Why Magnetic Monopoles SHOULD Exist
Description
Sign Up on Patreon to get access to the Space Time Discord! https://www.patreon.com/pbsspacetime What happens if you cut a bar magnetic in half? We get two magnets, each with their own North...
Original title
מדוע מונופולים מגנטיים חייבים להתקיים
הצטרפו אלינו ב-Patreon כדי לקבל גישה לדיסקורד של Space Time! https://www.patreon.com/pbsspacetime מה קורה כשחוצים מגנט מוט לשניים? התוצאה המיידית היא קבלת שני מגנטים קטנים יותר, שלכל אחד מהם קוטב צפוני וקוטב דרומי משלו. תופעה זו מובילה לאחד החוקים הבסיסיים ביותר שלמדנו בבית הספר: בטבע לא קיימים "מונופולים מגנטיים" – כלומר חלקיקים בעלי מטען מגנטי בודד. בניגוד למטענים חשמליים, שבהם אלקטרון נושא מטען שלילי ופרוטון נושא מטען חיובי באופן נפרד, המגנטיות תמיד מופיעה בזוגות (דיפול). אם נמשיך לחתוך את המגנט שוב ושוב, נגיע עד לרמת האטומים הבודדים ונגלה שגם הם מתנהגים כדיפולים. עם זאת, בעולם הפיזיקה התיאורטית, השאלה "איפה המונופולים?" היא אחת התעלומות הגדולות והמרתקות ביותר. משוואות מקסוול, המהוות את הבסיס להבנת האלקטרומגנטיות, מציגות אסימטריה מוזרה: הן מאפשרות קיום של מטענים חשמליים מבודדים, אך אינן חוזות קיום של מטענים מגנטיים דומים. הפיזיקאי הנודע פול דיראק הראה כבר בשנת 1931 שאם קיים אפילו מונופול מגנטי אחד אי שם ביקום, הדבר יסביר באופן מיידי מדוע המטען החשמלי הוא "מקוונטט" – כלומר, מדוע כל המטענים בטבע הם כפולות של מטען האלקטרון. פתרון זה נחשב לאחד הטיעונים המלוטשים והחזקים ביותר לחובה הקיומית של מונופולים. מעבר לכך, תיאוריות האיחוד הגדולות (GUTs), השואפות לאחד את כל כוחות הטבע לכוח יסודי אחד, גורסות כי מונופולים מגנטיים היו חייבים להיווצר בכמויות אדירות ברגעים הראשונים של המפץ הגדול. חלקיקים היפותטיים אלו אמורים להיות כבדים באופן בלתי נתפס – בערך פי 10 פטא (קוואדריליון) ממסתו של פרוטון. אם הם אכן קיימים, הם עשויים להוות חוליה מקשרת קריטית בין תורת הקוונטים לבין היחסות הכללית, ולשנות לחלוטין את הדרך שבה אנו מבינים את המבנה של המרחב-זמן. בפרק זה נצלול אל תוך המתמטיקה והפיזיקה שמאחורי החלקיקים החמקמקים הללו. נבין מדוע העובדה שטרם מצאנו אותם מהווה בעיה קוסמולוגית (המכונה "בעיית המונופולים"), כיצד תיאוריית האינפלציה מנסה להסביר את היעדרם, ומדוע פיזיקאים רבים עדיין משוכנעים שהם מחכים לנו שם בחוץ, במעמקי היקום או בתוך מאיצי החלקיקים המשוכללים ביותר.
תמלול הסרטון
לסרטון זה אין כתוביות זמינות ביוטיוב.
ניתן ליצור תמלול מקורב באמצעות AI על בסיס פרטי הסרטון.
Related Videos
Cookies & Privacy 🍪
We use cookies to improve your experience
For more information, see our Privacy Policy