Английским физикам впервые удалось экспериментально продемонстрировать магнитный эквивалент электричества -- магнетричество. Они смогли измерить заряд и ток в монополе. К тому же ученые смогли определить, что монополи могут двигаться, как заряженные частицы.

Магнитным монополем физики называют квазичастицы, обладающие ненулевым магнитным зарядом, т.е. точечным источником радиального магнитного поля. Монополь можно представить в виде отдельно взятого полюса длинного и тонкого постоянного магнита. Правда, в отличие от обычного магнита, имеющего два полюса, монополь, как следует из названия, не имеет пары. Магнитный заряд монополя определяет напряженность магнитного поля точно так же, как электрический заряд определяет напряженность электрического поля. Этот феномен и называется «магнетричество».

В обычном состоянии магниты имеют два полюса, северный и южный. Магнитные полюсы неразделимы. Если разрезать магнит пополам, то у каждой половины все равно образуется северный и южный полюсы. Этот же закон действует и на атомном уровне. Каждый из атомов магнита ведет себя, как крошечный магнит с двумя противоположными полюсами.

Теоретически найти магнетричество проще всего в так называемом спиновом льду. Это вещество, носители магнитного заряда в котором ведут себя так же, как протоны в обычном водном льду. При температурах, близких к абсолютному нулю (около минус 273 градусов Цельсия), спины атомов располагаются в противоположные стороны, в результате чего образуется заряд.

Монополи в спиновом льду отличаются от космических монополей, фундаментальных магнитных частиц, которые могли образоваться в результате большого взрыва.

В сентябре физики обстреляли нейтронами спиновой лед из содержащих титан сплавов, которые были охлаждены до температуры, близкой к абсолютному нулю. Поведение нейтронов свидетельствовало о том, что в материале имеются монополи.

Недавно ученым удалось не только вновь «увидеть» монополи, но и замерить их магнитный заряд. Экспериментом, который описан в журнале Nature, руководил Стивен Брамвелл, физик из Лондонского центра нанотехнологий. Он же, кстати, участвовал и в сентябрьском обстреле сплавов нейтронами в институте Лау-Ланжевена в Гренобле.

Брамвелл с коллегами обстреливал спинной лед мюонами, неустойчивыми элементарными частицами с отрицательным электрическим зарядом, спином Ѕ и очень коротким временем жизни -- 2,2 микросекунды. Образующиеся при распаде мюонов частицы летят в направлениях, на которые влияют магнитные поля, имеющиеся внутри спинового льда.

Оказалось, что монополи не только существуют, но и движутся, производя магнитные потоки. Английские ученые также сумели измерить силу магнитного заряда на монополях. В отличие от неизменных электрических зарядов магнитные непостоянны и зависят от температуры и давления в спиновом льду.

Магнетричество, полагает Стивен Брамвелл, со временем может оказать большое влияние на развитие компьютеров. Сейчас данные записываются на жесткий диск компьютера при помощи намагничивания их поверхности. Монополи, считают английские физики, можно будет использовать как более емкую форму памяти.