¿Qué podrían hacer los monopolos magnéticos que las partículas cargadas eléctricamente no pueden?

Entiendo la importancia para la física, pero ¿para qué se puede usar un monopolo magnético suponiendo que podamos liberarlos del espín de hielo y ponerlos a trabajar? ¿Cuál sería una versión magnética de la electricidad?


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Lo siento, esto no estaba claro. La pregunta se mezcla entre la cuasipartícula y la partícula elemental teórica en función de algunas similitudes entre los dos. Estoy más interesado en la cuasipartícula y si tienen propiedades de alguna manera que sean similares a la versión de partículas:

Hay una serie de ejemplos en la física de la materia condensada en los que el comportamiento colectivo conduce a fenómenos emergentes que se asemejan a los monopolos magnéticos en ciertos aspectos, incluidos los más destacados, los materiales de espín de hielo. Si bien estos no deben confundirse con monopolos elementales hipotéticos que existen en el vacío, tienen propiedades similares y pueden probarse utilizando técnicas similares.

http://www.symmetrymagazine.org/breaking/2009/01/29/making-magnetic-monopoles-and-other-exotica-in-the-lab/

" El efecto Hall anómalo y los monopolos magnéticos en el espacio de momento ". Ciencias 302 (5642) 92–95.

" Inducción de un monopolo magnético con estados superficiales topológicos "

" Monopolos magnéticos artificiales descubiertos "

y comentarios en artículos sobre cuasi-partículas como este:

Muchos grupos en todo el mundo están investigando actualmente la cuestión de si los torbellinos magnéticos podrían usarse en la producción de componentes de computadora.

me llevó a preguntarme qué aplicación podrían tener. Mezclar estos dos conceptos es probablemente una mala manera de presentar esta pregunta. Un verdadero monopolo magnético produciría protones mientras que los artificiales no.

Lo que no entiendo es qué ventajas tendría un monopolo magnético artificial. ¿Y se relaciona esto con algún aspecto teórico de un verdadero monopolo?

No sospecho nada, ya que las descargas eléctricas mi y cargas magnéticas q están relacionados por mi q = 2 π . Ambos interactúan con los fotones, y los polos magnéticos sur y norte simplemente tomarían el papel de cargas eléctricas positivas y negativas.
@Dilaton En el modelo spin Ice considerado por el OP, no podemos decir que, por ejemplo, = 2 π . Estas son cuasi partículas, y los extremos están conectados por un objeto similar a una cuerda de dirac que se puede observar a través de experimentos de interferencia.
@Dilaton Por lo que puedo decir, tienes razón incluso si eq! = 2π en spin ice.
La carga se disipa, se filtra y fluye. El monopolo magnético sería bastante estable al entrar en contacto con algo.
Consulte también la página Wiki sobre monopolos magnéticos ; la sección sobre Transformaciones de dualidad resume por qué la respuesta de @Dilaton es correcta.
@WetSavannaAnimalakaRodVance -- Estás malinterpretando las transformaciones de dualidad. Los monopolos magnéticos se comportarían de manera diferente a las cargas eléctricas porque el mundo está lleno de protones y electrones cargados eléctricamente, con los que los monopolos magnéticos inevitablemente estarían interactuando. (Entre otras cosas.)
Aquí hay dos buenas preguntas, mezcladas de manera incoherente. La primera es: "¿Qué aplicaciones tendría un monopolo magnético real?" La segunda es: "¿Qué aplicaciones tienen las cuasipartículas monopolares magnéticas en el espín del hielo?" Pero estas dos preguntas no están relacionadas, consulte en.wikipedia.org/wiki/…
@SteveB Supongo que es una cuestión de cómo interpretas la pregunta de los OP. La primera es en el sentido de su relación con las leyes de la electrodinámica, y ese es el sentido en el que hice mi comentario. Si las cosas cargadas magnéticamente fueran la materia del mundo en lugar de las cosas cargadas eléctricamente, ¿cuál sería la diferencia? Ese tipo de idea. La otra interpretación es como usted dice: dado que hay cosas cargadas eléctricamente, esto establece una "dirección de dualidad" preferida para el campo EM y el monopolo interactuaría con las cosas eléctricas. Como dices, la cuestión no está del todo clara.

Respuestas (4)

Hace muchos años consideré la situación de un monopolo genuino que se enrosca continuamente en medio de un bucle totalmente superconductor. Así que tenemos dos anillos romanos entrelazados: uno es un circuito de carga eléctrica y el otro es un circuito de carga magnética. Dependiendo del sentido relativo de la circulación, el monopolo gana energía a expensas de la supercorriente o viceversa. Bueno, en realidad, puede que no sea tan simple.

La cuestión es que la superconductividad está íntimamente asociada con el vector potencial habitual A, y una supercorriente solo cambiará en respuesta a un cambio en un A aplicado externamente. Como para mantener la integral de línea de la red A alrededor de la supercorriente invariante. Pero A solo se genera al mover la carga eléctrica. La 'fem posterior' hipotética del monopolo circulante se debe a un campo E, el análogo del campo B de la carga eléctrica en movimiento. En una base de tiempo promedio, sería constante dada una corriente monopolar constante. Por lo tanto, de un carácter fundamentalmente diferente a un mi = d A / d t debido a la corriente eléctrica variable en el tiempo, que la supercorriente conocería y respetaría. Por lo tanto, independientemente de si el monopolo circulante gana o pierde energía al seguir las líneas de B generadas por la supercorriente, la supercorriente en sí misma se agachará. Existe un dilema similar cuando se trata del equilibrio fuerza/torque neto previsto, o más bien desequilibrio.

El resultado es que uno acepta que la conservación de la energía y el impulso fallaría dramáticamente, ¡o toma el escenario como prueba de que un monopolo genuino no puede existir!

Mi sospecha es que, de hecho, un imán dipolo se comportará como una batería, en esta versión magnetizada de electricidad que desea considerar. La diferencia de potencial entre los terminales del imán se puede utilizar para extraer energía, como hacer funcionar un motor. Sin embargo, pronto será seguido por una acumulación de monopolos magnéticos en los extremos N y Sur del imán, lo que hará que la batería magnética finalmente quede inutilizable. Para reutilizarlo todo lo que tienes que hacer es usar trabajo externo para separar los monopolos de los polos del imán.

También tenga en cuenta que no podrá liberar sus monopolos magnéticos de Spin Ice. Así que te verás obligado a hacer cables con hielo hilado.

Su primer párrafo describe el análogo de monopolo magnético de un condensador.

En parte relacionado con su pregunta, Monopolos magnéticos artificiales descubiertos , de un artículo en ScienceDaily a fines del mes pasado. Los monopolos aparentemente actúan igual que los extremos de un imán dipolar, como ha sugerido Dilaton en el comentario anterior. Un artículo más completo es de Particle Data Group .

Del artículo: "Muchos grupos en todo el mundo están investigando actualmente la cuestión de si los torbellinos magnéticos podrían usarse en la producción de componentes de computadora". ¿Cómo es eso?
No estoy del todo seguro, pero sí es interesante, algo que vale la pena investigar.
El artículo de Particle Data Group trata sobre monopolos magnéticos reales (partículas elementales); el artículo de ScienceDaily trata sobre cuasipartículas monopolares magnéticas. No están relacionados, y es engañoso que usted sugiera que son lo mismo. Ver en.wikipedia.org/wiki/…

Se cree que los monopolos magnéticos son portadores de fuerza magnética similar a los electrones y la carga eléctrica. Si puede generar y usar estas partículas, podría expandir la cantidad de formas en que podemos manipular las ondas electromagnéticas. Dos ideas que me vienen a la mente de inmediato son la creación de un transformador de CC que no requiera superconductores y la capacidad de crear campos magnéticos bastante grandes en espacios reducidos.