Magnetický náboj

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie

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

Charakteristika[upraviť | upraviť zdroj]

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

Elektrodynamika s magnetickými nábojmi[upraviť | upraviť zdroj]

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. [1]

Elementárne kvantum magnetického náboja[upraviť | upraviť zdroj]

Vysvetliť kvantovanie elektrického náboja sa ukázalo ako veľmi zložitá vec. Zatiaľ jediným uspokojivým sa ukázalo Diracovo zdôvodnenie Qm × Qe = r[2] 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 Qe / Qm = α / 2 , kde α je konštanta jemnej štruktúry.

Pozri aj[upraviť | upraviť zdroj]

Referencie[upraviť | upraviť zdroj]

  1. Ablon Y: "General Relativity, Maxwell's Electrodynamics, and the Foundations of the Quantum Theory of Gravitation and Matter", Cornel University, http://eprintweb.org/S/authors/All/ya/Yablon/2, 2005
  2. P.A.M. Dirac, "Quantized Singularities in the Electromagnetic Field", Proceedings of the Royal Society, A133 (1931) pp 60-72.

Externé odkazy[upraviť | upraviť zdroj]