Un monopolo magnetico può esistere non solo come astrazione matematica.
Gli scienziati hanno scoperto tracce di un monopolo magnetico, una fonte di campo magnetico, la cui esistenza è negata dalla fisica moderna. I risultati della ricerca sono pubblicati sulla rivista Science.
Le componenti elettriche e magnetiche del campo elettromagnetico sono descritte da equazioni simili, ma si comportano diversamente. Ad esempio, esiste una carica elettrica (elettrone), ma non magnetica. Cioè, il campo elettrico può essere creato da un unico "polo" (monopolo) e il campo magnetico è creato solo da una coppia di poli, nord e sud (dipolo). Una tale immagine del mondo è descritta dalle equazioni di Maxwell, che sono fondamentali per l'elettromagnetismo, ed è confermata da numerosi esperimenti.
Nonostante ciò, ci sono diverse ipotesi che suggeriscono che esista ancora un monopolo magnetico (un analogo di un elettrone - un monopolo elettrico). Sono descritti solo matematicamente e sono ipotesi piuttosto ipotetiche; non ci sono prove fisiche reali dell'esistenza di un monopolo magnetico. Inoltre, se si trova ancora, sarà necessario riscrivere le equazioni di Maxwell e insieme ad esse l'intera teoria dell'elettromagnetismo.
I risultati di un recente studio di scienziati americani hanno dimostrato che un monopolo magnetico può esistere non solo come astrazione matematica. Per i loro esperimenti, hanno utilizzato il gas quantistico, in cui, a differenza del gas ordinario, le particelle sono indistinguibili l'una dall'altra. Un tipico gas quantistico sono gli elettroni nel reticolo cristallino di un metallo). A causa di questa proprietà, la pressione e la temperatura di un tale gas sono descritte dalle equazioni della statistica quantistica, piuttosto che dalla fisica molecolare ordinaria. Di solito il gas quantistico viene prodotto raffreddando gli atomi a temperature vicine allo zero assoluto. In questo stato gli atomi diventano praticamente immobili ed è conveniente studiarli.
Gli autori dello studio hanno esposto il gas quantistico a radiazioni radio e microonde. Modificando i parametri di questa radiazione, gli scienziati sono stati in grado di cambiare la caratteristica magnetica interna degli atomi: lo spin, che può essere paragonato all'ago magnetico di una bussola. I fisici hanno cambiato sequenzialmente la rotazione di atomi quasi immobili tra tutti i valori possibili, cioè l'hanno costretta a fare una "rivoluzione completa". Tuttavia, alla fine dell'esperimento, lo spin non è tornato al suo stato originale, ma ha deviato leggermente da esso. Gli scienziati spiegano questa deviazione precisamente dall'influenza di un monopolo magnetico. Per escludere altre possibili interferenze, gli scienziati hanno ripetuto l'esperimento, ma questa volta hanno eliminato l'effetto dell'ipotetico monopolo. In questo caso, lo spin degli atomi è tornato al suo stato originale senza alcuna distorsione.
