Monopole: Magnete mit einem Pol

Monopole: Magnete mit einem Pol

Ein Magnet hat einen Nord und einen Südpol. Das weiß jeder. Doch was passiert, wenn man einen Dipol (einen Magneten mit zwei Polen) in der Mitte zerteilt? Dann müsste man doch den Nordpol vom Südpol trennen und sie einzeln in der Hand haben, oder etwa nicht? Nein, so ist es nicht. Die Suche nach einem Magneten mit nur einem Pol ist deutlich komplizierter. Wenn man einen Dipol teilt, erhält man zwei weitere Dipole. Wenn man diese teilt erhält man vier. Dasselbe passiert, wenn man sie Milliarden mal teilt, bis man schließlich einzelne Atome hat, die auch Dipole sind. Wenn man zwei Dipole vereint hat man einen Quadrupol. Dann müsste dies doch auch andersrum funktionieren. Aber das tut es nicht. Uns so langsam schwindet jegliche Hoffnung darauf, dass wir Monopole in naher Zukunft finden werden. Dafür gibt es einen Grund.

Eine gewagte Theorie

Der primäre Grund dafür ist das wackelige Bein, auf dem die Monopol-Hypothese steht. Denn solche Magnete finden ausschließlich in der Stringtheorie Anwendung, welche seit Jahrzehnten vergeblich versucht wird zu beweisen. Ohne Stringtheorie hat die Theorie der Monopole weder Hand noch Fuß. Und dann ist da auch noch die Quantenmechanik. Denn von einem magnetischen Monopol müsste laut Quantenmechanik ein sogenannter Dirac-String ausgehen. Ein Monopol hätte, wie jeder andere Magnet auch ein Magnetfeld. Die Wahrscheinlichkeitswelle eines geladenen Teilchens, welches sich durch das Magnetfeld eines Monopols bewegt nimmt im Bereich des Dirac-Strings den Wert null an. Einige gehen sogar davon aus, dass Monopole Elementarteilchen seinen. Die elektrische Ladung des Monopols muss immer ein Vielfaches der Elementarladung betragen, dies ist die kleinste vorkommende Ladung. Das bedeutet, dass die elektrische Ladung in diskrete Schritte eingeteilt ist. Physiker sprechen von der Quantisierung.

Monopole
Teilt man einen Dipol, so erhält man zwei weitere Dipole.

Suche erfolglos

Bis jetzt hat man kein Monopol gefunden und es auch noch nicht geschafft, einen im Labor herzustellen. Es ist möglich, dass es nur eine bestimmte Anzahl an Monopolen in der Galaxie gibt oder, dass die schlicht und einfach nicht existieren. Sollten sie existieren, so kann man ihre Häufigkeit grob berechnen. Wählt man den zeitlichen Maßstab von 31.700 Jahren aus, so kommt man auf einen einzigen Monopol pro Quadratmeter. Das würde erklären warum wir noch keinen Monopol beobachtet haben. Zumindest in der theoretischen Physik existieren Monopole, somit muss es auch möglich sein sie herzustellen. Man weiß nicht ob und wo sie existieren. Bizarre Magnete, die nur einen Pol haben. Es klingt paradox, egal wie man einen Magneten teilt, es ist nicht möglich einen Nordpol von einem Südpol zu trennen – aber womöglich mag uns das auch nur aus unserer eingeschränkten heutigen Sicht so vorkommen.

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