中學(xué)生物理小常識：磁單極子之謎

把一根磁棒截成兩段，可以得到兩根新磁棒，它們都有南極和北極。事實上，不管你怎樣切割，新得到的每一段小磁鐵總有兩個磁極。因此，人們認(rèn)為磁體的兩極總是成對的出現(xiàn)，自然界中不會存在單個磁極。

　　然而，磁和電有很多相似之處。例如，同種電荷互相推斥，異種電荷互相吸引;同名磁極也互相推斥，異名磁極也互相吸引。用摩擦的方法能使物體帶上電;如果用磁鐵的一極在一根鋼棒上沿同一方向摩擦幾次，也能使鋼棒磁化。但是，為什么正、負(fù)電荷能夠單獨(dú)存在，而單個磁極卻不能單獨(dú)存在呢?多年來，人們百思而不得其解。

　　1932年，著名的英國物理學(xué)家狄拉克，從理論上預(yù)言磁單極是可以獨(dú)立存在的。他認(rèn)為：“既然電有基本電荷──電子存在，磁也應(yīng)該有基本磁荷──磁單極子存在。”他的這一預(yù)見吸引了不少物理學(xué)家用各種方法去尋找磁單極子。人們在各種物質(zhì)中，如礦物、火山灰、隕石、月球土壤中尋找磁單極子;也在加速器產(chǎn)生的粒子中尋找過磁單極子，用的方法和最精密的儀器，但都一無所獲。漸漸地，人們認(rèn)為磁單極子可能根本不存在。

　　但是，在1975年，美國科學(xué)家在高空氣球上探測宇宙射線時，意外地發(fā)現(xiàn)了一條單軌跡。經(jīng)分析，認(rèn)為這條軌跡是磁單極子留下的痕跡。然而這并不能說明真正找到了磁單極子。1982年2月14日，美國斯坦福大學(xué)的物理學(xué)家布拉斯·卡布雷拉宣布，他利用超導(dǎo)線圈發(fā)現(xiàn)了一個磁單極子，不過后來再沒有找到新的磁單極子。科學(xué)實驗必須能經(jīng)得起多次的重復(fù)，所以，僅有這一事例還不能證實磁單極子的存在。

　　目前，尋找磁單極子的工作仍在繼續(xù)進(jìn)行，科學(xué)家們不斷改進(jìn)實驗方法，提高探測儀器的精度。實現(xiàn)理想也許要經(jīng)過好幾代人的努力，這是一項長期而艱巨的任務(wù)。