D i s k u s s i o n



 Beitrag 0-298
Magnetische Monopole — ein immer noch ungeklärtes Rätsel der Physik

 
 

 
Ladungseigenschaften:
 
Das einzig Unsymmetrische am Elektromagnetismus

 
 
Trotz der so wunderschön symmetrischen Beziehung zwischen elektrischer und magnetischer Wechselwirkung — die James Clark Maxwell 1864 aufgedeckt und mathematisch formuliert hat — gibt es da ein bis heute nicht geklärtes Phänomen:
 
 
Warum treten elektrische Ladungen einzeln auf (als Elektronen und Positronen),
 
magnetische Ladungen aber stets paarweise (als sog. Nord- und Südpol eines Magneten)?

 
 
Und warum haben, wenn ein Stabmagnet auseinander gebrochen wird, beide der so entstehanden Teile jeweils wieder einen Nord- und einen Südpol?. Es gilt dies übrigens bis hinunter zu den einzelnen Atomen.
 
Andererseits ist selbst noch die ganze Erde ein Magnet mit zwei solchen Polen: Ihr Magnetfeld wird erzeugt von ihrem Kern, der i.W. aus einer riesigen rotierenden Kugel aus flüssigem Eisen besteht. Die Detais ihrer Rotationsbewegung bestimmen die Richtung des Feldes und damit die Lage der beiden entgegengesetzt geladenen magnetischen Pole der Erde. Da die magnetischen Pole in ständiger Bewegung sind, stimmen sie nicht exakt überein mit den geogra­phischen Polen der Erde. Tatsächlich haben die magnetischen Pole der Erde ihre Richtung im Verlauf der vergangenen Jahrmilliarden mehrfach vertauscht und könnten es jederzeit wieder tun.
 
Der theoretische Physiker Paul Dirac fand 1931 einen mathematischen Beweis dafür, dass die Existenz magnetischer Monopole mit der Quantenmechanik, d.h. mit unserem heutigen Standardmodell der Elementarteilchen, verträglich ist. Er konnte sogar zeigen, dass — ganz analog zu elektrischen Ladungen — auch alle magnetischen Ladungen stets ganzzahliges Vielfaches einer kleinstmöglichen Ladungsportion sein müssen.
 
Es scheint kein Naturgesetz zu geben, welches die Existenz magnetischer Monopole, d.h. die Existenz von Materieteilchen mit nur  e i n e m  magnetischen Pol, ver­bieten würde. Dennoch ist trotz intensiver Suche bis heute kein einziges solches Objekt gefunden worden. Gibt es sie also wirklich?
 
Selbst wenn es Monopole geben sollte, wären sie offenbar extrem selten — weit seltener als die allgegenwärtigen elektrischen kleinsten Ladungsportionen (die in Gestalt von Elektronen und Positronen existieren).

 

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