Дослідникам з університету Аальто (Aalto University) і Амхерст-коледжу (Amherst College), Фінляндія, вперше в історії вдалося безпосередньо знайти подібний точці монополь, існуючий в особливій квантовій області. Це відкриття, служить дуже важливим доповненням до досліджень природи і параметрів невловимих магнітних монополів, які вчені вже навчилися створювати штучно.
В якості квантового середовища вчені використовували газоподібну хмару з атомів рубідію, охолоджених до температури, близької до температури абсолютного нуля і заключених в спеціальну пастку, що захищає їх від впливу зовнішніх магнітних полів та інших факторів.
"У цій квантової області, в надрах хмари газу, конденсату Бозе-Ейнштейна, виникла структура, вельми нагадуюча частинку-магнітного монополя, чия поведінка і властивості визначені деякими теоріями фізики елементарних частинок" - розповідає доктор Мікко Меттені (Dr. Mikko Mottonen), вчений з університету Аальто.
- "Раніше ми намагалися виявити монополі в хмарі атомів за допомогою так званого синтетичного магнітного поля. Але всі спостережувані нами явища не мали ніякого відношення до квантової механіки,
з точки зору якої в газі не існувало жодних монополів. І тепер, змінивши методики проведення експериментів, ми вперше засвідчили існування квантово-механічного монополя! ".
"У немагнітному і найбільш низькоенергетичному стані в газовій хмарі не виникають ніякі квантові" вири "і не формуються квантові монополі. Однак, нам вдалося виявити якісь квантово-механічні образи, які ми змогли посилити і виявити, регулюючу силу і форму спеціального зовнішнього магнітного поля" .
Хмара атомів рубідію
"Для того, щоб наші дослідження пройшли успішно, нам знадобилося забезпечити високу стабільність зовнішнього магнітного поля, сила якого становить невелику частину від сили магнітного поля Землі" - розповідає професор Девід Холл (Prof. David Hall), вчений з Амхерст-коледжу,
- " Друга проблема полягала у підготовці надохолодженого атомарного газу, хмара якого знаходилося у вкрай нестабільних умовах. Будь-які коливання полів, викликані переміщенням навіть металевих об'єктів або змінами параметрів живлячої електричної напруги, могли зірвати або ускладнити спостереження за квантовими монополями ".
Але в результаті вченим вдалося подолати всі технічні труднощі і зробити значний крок на шляху досліджень в галузі квантової механіки. Ця область буде грати все більшу і більшу роль у подальшому розвитку науки і техніки, адже структура монополів та інших топологічних утворень, описанна в моделях Всесвіту на найбільш ранніх етапах її існування, впливає і на багато чого з нашого нинішнього життя, наприклад, на властивості найбільш різноманітних матеріалів.
Незважаючи на деякі досягнення в галузі вивчення та синтезу штучних частинок-магнітних монополів, їх реальне відкриття - це справа, може далекого, а може і не дуже, майбутнього. Але результати даних досліджень демонструють, що квантові монополі дійсно існують в природі і вони можуть бути основою для виникнення магнітних монополів.
Джерело
