¿Por qué no se pueden separar los polos de un imán?

Ellos pueden . ¿A qué distancia te gustaría? En ciertos cristales de pirocloro con una fuerte frustración magnética que los obliga a los estados de “líquido de giro”, un solo giro invertido es equivalente a un pequeño dipolo, y a medida que los giros adyacentes giran en respuesta, los dos “polos” se alejan más y más, permitiendo que algunos personas auto-promocionales para etiquetarlos como “monopolos magnéticos” solo para recolectar los puntos de glamour asociados con tales cosas; pero el único cristal siempre contiene ambos “polos”, así que no compre el BS.

Esa es una pregunta importante para la física. proviene de la idea de que no existen los monopolos magnéticos que serían partículas de “carga magnética” que tienen líneas de campo magnético radial. Los imanes se denominan dipolos magnéticos porque crean campos magnéticos en un patrón similar a los dipolos eléctricos que crean campos eléctricos. Además, incluso en la escala de los átomos tiene dipolos magnéticos creados por electrones que orbitan alrededor del núcleo y esto muestra que la “unidad” más pequeña de “carga magnética” no es comparable a algo como un protón o un electrón con carga eléctrica.

Yo recomendaría leer lo siguiente:

• Monopolo magnético – Wikipedia
• Ley de Gauss
• La ley de Gauss para el magnetismo – Wikipedia
• Dipolo – Wikipedia
• Líneas de campo eléctrico

La ley de Gauss para el magnetismo indica que no hay carga de fuente (monopolo) y la ley de Ampere dice que las fuentes son la densidad de corriente y / o la variación del campo eléctrico en el tiempo.

Pero estas leyes son una representación matemática de los experimentos, y han sido corroboradas a muy alta energía y a nivel microscópico y atómico.

Al comportamiento lineal del vacío no parece posible un monopolo magnético

Hay un espacio en las ecuaciones de Maxwell donde podrías poner monopolos magnéticos, en lugar de cero. Si haces eso, las ecuaciones se ven mucho más simétricas. Hay un cero allí, porque nunca se han observado monopolos magnéticos.

No hay una razón conocida por la que no puedan existir, pero hay buenas razones por las que serían raros y muy masivos y completamente extraños. Probablemente, las entidades que quedaron desde las primeras etapas del Big Bang. Qué raro y qué masivo … bueno, nunca hemos observado ninguna evidencia de que existan y no hay ninguna razón en este momento para pensar que existan.

La razón es que el imán consiste en imanes más pequeños que están alineados para que sus campos magnéticos se sumen al campo del imán grande. Los imanes más pequeños son partículas que giran, los más fuertes son los electrones que giran alrededor de su núcleo y también alrededor de su eje (en términos generales). En realidad, la fuerza magnética surge cuando las partículas cargadas se mueven (es una fuerza relativista) y en ese punto las líneas de campo ya están cerradas, lo que impide la separación a monopolos como la carga eléctrica.

En nuestro mundo natural, la mayoría de la materia se neutraliza (en general) a medida que la naturaleza aborrece una carga. Es ese estado de carga neutralizada de la mayoría de la materia lo que mantiene los polos magnéticos dentro de un material empujado a cualquier extremo de ese material, incluso si el material está cortado o subdividido.

El estado temporal de esa neutralización es lo que permitió la formación de materia en primer lugar, así como la química y la metalurgia ahora. La naturaleza corrige los desequilibrios de carga utilizando la fuerza de carga de atracción, es decir, las cargas opuestas se unirán mediante la fuerza de carga hasta que se unan para neutralizarse.

Este proceso F-SCoTt ocurrió en el Universo más temprano para formar quarks, luego protones, en el Universo más tarde para formar electrones, neutrinos y finalmente fotones. Ese proceso continúa hasta la fecha, como se ve en la química regular y el ADN para que vivamos.

Más información sobre la formación de materia según MC Physics en: “Modelo de física de MC de partículas subatómicas utilizando monocargas”, http://viXra.org/pdf/1611.0080v1.pdf

Si utiliza una teoría física como la teoría de ultra ondas (UT) para explicar el magnetismo, la respuesta se vuelve bastante simple. En UT, toda la materia y la energía, incluidos los campos, están hechos de ultra ondas. La materia también contiene branas, pero cuando las ultra ondas están solas, constituyen los campos que asociamos como electrostáticos o magnéticos. Las dos formas se comportan de manera diferente debido a cómo se generan, pero podemos ignorar la versión electrostática para esta respuesta. La forma en que se generan las líneas de campo magnético es alineando átomos y, por lo tanto, electrones en una estructura cristalina. A medida que se produce cada alineación, el tamaño del círculo creado por la ultraonda asociada con el magnetismo aumenta. (Cada partícula de un átomo se crea mediante ondas ultra giratorias circulares, que es la forma en que las ondas siempre se mueven). Encontrará que hay una multitud de círculos superpuestos que giran para formar formas de toro alrededor de los imanes. Las imágenes de archivo de hierro utilizadas como una representación de líneas de campo magnético muestran una sección 2D a través de todos los toros. Dado que las ultra ondas salen en una dirección y entran en la otra dirección, siempre habrá un polo norte y un polo sur en cualquier línea de campo. Si alineas los imanes de norte a sur, entonces los campos simplemente se suman y efectivamente obtienes un imán más grande, como si hubieras agregado los materiales juntos. Por el contrario, si pones de norte a norte o de sur a sur, entonces los campos chocan entre sí y no se superponen. Cuanto más se juntan, más se extienden las líneas. Externo a los imanes, esencialmente ha creado un campo extremadamente grande, pero a medida que crece, la fuerza disminuye a medida que el volumen que ocupan las líneas de campo aumenta. Eso significa que los imanes fuertes tienen líneas de campo muy apretadas.

¿Porque los polos magnéticos no existen? (No hay razón para que NO existan, pero los hemos buscado mucho y duro y no tenemos evidencia de que existan).

CADA campo magnético surge de un flujo circular de carga eléctrica. Riza los dedos de tu mano derecha y saca tu pulgar. Un flujo de carga eléctrica en la dirección de bucle de sus dedos siempre producirá un campo magnético que apunta en la dirección de su pulgar.

Esa es la suma total de lo que se necesita saber sobre el origen de los campos magnéticos. No hay “polos” involucrados, solo bucles de corriente eléctrica.

Debido a que un campo magnético no se puede separar en monopolos magnéticos (aunque algunas teorías indican que podrían existir monopolos magnéticos, nunca se ha encontrado ninguno).

Una forma de verlo es que no puede tener una cadena sin tener ningún extremo (un bucle) o dos extremos. No puede separar la cadena sin tener al menos dos extremos.

El problema está en mirar el imán como una entidad aislada. En realidad, un imán está en un circuito magnético, que consiste en el imán y el espacio en el que se encuentra.

El campo magnético existe en ese espacio y fluye a través del imán. Piense en la hélice de un barco en el agua. El agua fluye hacia la hélice, a través de ella, y hacia el cuerpo de agua; y puede, en principio, volver y regresar nuevamente.

No puede separar el lado de entrada de una hélice de su lado de salida.

Un imán es similar a eso. Es como preguntar cómo puedes tener una hélice con solo una salida.

Debido a que el pequeño secreto sucio es que no hay dos polos para separar, solo se ve así en el exterior. Vea la respuesta de Mark Barton a Si el campo magnético de la Tierra es como un imán, ¿significa que un polo atrae partículas positivas y el otro polo atrae solo partículas negativas?

Porque, hasta donde sabemos, no existe un polo magnético aislado, conocido como monopolo (el equivalente magnético de una carga eléctrica aislada). No hay nada en física que diga que no puede existir, pero nunca hemos encontrado uno. Todos los polos magnéticos se encuentran en pares opuestos, conocidos como dipolos .

Porque, hasta donde sabemos, el magnetismo se crea al hacer circular las cargas eléctricas, y cuando las cargas van en círculo, crean un patrón de campo magnético que tiene un lado “norte” y un lado “sur”. No hay forma de mover cargos que no hagan eso. Si existiera un monopolo magnético con una “carga magnética”, ese sería un polo magnético separado, pero a pesar de una gran cantidad de trabajo teórico divertido, nunca se ha encontrado ninguna señal de monopolos magnéticos en el mundo real.

Los polos no se pueden separar porque no existen. Cuando miras un imán desde el exterior, ves campos magnéticos que salen de un lado (norte) y regresan al otro lado (sur). Este comportamiento se asemeja a lo que debería haberse esperado si hubiera polos magnéticos dentro de esos bordes del imán, pero un examen dentro del imán no encuentra ningún polo. Solo hay líneas de campo magnético cerradas y el material del imán que tiene dipolos que son pequeños imanes con las mismas reglas de campo que el anterior, pero tampoco tienen polos separados, solo giros microscópicos o corrientes eléctricas.

El “polo norte” de un imán es simplemente el extremo del imán al que apuntan los dipolos magnéticos. Corta el extremo de un imán y todos los dipolos siguen apuntando en la misma dirección. Nada ha cambiado. Subdivida todo lo que quiera, hasta un solo átomo. Los átomos todavía apuntan hacia el norte. No hay un monopolo magnético.

Supongo que su pregunta está más en la línea de si puede tener un imán de 1 polo y la respuesta es ambas, se llaman monopolos, y existen de acuerdo con algunos círculos científicos y no lo hacen si le preguntas a otros.

Eche un vistazo a este enlace para conocer los avances recientes en esta área de investigación: monopolos magnéticos vistos en el laboratorio

Debido a que no son cosas distintas, son solo instrucciones. A diferencia de las cargas eléctricas, no hay fuentes magnéticas ni sumideros.