación es completamente diferente de la cuantización de la energía o impulso en QM, por ejemplo.

Además, en la reciente developings de QFT, el modelo teórico que nos suele asumir que implica que cada vez que un medidor de simetría se rompe los monopolos (y de otro tipo topológico de defectos tales como solitones) surgir. Ya en el hot big bang modelo es generalmente creada que muchos de calibre simetrías se rompe en un primordial del universo, los monopolos de diversos tipos (no sólo los monopolos magnéticos, sino también de Yang-Mills) podría (al menos esto es lo que teorists decir) se han producido.

Hasta la fecha, ni un solo monopolio ha sido encontrado por los experimentos.

Con esto en mente, me pregunte lo siguiente

Pregunta:

Qué experimentos actualmente, se están llevando a buscar magnético, y otros tipos de monopolios?

Answer 1

Yo trabajo en un experimento que consiste en tratar de crear los monopolos magnéticos en un tipo de material llamado hielo de giro (Dy2Ti2O7) llamado así porque sus tiradas obedecen a las mismas reglas a medida que el hielo de agua. La parte interesante de la estructura es en forma de tetraedros de la tierra rara donde los átomos en el estado fundamental tiene dos tiradas apuntando hacia adentro y dos tiradas señalando a través de sus cuatro esquinas. Si te excitan el sistema puede voltear uno de los giros en el sistema de modo que usted tiene por ejemplo 3 en 1 de tiradas. Esto puede dar una carga neta en uno de los tetraedros. Para equilibrar este un espín opuesto flip se producen en otros lugares en la red para que efectivamente tienen un dipolo. Lo interesante de esto es que usted tendrá una cadena de conexión de la spin flips (una cadena de Dirac) entre los dos tetraedros con carga neta pero no cuesta ningún tipo de energía para voltear las tiradas entre estos dos sitios. Esto significa que cada parte del dipolo se puede propagar de forma totalmente independiente de la otra es decir que es un sitio de carga que no es energéticamente vinculado a un sitio opuesto de carga, haciendo de este un monopolo. Usted puede buscar estas características mediante difracción de neutrones (que era el experimento, para responder a su pregunta). Si desea leer más sobre el tema Castelnovo et al. es un buen lugar para empezar como es Morris et al.

El más famoso experimento busca de los monopolos en la materia condensada es la de Stanford monopolo experimento.