Magnetyczny monopol może istnieć nie tylko jako matematyczna abstrakcja.
Naukowcy odkryli ślady monopolu magnetycznego - źródła pola magnetycznego, którego istnieniu zaprzecza współczesna fizyka. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Science.
Składowe elektryczne i magnetyczne pola elektromagnetycznego są opisane podobnymi równaniami, ale zachowują się inaczej. Na przykład istnieje ładunek elektryczny (elektron), ale magnetyczny nie. Oznacza to, że pole elektryczne może być tworzone przez pojedynczy „biegun” (monopol), a pole magnetyczne jest wytwarzane tylko przez parę biegunów, północną i południową (dipol). Taki obraz świata opisują równania Maxwella, które są podstawą elektromagnetyzmu, i potwierdzają go liczne eksperymenty.
Mimo to istnieje kilka hipotez, które sugerują, że monopol magnetyczny (analog elektronu - monopol elektryczny) nadal istnieje. Są one opisane tylko matematycznie i są raczej hipotetycznymi założeniami; nie ma prawdziwych fizycznych dowodów na istnienie magnetycznego monopola. Co więcej, jeśli nadal zostanie znalezione, konieczne będzie przepisanie równań Maxwella, a wraz z nimi całej teorii elektromagnetyzmu.
Wyniki niedawnych badań amerykańskich naukowców pokazały, że monopol magnetyczny może istnieć nie tylko jako matematyczna abstrakcja. W swoich eksperymentach wykorzystali gaz kwantowy, w którym, w przeciwieństwie do zwykłego gazu, cząstki są nieodróżnialne od siebie. Typowym gazem kwantowym są elektrony w sieci krystalicznej metalu). Z powodu tej właściwości ciśnienie i temperatura takiego gazu są opisywane za pomocą równań statystyki kwantowej, a nie zwykłej fizyki molekularnej. Zwykle gaz kwantowy jest wytwarzany przez schłodzenie atomów do temperatur bliskich zeru absolutnemu. W tym stanie atomy stają się praktycznie nieruchome i wygodnie jest je badać.
Autorzy badania wystawili gaz kwantowy na promieniowanie radiowe i mikrofalowe. Zmieniając parametry tego promieniowania, naukowcy byli w stanie zmienić wewnętrzną charakterystykę magnetyczną atomów - spin, który można porównać do igły magnetycznej kompasu. Fizycy sekwencyjnie zmieniali spin prawie nieruchomych atomów pomiędzy wszystkimi możliwymi wartościami, to znaczy zmusili go do wykonania jednego „pełnego obrotu”. Jednak pod koniec eksperymentu spin nie powrócił do swojego pierwotnego stanu, ale nieco się od niego odchylił. Naukowcy wyjaśniają to odchylenie dokładnie przez wpływ monopolu magnetycznego. Aby wykluczyć inne możliwe zakłócenia, naukowcy powtórzyli eksperyment, ale tym razem wyeliminowali efekt hipotetycznego monopolu. W tym przypadku spin atomów powrócił do swojego pierwotnego stanu bez żadnych zniekształceń.