Magnetický náboj

Magnetický náboj (Q_m ) je hypotetická fyzikálna veličina, analogická k elektrickému náboju, ktorá vyjadruje mieru schopnosti telesa pôsobiť magnetickou silou.

Charakteristika

Nosičom magnetického náboja je hypotetická elementárna častica zvaná magnetický monopól. Predstavuje žriedla magnetického poľa, zdroj magnetických siločiar. Veličinu predpovedal Paul Dirac pri pokuse skĺbiť kvantovú mechaniku a všeobecnú teóriu relativity.

• Značka: Q_m (angl. quantum of magnetic charge)
• Jednotka: T.m² (v SI sústave), 1 D (Dirac) (experimentálne)
• Merací prístroj: Detektor magnetického náboja

Elektrodynamika s magnetickými nábojmi

Variant elektrodynamiky s existenciou magnetických nábojov popisujú rovnice, ktoré sa niekedy nazývaju Diracove. Index e označuje veličiny zodpovedajúce elektrickému náboju, index m magnetickému.

Názov	Maxwellove rovnice	Diracove rovnice
Gaussov zákon elektrostatiky:	$\nabla \cdot \mathbf{D} = \rho_e$	$\nabla \cdot \mathbf{D} = \rho_e$
Gaussov zákon pre magnetizmus:	$\nabla \cdot \mathbf{B} = 0$	$\nabla \cdot \mathbf{B} = \rho_m$
Zákon elektromagnetickej indukcie:	$-\nabla \times \mathbf{E} = \frac{\partial \mathbf{B}} {\partial t}$	$-\nabla \times \mathbf{E} = \frac{\partial \mathbf{B}} {\partial t} + \mathbf{j}_m$
Ampèrov zákon	$\nabla \times \mathbf{H} = \frac{\partial \mathbf{D}} {\partial t} + \mathbf{j}_e$	$\nabla \times \mathbf{H} = \frac{\partial \mathbf{D}} {\partial t} + \mathbf{j}_e$

Maxwellove rovnice sú teda limitou Diracovych pri $Q_m$ = 0. Teoretický podklad pre existenciu magnetického náboja vyplýva v klasickej teórii z fenoménu kvantovania elektrického náboja a singularity Maxwellových rovnic v špecifických prípadoch. V prospech existencie magnetického náboja hovoria aj niektoré najmodernejšie fyzikálne teórie.

Elementárne kvantum magnetického náboja

Vysvetliť kvantovanie elektrického náboja sa ukázalo ako veľmi zložitá vec. Zatiaľ jediným uspokojivým sa ukázalo Diracovo zdôvodnenie Q_m × Q_e = r kde r je elementárne kvantum momentu hybnosti. Elektrický náboj v Diracovom zdôvodnení sa dá nahradiť ťažiskom všetkých vo vesmíre, a tak platí, že ak vo vesmíre je aspoň jeden bodový magnetický náboj, všetky elektrické náboje sú kvantované. Elementárne kvantum magnetického náboja súvisí s elementárnym kvantom elektrického podľa vzťahu Q_e / Q_m = α / 2 , kde α je konštanta jemnej štruktúry.

Pozri aj

• elektrický náboj
• magnetický monopól

Externé odkazy

• Magnetic Monopole Searches (lecture notes)
• Theoretical status of Magnetic monopoles
• Magnetic charge