¿Por qué no existen los monopolos magnéticos?

Cuando se habla de las fuerzas fundamentales en el universo, solo hay cuatro tipos diferentes: la fuerza gravitacional, la fuerza electromagnética y las fuerzas nucleares fuertes y débiles. ¿Qué hace que estas fuerzas existan? En cada caso, existe una propiedad fundamental subyacente de la materia que permite que ocurran interacciones: un tipo de carga. Para la gravedad, es masa; para el electromagnetismo, son cargas eléctricas; para la fuerza nuclear fuerte, son cargas de color; y para la fuerza nuclear débil, es una hipercarga débil. ¡Pero no tenía por qué ser así! Podría haber no solo cargas eléctricas en juego en el electromagnetismo, sino también magnéticas. Sin embargo, por alguna razón, nuestro universo no parece tener ninguno, aunque la física lo permita por completo. Nuestro universo no es simétrico.

Crédito de la imagen: Universidad de Murdoch en Perth, Australia, a través de Jerri-Lee Matthews.

En gravitación, la fuerza que ejerce cualquier masa sobre otra es igual y opuesta a la fuerza ejercida por esa segunda masa sobre la primera. Para las cargas eléctricas, lo mismo es cierto, aunque hay una advertencia adicional: la fuerza eléctrica puede ser positiva o negativa dependiendo de los signos de las cargas. Además, la electricidad está estrechamente relacionada con otra fuerza: el magnetismo.

Al igual que la electricidad tiene cargas positivas y negativas, donde lo similar repele lo similar y los opuestos se atraen, el magnetismo tiene los polos norte y sur, donde lo similar repele y lo opuesto se atrae. Pero parece que el magnetismo es fundamentalmente diferente de la electricidad de una manera particular (y obvia):

• En electricidad, puede tener muchas cargas configuradas juntas o puede tener una carga positiva o negativa aislada, como un electrón.

• Pero en el magnetismo, puede tener muchos polos configurados juntos, pero no puede tener un “polo norte” o “polo sur” aislado sin el otro.

No existen Es posible que existan monopolos magnéticos. Sin embargo, no hemos encontrado ninguno que ocurra naturalmente.

Para los electroimanes, sus campos magnéticos son producidos por una carga de punto móvil, generalmente una bobina de cobre con una corriente que lo atraviesa.

Para imanes permanentes, bueno … es un poco más complicado que eso. Si nos fijamos en la estructura cuántica de un átomo, más importante aún, el comportamiento del electrón dentro de esos átomos, depende de su giro y momento orbital … y sus efectos en el momento magnético. Teóricamente, si todos los electrones dentro de un objeto giran en la misma dirección y todo ese jazz, eso crearía un monopolo magnético. Sin embargo, la estructura de ese objeto sería inestable. Consulte el principio de exclusión de Pauli.

Hay más factores además de eso, pero espero que esto sea suficiente para que tengas algún tipo de comprensión de los monopolos magnéticos.

Espero que alguien agregue una mejor respuesta porque no soy un experto de ninguna manera, pero que yo sepa, no hay una razón difícil para no haber monopolos magnéticos, básicamente, es un hecho experimental, no un requisito teórico de la teoría. del electromagnetismo. Si existieran, podríamos tratarlos como tratamos las cargas eléctricas, y las ecuaciones de Maxwell se volverían perfectamente simétricas.

Creo que en la práctica, la teoría del campo cuántico requeriría que cualquier monopolo magnético sea mucho más masivo / enérgico que las partículas normales (que son dipolos o magnéticamente neutros). Así que, básicamente, terminarían siendo partículas mucho más exóticas e inestables que los buenos electrones viejos. Lo cual puede explicar por qué nunca los observamos.

Los monopolos magnéticos existieron en el universo primitivo. Pero después de la inflación, el universo se expandió tanto que ahora tenemos un pequeño número extendido por todo el universo.

Y los monopolos sintéticos que fueron predichos por Dirac se han creado con éxito (los físicos crean el monopolo magnético sintético predicho hace más de 80 años)

Si tenemos monopolos eléctricos, ¿por qué no tenemos monopolos magnéticos?

La razón fundamental es que la naturaleza no está determinada por lo que nos parece razonable.

Nos parece razonable que haya monopolos magnéticos. También parece razonable que haya dos signos de gravitación, como si hubiera dos signos de carga eléctrica. Y que los electrones en los átomos realmente deberían ser cargas puntuales. Y que las ondas electromagnéticas deberían propagarse a través de algo (llámelo éter).

Y a veces lo que parece razonable resulta ser correcto, como algunos principios de simetría en física. Pero no todo. Y no lo sabemos de antemano.

El problema fundamental con lo que parece razonable es que se basa en nuestra experiencia en otro lugar. Y en otro lugar puede ser diferente.

La forma correcta de usar nuestras expectativas (otra forma de decir lo que parece razonable) es probarlas. Haga predicciones basadas en nuestras expectativas y luego pruebe esas predicciones. Y, cuando las predicciones resulten ser erróneas, reconozca que este nuevo lugar es diferente del antiguo que conocemos. Y aprende sobre el nuevo lugar. Y ampliar el rango de lo que nos parece razonable.

No hay pruebas de que los monopolos magnéticos no existan. Es simplemente un hecho experimental que nunca se ha observado un monopolo. Personalmente, espero que existan, solo que son muy masivos, por lo que no podemos fabricarlos, y muy raros en comparación con los protones y los neutrones, por lo que no podemos encontrarlos al azar.

Dirac demostró que si existieran monopolos magnéticos, la carga eléctrica tendría que cuantificarse. La carga está de hecho cuantificada. Desafortunadamente, lo contrario no es cierto, la carga cuantificada no implica monopolos, pero es muy sugerente.

Muchas grandes teorías unificadas propuestas predicen monopolos. La mayoría predice que tendrían enormes masas (p. Ej., 10 ^ 16 GeV o más), lo que explicaría por qué no podemos hacerlos por encargo.

Existe un argumento topológico de que si la topología de todo el universo se postula como de costumbre, entonces deben existir al menos dos monopolos magnéticos. Algun lado. No necesariamente en el universo observable, solo en todo el universo.

En los inicios del universo, los monopolos y antimonopolios se habrían aniquilado hasta que fueran tan pocos y ampliamente difundidos que no pudieran interactuar. El mismo argumento es cierto para los protones … y todavía no se sabe por qué hay una preponderancia de la materia sobre la antimateria en el universo observable. Pero tal vez lo que causó este desequilibrio, no causó ningún desequilibrio de monopolos y antimonopolios.

Mucho más aquí

http://www.tandfonline.com/doi/f

Posiblemente existieron, en el comienzo de og bing bang.
Ahora no podemos crearlos porque su origen es spin, que es una propiedad intrínseca, y no podemos separarlo de la partícula.
La situación dentro del asunto (al contrario del vacío) es diferente, solo se puede mencionar la analogía.

Un monopolo magnético es una partícula elemental hipotética en física de partículas que es un imán aislado con un solo polo magnético (un polo norte sin polo sur o viceversa). En términos más técnicos, un monopolo magnético tendría una “carga magnética” neta. El interés moderno en el concepto proviene de las teorías de partículas, en particular las grandes teorías unificadas y de supercuerdas, que predicen su existencia.

Para que el magnetismo tenga el efecto magnético, necesita los dos polos. Casi cualquier cuerpo de materia puede completar la energía eléctrica (la resistencia marca la diferencia), pero el magnetismo requiere que ciertos cuerpos surtan efecto. Estos cuerpos necesitarían el “otro” polo para completar el camino magnético. Entonces, si existen monopolos magnéticos, serían inútiles.

Cuando se puede demostrar que el magnetismo surge únicamente de la carga y el movimiento, entonces no hay una “fuente de partículas” para el magnetismo … mono o bipolar.

Buscar una partícula magnética monopolar es buscar un marco de referencia universal “en el sentido de las agujas del reloj”, que nadie más pueda voltear y decir que es “en sentido contrario a las agujas del reloj”. Es una fantasía agradable y práctica, condenada al fracaso.

Ahora, ¿qué es exactamente “carga”? Ahí es donde comienza la diversión …

porque la vida apesta.
No hay nada que prohíba su existencia. Se demostró experimentalmente un comportamiento similar a un monopolo magnético, hasta ahora no hay pruebas de su existencia.
De hecho, Dirac propuso que si hay un solo monopolar magnético, todas las cargas se pueden cuantificar sin insertarlo en las ecuaciones de QM.

En mi opinión, es una idea imaginada compuesta principalmente por condiciones hipotéticas que solo existían en una mente ociosa … Una situación como el hipotético imán monopolo, que es probablemente el cerebro de una mente demasiado inteligente pero ociosa de una persona …

Una percepción que supuse utilizaba la base o el tema que surgió de algún tipo de investigación de sesiones de lluvia de ideas … Un escenario típico en el que algunos estudiantes de doctorado al tratar de establecer una posición en la ciencia crearán algunos informes técnicos, utilizados como documentos de investigación y luego intenta defender y justificar su validez …

El campo magnético debido a un imán es causado por la alineación de electrones dentro de los átomos en una dirección particular. Dado que los electrones tienen un momento magnético que es vector tiene una dimensión. Por lo tanto, dos polos (como el vector que tiene cabeza y cola) que son inseparables. Por lo tanto, el monopolar magnético no puede existir.

No se trata de la existencia, sino de preguntarse si se pueden separar. Una energía potencial eléctrica se define como la energía requerida para separar dos cargas opuestas por dicha distancia, la misma no está definida para polos magnéticos. Espero que esto ayude a aclarar el concepto.

No sabemos con certeza si no existe. Nadie ha visto ni encontrado uno que sea todo. De hecho, las matemáticas o las ecuaciones de Maxwell no descartan la posibilidad de que exista un polo único. Si un día alguien encuentra uno, no habrá violación de ninguna ley de física, salvo alguna modificación en la ecuación de Maxwell.

La razón detrás de la inexistencia de monopolos magnéticos es que las líneas del campo magnético comienzan desde el polo norte y terminan en el polo sur.

Ahora el nombre dado a los polos como polos magnéticos porque las líneas de campo magnético se inician o terminan allí y las líneas de campo magnético necesitan dos polos para su existencia (uno desde donde inicia y otro donde termina).

Es por eso que los monopolos no existen.

Espero poder ayudar.

Teoría electromagnética de todo

Como sabemos, la corriente es la fuente del imán, por lo que no existe tal manera de dividir o separar los monopolos, por lo que no existe un imán, siempre existe un imán con dipolos, lo que significa que un polo norte siempre viene con un polo sur y viceversa.

Probablemente no existan porque son energéticamente inestables y se “descomponen” en un electrón en un período de tiempo muy corto.

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