МАГНИ́ТНЫЙ МОНОПО́ЛЬ

МАГНИ́ТНЫЙ МОНОПО́ЛЬ (маг­нит­ный за­ряд), ги­по­те­тич. час­ти­ца, соз­даю­щая маг­нит­ное по­ле ку­ло­нов­ско­го ти­па, ана­ло­гич­ное элек­трич. по­лю элек­трич. за­ря­да. В клас­сич. элек­тро­ди­на­ми­ке, ос­но­ван­ной как на мак­ро­ско­пич. экс­пе­ри­мен­тах (опы­ты по элек­три­че­ст­ву и маг­не­тиз­му 18–19 вв.), так и на совр. экс­пе­ри­мен­тах с эле­мен­тар­ны­ми час­ти­ца­ми, су­ще­ст­во­ва­ние М. м. не пред­по­ла­га­ет­ся. Хо­тя, со­глас­но Мак­свел­ла урав­не­ни­ям, име­ет­ся сим­мет­рия ме­ж­ду элек­три­че­ски­ми и маг­нит­ны­ми по­ля­ми в ва­куу­ме (в от­сут­ст­вие элек­трич. за­ря­дов и то­ков), она на­ру­ша­ет­ся тем, что в при­ро­де су­ще­ст­ву­ют элек­трич. за­ря­ды, слу­жа­щие ис­точ­ни­ка­ми ра­ди­аль­но рас­хо­дя­щих­ся си­ло­вых ли­ний элек­трич. по­ля, но отсутствуют ана­ло­гич­ные час­тицы – ис­точ­ни­ки маг­нит­но­го по­ля.

Тео­ре­ти­че­ски эта асим­мет­рия не име­ет глу­бо­ких ос­но­ва­ний, по­это­му на про­тя­же­нии 20 в. не­од­но­крат­но вы­ска­зы­ва­лись пред­по­ло­же­ния о воз­мож­ном су­ще­ст­во­ва­нии маг­нит­но за­ря­жен­ных час­тиц. В 1931 П. Ди­рак по­ка­зал, что су­ще­ст­во­ва­ние та­кой то­чеч­ной маг­нит­но за­ря­жен­ной час­ти­цы (т. н. мо­но­по­ля Ди­ра­ка) вле­чёт за со­бой ус­ло­вие кван­то­ва­ния для про­из­ве­де­ния элек­три­че­ско­го $e$ и маг­нит­но­го $g$ за­ря­дов: $eg = 1/2n\hbar c$, где $n$ – це­лое чис­ло, $\hbar$ – по­сто­ян­ная План­ка, $c$ – ско­рость све­та. Ес­ли бы час­ти­ца с маг­нит­ным за­ря­дом су­ще­ст­во­ва­ла, то из ус­ло­вия кван­то­ва­ния про­из­ве­де­ния $eg$ сле­до­ва­ло бы и ус­ло­вие кван­то­ва­ния элек­трич. за­ря­да, ко­то­рое дей­ст­ви­тель­но на­блю­да­ет­ся в при­ро­де. Это по­слу­жи­ло сти­му­лом к даль­ней­ше­му изу­че­нию про­бле­мы М. м., вклю­чая его экс­пе­рим. по­иск.

Но­вый ин­те­рес к М. м. воз­ник в ре­зуль­та­те соз­да­ния не­абе­ле­вых тео­рий для опи­са­ния элек­тро­сла­бых и силь­ных взаи­мо­дей­ст­вий и их даль­ней­ше­го обоб­ще­ния в ви­де тео­рий Ве­ли­ко­го объ­е­ди­не­ния, ко­то­рые долж­ны опи­сать по­ве­де­ние эле­мен­тар­ных час­тиц вплоть до энер­гий 10¹⁶ ГэВ и вы­ше (см. Монополи в кван­то­вой теории поля).