Gauss và Đơn cực từ
1835
Carl Friedrich Gauss (1777-1855), Paul Dirac (1902-1984)
“Người ta sẽ nghĩ các đơn cực từ phải tồn tại, do bởi nét đẹp của toán học,” nhà vật lí lí thuyết Paul Dirac viết. Thế nhưng chưa có nhà vật lí nào từng tìm thấy những hạt lạ lùng này. Định luật Từ học Gauss, mang tên nhà toán học Đức Carl Gauss, là một trong những phương trình cơ bản của điện từ học và là một cách chính thức nói rằng không tồn tại các đơn cực từ cô lập (ví dụ, một nam châm có một cực bắc và không có cực nam). Mặt khác, trong tĩnh điện học, tồn tại các điện tích cô lập, và sự thiếu đối xứng này giữa điện trường và từ trường là một câu đố đối với các nhà khoa học. Vào những năm 1900, các nhà khoa học thường cật vấn tại sao có thể tách li điện tích dương và điện tích âm, còn cực từ bắc và cực từ nam thì không thể.
Vào năm 1931, Paul Dirac là một trong những nhà khoa học đầu tiên nêu lí thuyết về sự tồn tại khả dĩ của một đơn cực từ, và trong nhiều năm đã có một số nỗ lực muốn phát hiện các đơn cực từ. Tuy nhiên, cho đến nay, các nhà vật lí chưa từng tìm thấy một cực từ cô lập. Lưu ý rằng nếu bạn cắt một nam châm truyền thống (với một cực bắc và một cực nam) làm hai nửa, thì hai mảnh thu được là hai nam châm – mỗi mảnh có cực bắc và cực nam của riêng nó.
Một số lí thuyết tìm cách thống nhất tương tác điện-yếu và tương tác mạnh trong vật lí hạt dự đoán sự tồn tại của các đơn cực từ. Tuy nhiên, nếu tồn tại các đơn cực từ, thì sẽ rất khó tạo ra chúng bằng các máy gia tốc hạt bởi lẽ đơn cực từ sẽ có khối lượng và năng lượng khổng lồ (khoảng 1016 giga-electron volt).
Gauss thường rất kín tiếng về công việc của ông. Theo nhà lịch sử toán học Eric Temple Bell, giá như Gauss công bố hay tiết lộ mọi khám phá của ông khi ông tìm được, thì toán học đã tiến bộ thêm năm mươi năm. Sau khi Gauss chứng minh một định lí, thỉnh thoảng ông nói kiến thức đó không do “nỗ lực vất vả mà, nói ví dụ, nhờ ơn Chúa.”
Gauss trên một con tem Đức (1955).
XEM THÊM. La bà Olmec (1.000 tCN), De Magnete (1600), Các phương trình Maxwell (1861), Thí nghiệm Stern-Gerlach (1922)
Nam châm thanh, với cực bắc ở một đầu và cực nam ở đầu kia, cùng với mạt sắt cho thấy hình ảnh từ trường. Liệu các nhà vật lí sẽ tìm thấy một hạt đơn cực từ hay không?
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí
Clifford A. Pickover
Bản dịch của Thuvienvatly.com
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>
