On 8 Set, 12:03, noquar..._at_despammed.com (noquarter) wrote:
> Mi sbaglio o e' una notizia di notevole portata?
> O una bufala (anche se "le scienze" e' �sempre molto attenta)
Un p� l'una un p� l'altra cosa. Partiamo dal nome: monopoli magnetici.
C'� nella letteratura classica un poco di confusione.
Pauli "Vorlesung uber Elektrodynamik": "Una differenza essenziale [del
caso magnetico rispetto al caso elettrico] � la non esistenza di poli
magnetici isolati. Essi intervengono sempre a coppie cos� che la
"carica magnetica totale" � sempre uguale a zero. Solo in modo
approssimato � possibile realizzare un monopolo, costruendo un ago
magnetico molto lungo. Gilbert ha mostrato che per questi monopoli
vale la legge di Coulomb". Pauli intende in questa sede per monopolo
magnetico una sorgente del campo di demagnetizzazione H, non del campo
di induzione magnetica infatti stabilisce il parallelismo seguente:
H corrisponde ad E
M corrisponde a P
B corrisponde a D
e rimarca che comunque non esiste l'analogo delle cariche e delle
correnti di conduzione, ovvero div(B) = 0.
Dirac, diversamente, nel momento in cui ipotizza l'esistenza di
monopoli magnetici intende esplicitamente che il monopolo magnetico �
una sorgente del campo di induzione magnetica.
Quello che hanno illustrato, per loro stessa dichiarazione, questi
brillanti scienziati � che risulta possibile indurre uno stato della
materia in cui si dissociano sorgenti del campo di demagnetizzazione.
Nulla di nuovo rispetto a quanto gi� realizzato da Gilbert eccetto per
un punto:
in primo luogo la dimensione e di conseguenza la rilevanza degli
effetti quantistici.
in secondo luogo la spontaneit� del fenomeno.
Fenomeno che risulta molto curioso, se spontaneo, per un aspetto. Dal
momento che il campo magnetico � solenoidale si pu� dimostrare che fra
i due "monopoli di demagnetizzazione" si stabilisce un tubo di flusso
del campo di induzione (il cosiddetto spaghetto), ma questo tubo di
flusso ha tutte le ragioni per essere il pi� breve possibile. Infatti
al variare della distanza fra le due sorgenti il contributo di energia
totale non pu� che crescere, ovvero all'attrazione, coulombiana fra i
due monopoli, si aggiunge un termine lineare di energia ovvero una
forza costante che � la cosiddetta tensione di stringa.
Ci� non toglie che: a) queste strutture emergano spontaneamente per
effetto di fluttuazioni termiche, come strutture instabili, b) che un
campo magnetico esterno capace di una forza maggiore della tensione di
stringa le possa stabilizzare, ma si dovrebbe in tal caso osservare
una lunghezza caratteristica che dipende dal campo esterno ed un campo
di soglia sotto il quale non si verifica affatto il fenomeno. Esite
poi un ulteriore fenomeno da prendere in considerazione: la pressione
di degenerazione. E' possibile che in un gas elettronico la tensione
di stringa sia annullata dalla repulsione di Fermi. In tal caso non si
avrebbe nessuna soglia di attivazione.
Detto questo si pu� speculare ulteriormente sulla bont� dell'analogia
con gli ipotetici monopoli magnetici di Dirac. La questione � in
verit� pi� sottile di quanto si possa pensare. Fino al momento in cui
non si prende in considerazione il tubo di flusso i due oggetti sono
effettivamente indistinguibili. Entrambi generano un campo di
induzione esterno coulombiano, per entrambi il campo esterno pu�
essere descritto in termini del rotore di un potenziale vettore che
acquisisce una singolarit� lungo una stringa. Ma � lo statuto della
stringa che distingue i due casi. Nel primo caso (monopolo di
demagnetizzazione) la stringa � reale e deve veicolare un flusso
magnetico che compensa il flusso uscente della parte coulombiana, nel
secondo caso (monopolo di induzione, ovvero di Dirac) la stringa � da
considerarsi un artefatto matematico.
Detto questo quindi parrebbe che l'analogia si ferma all'apparenza. Ma
poniamoci il problema di volere distinguere le due situazioni a
livello quantistico. Qui la faccenda si complica. Finch� infatti
consideriamo l'effetto del campo magnetico esterno sulle funzioni
d'onda non sortir� alcuna differenza fintantoch� i tubi di flusso
magnetico siano generati da cariche di monopolo di demagnetizzazione
che verificano la condizione di quantizzazione di Dirac. Risulta cio�
che per particolari valori della carica magnetica il tubo di flusso �
invisibile agli effetti degli esperimenti di olografia elettronica. Se
per caso si verificasse che oltre alla condizione di quantizzazione si
abbia anche l'equilibrio fra la tensione di stringa e la pressione di
degenerazione, ecco allora che la stringa diventerebbe a tutti gli
effetti non osservabile.
Ad ogni modo esiste un esperimento cruciale allestito per cercare i
monopoli di Dirac. Si tratta dell'esperimento di Cabrera basato
sull'allestimento di uno SQUID superconduttore che darebbe un certo
segnale se attraversato da un monopolo ed un altro segnale se
attraversato da una coppia monopolo-antimonopolo. Esiste curiosamente
un unico evento dichiarato per questo tipo di esperimento e quindi
nessuna prova convincente che esistano monopoli. Anche considerando
questo evento l'abbondanza relativa � limitata, rispetto all'ipotesi
che i monopoli viaggino liberi ed isotropamente nello spazio, ad 1
monopolo ogni 10^29 nucleoni che costituisce una rarit� formidabile.
Tornando al mondo dello stato solido la questione �: supponendo di
potere immergere nel nostro oggetto uno SQUID che cosa succederebbe
nel momento in cui la stringa interseca lo SQUID? Succederebbe che la
stringa si rompe e quindi lo SQUID rivela un evento di dipolo, o pu�
in qualche modo verificarsi che la stringa attraversi lo SQUID senza
spezzarsi e senza svelare il proprio contenuto di campo magnetico? Non
ci sarebbe da preoccuparsi di questi argomenti se non come di oziose
speculazioni se non fosse che in realt� non � un'eventualit� del tutto
peregrina che nello stato solido si venga a verificare spontaneamente
una condizione di quantizzazione del prodotto fra le cariche
elettriche e magnetiche (per via di un meccanismo illustrato da
t'Hooft e Polyakov nell'ambito delle teorie di grande unificazione che
potrebbe applicarsi ad alcune condizione limite dello stato solido,
quando il gruppo di simmetria
U(N) diventa, a temperature molto basse, un plausibile gruppo di gauge
per una teoria efficace delle quasi particelle) nonch� di
neutralizzazione della tensione di stringa.
Ad ogni modo da quello che ho capito per l'esperimento in questione
non � stata testata in alcun modo la sensibilit� rispetto
all'interferenza quantistica, mentre gli esperimenti sembrano
compatibili con una tensione di stringa molto bassa o nulla, ma non ho
accesso a Science al momento. Se qualcuno si trovasse con l'articolo e
mi volesse mandare una copia all'indirizzo ljetog_at_yahoo.it gliene
sarei grato.
> ---
>
> La prima volta dei monopoli magnetici
>
> Questi vettori di carica magnetica dotati di un solo polo, di cui era
> prevista teoricamente l'esistenza, erano sfuggiti a decenni di tentativi
> di osservazione
> ...http://lescienze.espresso.repubblica.it/articolo/articolo/1339881
>
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>
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Received on Tue Sep 08 2009 - 21:39:28 CEST