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尋找磁單極子
自從2010 年以來,ATLAS嘗試從8 TeV 的質子對撞實驗的碎片中尋找磁單極子存在的證據。該實驗只對磁荷等於1 個狄拉克磁荷的磁單極子敏感。假設Drell—Yan 機制主導產生散射截面,那麼ATLAS的結果則對磁單極子的質量做了如下約束:對於自旋為1/2 的磁單極子,質量不低於1340 GeV/c2;對於自旋為0 的磁單極子,質量不低於1050 GeV/c2。經過升級,現在LHC能實現更高能量(13 TeV)的對撞實驗,因此也能產生更大質量的磁單極子。
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磁單極子,存在或不存在?
如果只有一個出現,就稱之為單極子。電單極很普遍,任何一個帶有電荷的基本粒子都是,比如電子或者夸克。但是磁單極子?到目前為止,我們還從未在自然界發現它的蹤跡。在自然界中,哪怕科學家只找到一個磁單極子,那都深遠地改變現在的物理理論,以及改變我們對我們宇宙的認知。
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磁單極子:歷經百年追尋 仍然「芳蹤」難覓
1994年,內森·塞伯格和愛德華·威滕兩位美國物理學家首次證明,磁單極粒子存在理論上的可能性。 另外,大統一理論(Grand unified theories)預測了超重磁單極子的存在。該理論認為,這種磁單極子的質量將是質子質量的1億億倍。儘管目前地球上的加速器無法提供製造這樣的粒子所需要的能量,義大利國家核物理研究所的蘿拉·帕特裡齊亞說:「宇宙誕生之初可能存在著這麼巨大的能量。」
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磁單極子再獲突破:形成「磁單極子」複合體,預示著新技術出現!
>博科園:本文為量子物理學類在理解被稱為磁單極子肯特大學科學家們將量子物理學和經典物理學結合起來,研究磁性原子如何相互作用,從而形成被稱為「磁單極子」的複合物體。在研究自旋冰材料的基礎上,研究小組展示了如何通過翻轉單個磁性原子的方向,使單極子從自旋冰晶格的一個位置「跳躍」到另一個位置。
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重磅發現:磁單極子,在聲學領域首次亮相!
磁單極子,在聲學領域首次亮相!科克大學(UCC)和牛津大學物理學教授謝默斯·戴維斯(Seamus Davis)帶領一組實驗物理學家發現了磁單極子流體產生的磁性噪聲。這是世界上第一次,研究小組發明了一種磁場噪聲譜儀,它可以讓人類感知到磁單極子噪聲。
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科學家在固體內部造出了磁單極子
據《科技日報》報導,德國科學家通過將細小的磁旋(磁鐵表面細小的磁尖)混合在一起,在混合點上製造出了一個人造磁單極子,其屬性與假設中的磁單極子一模一樣。科學家們表示,除了用於基礎研究之外,磁單極子或許也可以用於製造計算機零件。該研究成果已經發表在《科學》雜誌上。
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在太極文化中預測並尋找磁單極子是否存在
它們就像一對孿生兄弟一樣電能生磁,磁能生電。通過用毛皮摩擦玻璃棒和用絲綢摩擦橡膠棒我們可以很容易的得到單獨存在的帶正電荷和帶負電荷的電子!但是不管我們怎麼玩弄一塊磁鐵永遠都得不到單獨的磁極子。因為磁極子永遠都是成對的以偶極子的形式出現。即使把一塊條形磁鐵無限的一分為二無限分割下去它永遠都只會有兩個極(N極和S極)。並且它們總是同時成對的出現,在越靠近兩極的地方磁場越強!
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新設想:暗物質粒子或為暗磁單極子
而且他們認為,隨著相關技術的不斷成熟,可以通過探測電子通過時相位的變化探測到暗磁單極子的存在。暗物質據信佔宇宙的四分之一以上,其餘大部分是更神秘的暗能量。我們無法直接看到暗物質,但暗物質的引力決定了遙遠星系和其他天體的形狀。
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磁單極子是什麼?為什麼要研究它?
(黑色為電流方向,紅色為磁力線方向)把通電螺線管從中間切成兩半,你會得到兩個完整的小一些的通電螺線管。實際上,條形磁鐵產生磁性的原理和通電螺線管沒有本質區別。你看到的磁現象都源於某種電流(或等效電流),而電流源於電荷的運動,電荷是電磁場的守恆荷。說到這裡也許你會認為,電荷是一切電磁現象的「基礎」。
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你覺得有沒有磁單極?尋找磁單極子的最新結果出爐!
一個多世紀以來,物理學家們一直對這種明顯不存在孤立磁極或「磁單極子」的現象感到困惑。磁單極子的存在似乎是完全自然的;如果觀察到帶有磁荷的粒子,麥克斯韋方程將反映出電與磁之間的完全對稱性。但謎團依然存在:雖然所有已知粒子都是帶電或中性的,但還沒有發現任何粒子是帶帶磁性的,由保羅·狄拉克正式提出了磁單極子的理論。
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神秘的磁單極子——大統一理論預言存在的磁單極子為何從未發現?
不可否認的是,這個理論是粒子物理學經過幾十年艱苦漫長的研究所達到的頂峰,而且到目前為止,標準模型滿足所有的有關粒子物理學的實驗數據,無一例外。但是,因為標準模型看上去人為的因素太多了,而且並不包含引力,因此物理學家們試圖建立另一個新的包含引力的理論——大統一理論(GUT)。
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物理學家們發現,可以創造出人造磁單極子
來自科隆,慕尼黑和德勒斯登的一組研究人員設法創造了人造磁單極子,為此,科學家們合併了微小的磁旋風,即所謂的skyrmions,在合併時,物理學家能夠創造一個單極子,其特徵與保羅狄拉克在1931年假定的基本粒子相似,除了基礎研究,單極子也可能具有應用潛力,目前,世界上許多團體正在研究磁旋風是否可用於計算機部件生產的問題
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科學家首次在實物中發現磁單極子的存在
德國亥姆霍茲聯合會研究中心的研究人員在德國德勒斯登大學、聖安德魯斯大學、拉普拉塔大學及英國牛津大學同事的協作下,首次觀測到了磁單極子的存在,以及這些磁單極子在一種實際材料中出現的過程。
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發現磁單極?量子氣體揭示彎曲單極子的第一個信號
一種特殊的化身——以發現者名字命名的「陽單極子」——最初是在高能物理學的背景下被預測出來,但從未被觀察到。現在JQI的一個研究小組由博士後Seiji Sugawa和JQI研究員伊恩·斯皮爾曼(Ian Spielman)領導,他們成功地模仿了一種楊氏磁單極子,並使用了一種由rubidium原子組成的超古老氣體。這一結果在《科學》上發表,為用冷量子氣體模擬其他物理領域提供了另一個例子。
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一塊磁鐵再怎麼分割也得不到只有一個磁極的磁鐵,磁單極子存在嗎
或者換句話說,理論中的磁單極子存在嗎?磁單極子今天為大家帶來磁單極子的科普小知識。地磁擁有南北極實際上到目前為止,我們從未發現也從未製造出過磁單極子,但是根據超弦理論的預言,磁單極子是存在的,美劇《生活大爆炸》第二季的結尾,謝耳朵一幫子人去北極就是為了尋找磁單極子,因為找到的話,超弦理論就被證實為正確的理論了,謝耳朵就可以拿諾貝爾大獎了。
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磁單極是個什麼鬼?
首次發現1932年,著名的英國物理學家狄拉克,從理論上預言磁單極是可以獨立存在的。他認為:"既然電有基本電荷--電子存在,磁也應該有基本磁荷--磁單極子存在。"他的這一預見吸引了不少物理學家用各種方法去尋找磁單極子。人們在各種物質中,如礦物、火山灰、隕石、月球土壤中尋找磁單極子;也在加速器產生的粒子中尋找過磁單極子,用最先進的方法和最精密的儀器,但都一無所獲。
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發現磁單極子,能得諾貝爾獎嗎?
上世紀30年代初,大物理學家狄拉克用優美的數學公式預言只有一個磁極的粒子是可以單獨存在的,並將其命名為磁單極子。磁單極子作為一種新的粒子就此被提出,也吸引了一大批物理學家的關注。如果有一天有人發現了磁單極子,那麼他就成功預訂了諾貝爾物理學獎。磁單極子的發現會使現有的電磁學理論作出重大調整。至今仍然有一批實驗設備在等待著捕捉到磁單極子。
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磁單極子之謎:為什麼沒有單一磁極的磁鐵
麥克斯韋方程組是經典的電磁場理論,但是這個理論並不能完美解釋為何我們找不到磁單極子,也不能解釋為何電荷都是以固定值存在的。當科學家將麥克斯韋方程組拓展到包含磁單極子,電荷就只能以固定值存在,這使得經典電磁場理論與量子電動力學得到了統一。而在實驗方面,在實驗室裡構造類磁單極子、通過大型強子對撞機尋找磁單極子、甚至是在浩渺無垠的宇宙裡尋找它的存在,人們一直沒有放棄過對磁單極子的探索。
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為什麼我們的宇宙沒有磁單極?
在物理學中,當相距很近的符號相反的一對電荷或磁極連接在一起時,我們稱其為偶極子,而當我們單獨有一個電荷或磁極時,則稱其為單極子。引力單極子很容易獲得:它只是一個質量。 電單極子也很容易:任何帶電荷的基本粒子(例如電子或夸克)都可以。 但是磁單極子? 據我們所知,它們不存在。
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磁場無處不在,來了解下關於磁物理學的三個有趣事實
磁體的這種性質眾所周知,以至於英國物理學家詹姆斯·麥克斯韋(James Clerk Maxwell)在他著名的麥克斯韋方程組中,直接斷定「磁單極子不存在」。麥克斯韋闡述了電和磁兩種現象之間的關係,並引入了電磁場的概念。