單極|地球上是否存在只有一個磁極的磁鐵,單磁極是否可以獨立存在!
把一根磁棒截成兩段 , 可以得到兩根新磁棒 , 它們都有南極和北極 。

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事實上 , 不管你怎樣切割 , 新得到的每一段小磁鐵總有兩個磁極 。 因此 , 人們認為磁體的兩極總是成對出現 , 自然界中不會存在單個磁極 。 然而 , 磁和電有很多相似之處 。 例如 , 同種電荷互相推斥 , 異種電荷互相吸引;同名磁極也互相推斥 , 異名磁極也互相吸引 。 用摩擦的方法能使物體帶上電 , 如果用磁鐵的一極在一根鋼棒上沿同一方向摩擦幾次 , 也能使鋼棒磁化 。
但是 , 為什么正、負電荷能夠單獨存在 , 而單個磁極卻不能單獨存在呢?多年來 , 人們百思而不得其解 。
偉大的預言1931年 , 著名的英國物理學家狄拉克首先從理論上用極精美的公式預言 , 磁單極子是可以獨立存在的 。 他認為 , 既然電有基本電荷電子存在 , 磁也應有基本磁荷磁單極子存在 , 這樣 , 電磁現象的完全對稱性就可以得到保證 。 因此 , 他根據電動力學和量子力學的合理推演 , 前所未有地把磁單極子作為一種新粒子提出來 。 以前 , 狄拉克曾經預言過正電子的存在 , 并已經被實驗所證實;這一次他的磁單極子假設同樣震驚了科學界 。

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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學說 , 各有其特點和根據 。 如著名的美籍意大利物理學家費米也曾經從理論上探討過磁單極子 , 并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 。
艱難地尋找隨著磁單極子的提出 , 科學界由此掀起了一場尋找磁單極子的狂潮 。 人們絞盡腦汁 , 采用了各種各樣的方法 , 去尋找這種理論上的磁單極子 。
科學家首先把尋找的重點放在古老的地球的鐵礦石和來自地球之外的鐵隕石上 , 因為他們覺得這些物體中 , 會隱藏著磁單極子這種“小精靈” 。 然而結果卻令他們大失所望:無論是在“土生土長”的地球物質中 , 還是那些屬于“不速之客”的地球之外的天體物質中 , 均未發現磁單極子!

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高能加速器是科學家實現尋找磁單極子美好理想的另一種重要手段 。 科學家利用高能加速器加速核子(例如質子) , 以之沖擊原子核 , 希望這樣能夠使理論中的緊密結合的正負磁單極子分離 , 以求找到磁單極子 。 美國的科學家利用同步回旋加速器 , 多次用高能質子與輕原子核碰撞 , 但是也沒有發現有磁單極子產生的跡象 。 這樣的實驗已經做了很多次 , 得到的都是否定的結果 。
古老巖石探測和加速器實驗所遭到的挫折 , 并沒有使科學家們氣餒 , 反而更加激發了他們的斗志 , 并促使他們廣開思路 , 想到了這也許是因為加速器的能量不夠大的緣故 。 他們一方面試圖研制出功能更加強大的加速器;一方面把目光投向能量更大的天然的宇宙射線 , 試圖從宇宙射線中找到磁單極子的蹤影 。 從宇宙射線中尋找磁單極子的理論根據有兩方面:一種是宇宙射線本身可能含有磁單極子 , 另一種是宇宙射線粒子與高空大氣原子、離子、分子等碰撞會產生磁單極子 。
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