在宇宙的某個地方，存在著物理上相當於獨角獸的東西。即使瞥見這個看起來像磁鐵的孤立尖端的奇怪現象，也會像黑夜中的燈塔一樣，為一切事物的宏大統一理論指明道路。
然而除了一個1980年代初期的微小例外，沒有人看過任何看起來像粒子物理學中傳說中的野獸——磁力的東西。單極子。
當然，物理學家可能只是在錯誤的地方尋找它們。一個國際研究小組的一項新分析透過模擬大氣層高空碰撞的混亂中磁單極子的產生，縮小了需要觀察的地方。
他們的工作使用了高度敏感的實驗結果，這些實驗已經在強大的加速器中的粒子碰撞中尋找磁單極子的跡象，假設他們也會檢測到從上面的碰撞中落下的相同線索。
透過對被高速宇宙射線炸裂的原子碎片中磁單極子的產生進行建模，研究團隊可以自信地對製造磁單極子所需的能量進行一些硬性限制。
這並不是我們想要對粒子的存在做出的令人興奮的宣布，但這就是科學的運作方式。坦白說，它的發現是非常值得等待的。
如果磁單極子是獨角獸，那麼電荷就是馬。他們工作勤奮，很容易找到，沒有人會說他們不存在。
在推導 19 世紀電磁學方程式時，蘇格蘭數學家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋對電子負電荷的運動進行了建模。由此，我們得到電流以及磁場的推力和拉力。
事實是，我們也可以交換該方程式的特徵並使用負電荷的磁當量。磁單極子。有趣的是，這些相同的方程式現在揭示了移動磁場如何感應電流。
物理學建立在這樣的對稱性的基礎上，儘管它本身可能只是數學投射的影子，幾乎無法證明磁單極子的實際存在。
直到量子物理學的黎明，理論家保羅·狄拉克才從新的角度重新考慮這種對稱性，透過更複雜的方式推理，如果宇宙中存在單一磁單極子，則電荷必須以離散的大小出現。
費用確實再次「量化」這一事實並不能證明任何事情。但隨著量子場論的不斷發展，還沒有任何事物能夠排除磁單極子的存在。
事實上，在 20 世紀 70 年代，當物理學家開始意識到量子場在足夠高的能量下變得難以區分時，很明顯，一種波浪就會出現，無論出於何種目的，其行為都像磁單極子一樣。
半個世紀後，對這一物理學獨角獸的追尋仍在繼續，希望也許——如果我們抓住了它——我們還將獲得物理學如何從一個統一的高能量理論中出現的線索。
在大多數情況下，儘管進行了很多尋找，但這次搜索卻是空手而歸。一個單一的光點史丹佛大學的一項實驗短暫地引發了爭論，但沒有大量複製，從那時起，它就被視為科學中發生的「只是其中之一」。
大多數搜尋都集中在篩選早期宇宙熔爐中產生的磁單極子。但令人沮喪的是，解釋其創造的模型缺乏細節，這意味著我們只能冒險猜測它們的外觀。
粒子加速器可以將一個粒子從黑暗中擊出，但前提是磁單極子可以用相對較低的能量產生。即使如此，也僅在加速器運作時才有效。
另一方面，宇宙射線總是引發陣雨脂肪、異國情調的顆粒落到表面，許多能量對撞機還無法達到。
如果其中一個碰巧在未來吐出一個適當豐滿的磁單極子，我們就需要保持警惕。根據這項研究的結果，類似的實驗冰立方中微子觀測站只要它們有足夠的質量，在南極點可能是發現它們的好選擇。
畢竟，一隻巨大的獨角獸可以躲藏在物理學的角落。
這項研究發表於物理評論快報。
