По следам неуловимых частиц

Поль Дирак обосновал идею магнитного монополя ещё в начале 30-х годов XX века

Фото: Interfoto/Photas

За сорок с лишним лет, прошедших с момента первой публикации теоретических выкладок Поля Дирака, намекнувшего на принципиальную вероятность существования магнитных монополей в природе, ничего путевого у экспериментаторов, поверивших великому британцу, так и не вышло. Пробовали разыскивать магнитные монополи в земной коре и в океанических осадках (в расчете на то, что магнитные монополи космического происхождения могли за миллиарды лет, прошедших с момента Большого взрыва, накопиться там в значительных количествах). В начале 1970−х американцами были скрупулезно исследованы образцы лунного грунта, доставленного на Землю экспедициями нескольких "Аполлонов" (с тем же отрицательным результатом). Ни к чему не привели и попытки детектирования монополей в верхних слоях земной атмосферы.

Первая большая сенсация чуть не разразилась в 1975 году, когда группа американца Бафорда Прайса рапортовала о том, что магнитный монополь был якобы обнаружен ей в космических лучах. Однако через три года затем того, как следующий тщательный разбор представленных данных показал ошибочность этих расчетов, Прайс был вынужден официально отозвать свою "заявку на монополь".

Второй взрыв интереса к этим экспериментам случился в начале 1982 года, когда Блас Кабрера из Стэнфордского университета Калифорнии при помощи жутко азбучный схемы, казалось бы, добился до того долгожданного результата. Кабрера поместил в сосуд с жидким гелием небольшую катушку из ниобиевой проволоки и таким образом превратил ее в сверхпроводник. Затем в катушку была введена доля энергии, и в ней начал циркулировать ток.

Сверхпроводимость - по существу квантовый эффект, и одно из важных свойств электрического тока, текущего по сверхпроводящему витку, состоит в том, что магнитное поле этого тока "квантовано", то есть габаритность магнитного потока может быть только целым кратным некоторой величины. И если сквозь таковый виток нежданно пролетит магнитный монополь, то размерность магнитного потока посредством виток должна скачком увеличиться на немного квантовых единиц.

Несколько месяцев ток в "катушке Кабреры" протекал без каких-либо существенных изменений. И вот в конце концов днем 14 февраля 1982 года он негаданно грубо подскочил: это событие, интерпретируемое Кабрерой как пролет магнитного монополя, привело к увеличению магнитного потока через катушку в восемь раз. Сам Кабрера оценил достоверность такого вывода на 95%, оставив 5% на возможные ошибки аппаратуры и пообещав в скором времени воспроизвести свойский плод в новой серии экспериментов.

Увы, надежды Кабреры так и не оправдались. Ничего не получилось и у многочисленных последователей американца, воодушевленных было его успехом.

В больше поздних (и опять-таки неудавшихся) экспериментах для поисков магнитного монополя использовались подземные детекторы, сооруженные для изучения потоков космических нейтрино и поисков распада протона (по идее, сверхтяжелые космические магнитные монополи должны иметь высокой проникающей способностью и созидать на своем пути сильную ионизацию).

Отметим напоследок, что кроме магистральной на в эти дни линии поисков, связанной с исследованиями спинового льда, ещё одной многообещающей альтернативой в скором времени могут сделаться эксперименты с бозе-эйнштейновским конденсатом (БЭК) - особым агрегатным состоянием материи, основу которой составляют бозоны, охлажденные до температур, близких к абсолютному нулю.

Keywords: