Как-то в детстве автору пришла в голову необыкновенная
мысль: получить магнит с одним полюсом – монополем. У автора имелся
большой подковообразный магнит, и один его край, как и половина стрелки
компаса, как полагал автор, стремится на юг, а другой – на север.
Середина же магнита не притягивает железа, а стало быть, никуда не
стремится. И, казалось, если разломать магнит и поставить куски на
колесики, а еще лучше на дощечки в воде, то одна часть магнита поплывет
на юг, а другая – на север! Изготовив огромные половинки магнита и
положив их на грузовик или катер, можно будет вовсе без двигателя
добраться хоть до Северного полюса, хоть до Южного!
Конечно же, магнит был разломан и красная половинка водружена на кусок доски, плавающей в тазу с водой.
Но кусок магнита так и не поплыл никуда. Он только
медленно развернулся, так, что его целый край стал указывать на юг, а
обломанный – на север! Приблизив компас к обломанному краю, автор, к
своему удивлению, убедился, что на нем… Южный полюс. А на другом куске
обломанный край стал полюсом Северным. Гвоздь одинаково сильно начал
притягиваться к каждому краю кусков, как будто не этот самый гвоздь
отказывался притягиваться, когда куски были вместе. Вот чудеса!
Тут что-то подсказало автору соединить куски магнитов,
на сей раз их целыми концами, и повторить пробу на гвоздь. И гвоздь
нисколько не притянулся к месту соединения полюсов, как будто их там и
не было!
Куда подевались полюса? Ведь к каждому из них гвоздь
достаточно сильно притягивался. И вместо того, чтобы притянуться вдвое
сильнее, он вовсе не желал делать этого. Автор почувствовал себя совсем
одураченным: и магнит сломан, и путешествие на Север отменяется, и никак
нельзя отделить Северный полюс магнита от Южного…
Магнит с одним-единственным полюсом, или, как его
называют, монополь, оказывается, совсем не противоречит науке. И
удивительно то, что мы до сих пор его не имеем, как не имеем, впрочем, и
доказательств его невозможности. Поговорим об этом удивительном магните
поподробнее.
В 1931 г. выдающийся физик П. Дирак (1902—1984)
математически доказал возможность существования частицы с магнитным
зарядом – монополя, то есть, что могут быть отдельно «северные» и
«южные» магнитные заряды. Точно так же Дирак предсказал существование
электрона с положительным зарядом – позитрона, и уже в 1932 г. он был
обнаружен в природе.
Но прошло уже столько времени, а монополь все еще
является призраком, существующим только на бумаге. Дело в том, что
существование монополя дает естественное объяснение некоторым физическим
явлениям, которые иначе как с помощью монополя и не объяснить.
Время от времени физики пускаются на поиски монополя, но
пока каждый раз безуспешно. Магнитные и электрические явления почти во
всем подобны, кроме одного. Электрических зарядов – положительных и
отрицательных – оказывается достаточно для создания как электричества,
так и магнетизма (последний возникает при движении зарядов). Но
электричество имеет источник своего существования – электрический заряд,
а магнетизм заряда не имеет. Налицо асимметрия, электричество имеет
некоторые преимущества перед магнетизмом.
И как раз Дирак доказал, что такого преимущества у
электричества нет и быть не может. Магнитные и электрические явления
должны быть полностью подобны, симметричны. При этом получен достаточно
точный портрет монополя. Единичный заряд монополя в 38,5 раза больше
единичного заряда электрона. Взаимодействие двух монополей в 4 700 раз
сильнее взаимодействия двух электронов, стало быть, при тех же
скоростях, что и электрон, магнитный монополь в 4 700 раз сильнее
ионизирует атомы окружающей среды. Такой большой магнитный заряд
позволяет легко управлять монополем даже слабыми магнитными полями,
разгонять его до гигантских энергий, недоступных электронам. Монополь
может сотворить чудеса в электронике, физике, наконец, применяться,
например, в телевидении, ускорительной технике, да мало ли еще где.
Искали монополи в пучке ускоренных частиц при их
столкновении с веществом, в космических лучах. Не удалось вытянуть их с
помощью мощных магнитов из железосодержащих горных пород и метеоритов,
где монополи космического происхождения могли застрять и накопиться за
миллионы лет. Монополь должен быть очень стабилен, он не исчезнет, пока
не столкнется с другим, противоположным по знаку монополем. Даже в
лунном грунте и то искали магнитный монополь, но безуспешно.
То там, то здесь появляются сенсационные сообщения о
«поимке» таинственного монополя, но при тщательной проверке они
оказываются несостоятельными. Около 30 лет назад китайские ученые были
уверены, что обнаружили монополь, но, увы, открытие не состоялось. В
1982 г. в солидном Стенфордовском университете (США), казалось бы, уже
«поймали» монополь с помощью сверхпроводникового магнита. Но повторные
опыты, более точные, ничего не дали.
Наконец, в 1985 г. в Лондонском университете с помощью
чувствительнейших датчиков, казалось бы, обнаружили-таки монополь. Но
подтверждения этого открытия пока не последовало.
В чем причина столь длительной неудачи поиска монополя?
Может быть, он очень редок? Или его не там ищут? Или Дирак ошибся и
неверно определил заряд монополя? В таком случае, выходит, не то ищут?
Но доказательства невозможности монополя тоже нет, и подтвердить эту невозможность не проще, чем найти сам монополь.
Спеши, читатель, ищи и найди свой монополь. Будет обидно, если это сделает кто-нибудь другой! |