Исследователям из университета Аальто (Aalto University) и Амхерст-колледжа (Amherst College), Финляндия, впервые в истории удалось непосредственно обнаружить подобный точке монополь, существующий в особой квантовой области. Это открытие, служит очень важным дополнением к исследованиям природы и параметров неуловимых магнитных монополей, которые ученые уже научились создавать искусственно.

В качестве квантовой среды ученый использовали газообразное облако из атомов рубидия, охлажденных до температуры, близкой к температуре абсолютного нуля и заключенных в специальную ловушку, защищающую их от воздействия внешних магнитных полей и прочих факторов.

«В этой квантовой области, в недрах облака газа, конденсата Бозе-Эйнштейна, возникла структура, весьма напоминающая частицу-магнитный монополь, чье поведение и свойства определены некоторыми теориями физики элементарных частиц» – рассказывает доктор Микко Меттенен (Dr. Mikko Mottonen), ученый из университета Аальто, – «Ранее мы пытались обнаружить монополи в облаке атомов при помощи так называемого синтетического магнитного поля. Но все наблюдаемые нами явления не имели никакого отношения к кантовой механике, с точки зрения которой в газе не существовало никаких монополей. И теперь, изменив методики проведения экспериментов, мы впервые засвидетельствовали существование квантово-механического монополя!».

«В немагнитном и самом низкоэнергетическом состоянии в газовом облаке не возникают никакие квантовые "водовороты» и не формируются квантовые монополи. Однако, нам удалось обнаружить некие квантово-механические образы, которые мы смогли усилить и выявить, регулируя силу и форму специального внешнего магнитного поля".

Рис. 1.

«Для того, чтобы наши исследования прошли успешно, нам потребовалось обеспечить высокую стабильность внешнего магнитного поля, сила которого составляет небольшую часть от силы магнитного поля Земли» – рассказывает профессор Дэвид Холл (Prof. David Hall), ученый из Амхерст-колледжа, – «Вторая проблема заключалась в подготовке сверхохлажденного атомарного газа, облако которого находилось в крайне нестабильных условиях. Любые колебания полей, вызванные перемещением даже металлических объектов или изменениями параметров питающего электрического напряжения, могли сорвать или затруднить наблюдения за квантовым монополями».

Но в результате ученым удалось преодолеть все технические трудности и сделать значительный шаг на пути исследований в области квантовой механики.

Эта область будет играть все большую и большую роль в дальнейшем развитии науки и техники, ведь структура монополей и других топологических образований, описанна в моделях Вселенной на самых ранних этапах ее существования, влияет и на многое из нашей нынешней жизни, к примеру, на свойства самых различных материалов.

Несмотря на некоторые достижения в области изучения и синтеза искусственных частиц-магнитных монополей, их реальное открытие – это дело, может быть далекого, а может быть и не очень, будущего.

Но результаты данных исследований демонстрируют, что

квантовые монополи действительно существуют в природе и они могут являться основой для возникновения магнитных монополей.