磁单极子cidanjizi

带单极性磁荷的粒子。电和磁可以相互转化，但二者并不完全对称。自然界有带有电荷的粒子，我们把它们看成点电荷，但是却没有相应的点磁荷（即磁单极子）。任何一个小磁针都有性质相反的两个磁极，任何一个通电螺线管也会有性质相反的两极磁场效应。物理学家认为电和磁的这种不对称性使自然界显得不够和谐。1931年，P.A.M.狄拉克从量子力学系统波函数的相位不确定性出发，引入了磁单极的概念，这样使得电荷和磁荷完全对称地出现在电磁场场方程中。他得到电子电量e和磁单极子的磁荷g应满足的关系是：

μ0=4π×10-⁷亨/米。h=h/2π,h是普朗克常数。n=1时可得最小的磁荷大小。这一结果也可以推广到一切带电粒子。设粒子带电q，有qg=2nπ/μ0ħ，当n=1时对应于最小电荷和最小磁荷。从以上的公式看到，电荷和磁荷都只能取分立值。这样，引入磁荷之后，解释了为什么自然界中已经发现的带电粒子所带电量都是电子电量e的整倍数，即电荷是量子化的问题。1974年，波列雅可夫和特霍夫特证明了磁单极可以作为自发破缺的规范场方程的稳定解而得到，这是理论的要求。现在流行的大统一理论也预言自然界有磁单极存在。但是这个理论预言的磁单极子质量约为质子质量的10¹⁶倍。
半个世纪以来，人们在岩石、矿井、甚至月球表面寻找磁单极子的踪迹，可惜至今未能找到。1982年，美国斯坦福的B.卡夫雷拉小组声称在实验室中发现了磁单极子落入他们探测用的铌超导线圈，但是该实验至今未能重复出来。一种观点认为：磁单极是宇宙大爆炸时的产物，具有极高的能量，现在大都已湮灭掉，所存寥寥无几了。