□ [新聞]磁單極子受證實，Dirac踢Maxwell下台

看板PCSH91_305作者 (圖書館我來了)時間16年前 (2009/09/23 16:10), 編輯推噓0(0推 0噓 0→)
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轉貼 數十年來，科學家一直在尋找磁單極子：一種不同于傳統磁體的粒子，只具有北極或南極 的單一磁極。 在本周出版的《科學》雜誌上，兩個凝聚材料物理學家團隊分別獨立的宣佈探測到了磁單 極子 而預印本網站arXiv.org上的兩篇未發佈論文，則提供了更多證據。 英國物理學家Paul Dirac在1931年利用數學公式首次預言了磁單極子的存在 當時他認為既然帶有基本電荷的電子在宇宙中存在，那麼理應帶有基本“磁荷”的粒子存 在。 美國物理學家Nathan Seiberg和威滕（Edward Witten）於1994年首次證明磁單極子存在 理論上的可能性。 但在先前進行的研究中，科學家主要通過間接測量的方式尋找磁單極子，但在本周出版的 《科學》雜誌上， 研究人員首次直接通過實驗記錄到磁單極子對自旋冰(spin ice)晶體的作用。 法國Laue-Langevin研究院Tom Fennell領導的團隊和Helmholtz Centre Berlin for Mate rials and Energy的Jonathan Morri領導的團隊都從自旋冰晶體觀察到了類似磁單極子的 粒子， 在自旋冰晶體中磁性離子的排列與冰中氫離子的排列相近。磁性離子位於四面棱體的各個 頂點上， 在接近絕對零度的溫度下，它們會以一個簡單的法則組織起來：每個四面體上，兩個離子 向內朝著中心指向北極，另外兩個向外。為了觀察磁單極子，研究人員利用中子去測量自 旋冰晶體內原子的散射模式。結果發現，散射的變化與假設磁單極子存在的電腦模型預測 的一致。arXiv.org上的一篇預印本稱每個磁單極子的磁荷為4.6x10-13焦耳/特斯拉米。 原始網址：http://www.sciencedaily.com/releases/2009/09/090903163725.htm http://www.helmholtz-berlin.de/aktuell/pr/pm/pm-archiv/2009/pm-tennant-morris-\ monopole_en.html
推
09/20 23:27,
大新聞耶 怎麼好像沒看到啥報導 @@
09/20 23:27
推
09/20 23:30,
= = 因為記者不懂
09/20 23:30
→
09/20 23:36,
教科書要改寫了!?
09/20 23:36
→
09/20 23:37,
如果是說電磁教科書, 那頂多只是多加一個小section
09/20 23:37
→
09/20 23:37,
討論磁單極而已 ( 其實很多書本來就有寫這段了 )
09/20 23:37
推
09/20 23:49,
Jackson有 不過不長
09/20 23:49
→
09/21 00:15,
挖出來的話 科技應該會在進步更快唷
09/21 00:15
→
09/21 00:21,
會不會電磁理論要大革命了阿 XD
09/21 00:21
推
09/21 00:25,
真的假的酷耶~
09/21 00:25
推
09/21 01:11,
大新聞!
09/21 01:11
推
09/21 01:16,
磁單極可以有甚麼特殊應用呢?
09/21 01:16
推
09/21 01:19,
但是maxwell的公式，裡面有一個代表世界上沒單磁極的意思
09/21 01:19
推
09/21 01:19,
我要去燒了我的電磁學課本
09/21 01:19
→
09/21 01:20,
磁單極不存在：▽ ． B = 0
09/21 01:20
→
09/21 01:20,
有單磁極不就代表上式方程式是錯的!?
09/21 01:20
推
09/21 01:25,
樓上 已他當初來說 差不多是這意思
09/21 01:25
推
09/21 01:27,
不懂@@
09/21 01:27
推
09/21 01:28,
就是可能被推翻
09/21 01:28
推
09/21 01:31,
數學式被推翻XD
09/21 01:31
→
09/21 01:31,
那還蠻嚴重的0.0
09/21 01:31
推
09/21 01:41,
沒什麼阿物理就是要這樣才有進步嘛~:)
09/21 01:41
推
,
...太帥了
推
09/21 01:56,
...太帥了
09/21 01:56
推
09/21 03:26,
酷喔~~~
09/21 03:26
→
09/21 08:13,
WOW
09/21 08:13
→
09/21 09:19,
推一個 這算大新聞了吧!!
09/21 09:19
推
09/21 09:21,
這有諾貝爾獎嗎?
09/21 09:21
推
09/21 09:26,
這.... 數學式被推翻 很正常吧 上面大驚小怪
09/21 09:26
→
09/21 09:58,
一些比較進階的電磁學課本早就有▽．B=ρ_m推廣版公式了
09/21 09:58
→
09/21 10:38,
阿用了一百多年的公式，為一個平常觀測不到的現象要
09/21 10:38
→
09/21 10:39,
推翻？我小時候也都講推翻，後來學長說要講「修正」
09/21 10:39
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09/21 10:39,
或「補充」，推翻實在太幽默
09/21 10:39
推
09/21 10:45,
考慮相對論效應牛頓運動定律也不對 原來高中生都在學錯的東西
09/21 10:45
→
09/21 10:47,
但在日常生活的尺度 牛頓運動定律「大概」是對的又好用
09/21 10:47
推
09/21 10:51,
我十年前大學入學的口試就被問說如果有磁單極,Maxwell方程
09/21 10:51
→
09/21 10:52,
的哪幾條要被改寫...
09/21 10:52
推
09/21 11:00,
酷耶 可以借轉嗎?
09/21 11:00
推
09/21 11:40,
為了資格考,我剛好正在念電動力學= ="無聊看一下物理
09/21 11:40
→
09/21 11:41,
版. 也許考題會出磁單極的討論了 = ="
09/21 11:41
還有 77 則推文
還有 8 段內文
→
09/23 00:25,
如果實驗量到光速恆定->Maxwell eq. 在任意慣性坐標都成立
09/23 00:25
→
09/23 00:26,
所以是實驗的結果決定我們採用哪一種理論，而無法用理論去
09/23 00:26
→
09/23 00:27,
「論證」光速是否恆定
09/23 00:27
推
09/23 01:29,
如果你認為maxwell eq指出電磁波不需要介質的可能性
09/23 01:29
→
09/23 01:29,
那音波方程式同樣也指出了音波不需介質的可能性
09/23 01:29
→
09/23 01:30,
maxwell eq.無法說明電磁波是否不需要介質
09/23 01:30
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09/23 01:31,
而按照既往波方程經驗，波需要介質，波速是相對介質而言
09/23 01:31
→
09/23 01:31,
但是此一經驗推論被麥克生莫雷實驗否定
09/23 01:31
推
09/23 01:34,
總之，我認為maxwell eq和光速恆定完全無關
09/23 01:34
→
09/23 01:35,
賦予電磁波不同於其他波方程意義的，是麥克生莫雷實驗
09/23 01:35
→
09/23 01:35,
哪，不過這並不是你這篇要說的重點就是了
09/23 01:35
→
09/23 07:58,
音波方程式不是有很明顯的介質參數嗎
09/23 07:58
推
09/23 11:25,
磁導率和電導率就不是「介質參數」嗎？XD
09/23 11:25
推
09/23 12:46,
電容率吧XD
09/23 12:46
: 你說的這個完全不能當作磁單極不存在的「證明」呀 : 只能說是馬克士威方程式中沒有加上代表磁單極的這一項 : 為什麼沒有這一項是因為實驗從來沒有找到過 : 反過來用沒有這一項來「證明」它不存在好像有點奇怪 : 只要有一天找到了隨時可以加上去 : (我記得課本上這一段明明就是說沒有0級項「反映」(reflect) : 了沒有磁單極這個事實，可從來沒有用「證明」(prove)這樣的用詞吧 : 通常原文書的用詞都是很謹慎的，不要曲解了作者的原意) 我也沒提到"證明"兩個字阿XD 我是說"論證"。我是不知道論證跟證明是不是一樣(我是覺得不一樣)，但我只是想 用"論證"來表達從一些事實推理出來的結果。我也知道Griffiths那段話不能當證明， 因為這要當證明不嚴謹。至於Maxwell eq沒有加上磁單極這一項，真抱歉我才疏學淺， 不知道這個典故。不過我仔細看了一下Griffiths那段話，他的確有說"沒有磁單極" 這件事是建立在 ▽‧B 這個假設上，原來他也是語帶保留。 但是Griffiths本人也不喜歡"磁荷"這個觀念，這次我相信這我沒看錯 p258頁有一句話： .... But it's bad physics (指Gilbert model), because there's no such thing as a single magnetic north pole or south pole. ...... 我的理解是，Griffiths也把"沒有磁單極"這件事當作事實。 謝謝指教!
推
09/22 22:55,
這件事的發現,讓我更想研究物理
09/22 22:55
※ 編輯: dongkuy 來自: 61.227.187.222 (09/22 23:01)
→
09/23 00:37,
慶祝物理板人氣40，盛況空前!!
09/23 00:37
→
09/23 02:17,
就只是個發現 有這麼hi嗎?
09/23 02:17
推
09/23 02:24,
當然非常 high
09/23 02:24
推
09/23 03:03,
帥ㄚ!
09/23 03:03
→
09/23 06:25,
硬凹...
09/23 06:25
→
09/23 06:50,
邏輯搞清楚
09/23 06:50
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09/23 07:54,
沒有語帶保留吧. 他那句話純粹就是要加深你印象.
09/23 07:54
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09/23 07:54,
告訴你 div B = 0 <=> 沒有磁單極.
09/23 07:54
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09/23 08:02,
然後...你又再次斷章取義 Griffiths 說的話.
09/23 08:02
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09/23 08:03,
Griffiths 明明是告訴你 可以用 Gilbert model 去想像
09/23 08:03
→
09/23 08:03,
magnetic "dipole". 順便告訴你這其實不太對.
09/23 08:03
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09/23 08:04,
但他從沒告訴你說 "沒有磁單極是事實".
09/23 08:04
→
09/23 13:24,
"沒有磁單極"是事實，是我對Griffiths的話的理解，不是
09/23 13:24
→
09/23 13:25,
看到Griffiths白紙黑字寫出來...我物理系還沒讀完，難免見
09/23 13:25
→
09/23 13:26,
樹不見林，但我也不希望這個版只有讀完研究所才有資格談物
09/23 13:26
→
09/23 13:26,
理
09/23 13:26
: : ▽．B = 0 這件事是直接由必歐-沙伐定理導出來的，裡面並沒有有關磁單極的假設 : : (或者是有而我不知道，如果有，願聞其詳) : : 所以我還是想不通，為什麼不能用 ▽．B = 0 下去論證，這應該沒有"用自己的假設 : : 得來的結果證明假設是對的"的問題阿? (以下該標向量的,請腦內補齊XD,) 想一下學到高斯定律▽˙E=ρ/ε 用高斯定理 化為積分型式(可能你會比較好理解) ∮da˙E=∫dvρ/ε 高斯面上的總通量可因面內包的帶電物而"有值" 這代表我們可能單一找到電場的"源" 或 "滙" 源的話就像,一正電粒子(場線外散).滙的話就像一個電子(場線收入) (這就是所謂電單極) 回到▽．B = 0 用高斯定理 化為積分型式 ∮da˙B = O 封閉面上的總通量永遠為零 這代表我們永遠找不磁場單一的"源"或"滙" 即磁場散出去(源)必有其他完全收入的地方(滙),所以無法像電那樣有"單極" 所以▽．B = 0這式子隱喻了無磁單極這件事 來講vector potential這由來 相量分析有個式子,任意向量K, 旋度後再散度=0 : ▽．▽×K = 0 這時我們看到了 ▽．B = 0 ,勇敢的把B改寫成▽×A, 等式依舊滿足 這時就多了一個A來處理磁的問題了. 而這A是由▽．B = 0的條件下產生的,所以先天上已包含了無磁單極這個條件 A再怎麼去玩,可預見都逃不出無磁單極. 如果▽．B沒有等於0 , 就不會有我們學到的這個A 題外: 電的▽×E = 0 一樣有個向量式 可以讓我們多取一個純量函數Φ 來處理電的問題 ,而Φ符合我們常見的E=-▽Φ 而Φ我們叫它位,它是純量所以是純量位 A是向量,所以類比叫向量位 ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 140.109.229.114 ※ 編輯: justsaygood 來自: 140.109.229.114 (09/23 01:43)
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09/23 01:44,
可能是原PO你說"而關於磁單極這件事，Griffiths在講
09/23 01:44
→
09/23 01:45,
磁場的vector.. 讓別人以為你要用A出發來論證無磁單
09/23 01:45
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09/23 01:47,
極. 大家只是想提醒以A出發找就包含無磁單極條件
09/23 01:47
作者 Iloveusomach (Hydrogen) 看板 Physics 標題 Re: [新聞]磁單極子受證實，Dirac踢Maxwell下台 時間 Wed Sep 23 02:21:57 2009 ─────────────────────────────────────── 好奇問一下 已經知道是 歸列在 fermion 還是 boson ?? -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 116.118.131.111
推
09/23 08:12,
難說...甚至不屬於任何一類
09/23 08:12
-- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 59.115.0.109
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