根據一項新研究，在實驗室中終於證明了一位著名物理學家預測的奇異磁性行為。
一個行為電子響應磁性單極，或僅具有北極的孤立磁鐵，在模擬天然磁系統的超冷材料中已證明。單極和電子系統的行為就像英國物理學家保羅·迪拉克（Paul Dirac）預測的那樣，它會在1931年。
馬薩諸塞州阿默斯特學院的物理學家戴維·霍爾（David Hall）表示，儘管今天（1月29日）在《自然》雜誌上描述的新實驗並不能證明這種單孔存在於其他磁性系統中的實驗室外，但它可以幫助物理學家知道自然界的尋找。 [扭曲物理：7個令人振奮的實驗這是給出的
磁性單極
都是已知的磁鐵例如，有一個北極和南極：例如，將一個磁性指南針打破一把，並且總會有兩個帶有兩個桿的較小磁鐵。
霍爾告訴《生命科學》：“您可以將其切成盡可能多的小針，甚至可以降到原子水平，您仍然有一個北極和一個南極。”甚至電子和質子也有兩個極。
這是一個謎，因為許多物理學家認為應該存在一個磁性單極（只有一根桿的磁鐵）。例如，單孔可以解釋為什麼諸如電子和質子等亞原子顆粒的電荷總是以基本電荷的離散單位產生。
如果存在這樣的磁性單極，它們很可能在大霹靂當所有的空間比今天的空間都要熱得多且濃密。科學家說，條件可能已經足夠能量形成這些奇異的磁性顆粒。
1931年，狄拉克（Dirac）試圖想像這種單極如何與標準模型，描述微小粒子行為的統治物理理論。
他預測，磁性單極通過電子通過電子時會留下一條小漩渦徑，中間有一個空白的走廊，在該電子中完全不存在電子，終止於磁性單極。 （在量子理論中，電子不是具有固定邊界的固體質量，而是其他物體可以通過的模糊斑點。）
揭示渦流
不幸的是，科學家徒勞地尋找天然單孔，因此很難檢驗狄拉克的理論。
為此，霍爾和他的同事們冷卻了rubidium原子僅超過絕對零的十億個學位。在此溫度下，原子顯示怪異的量子行為，基本上像單波一樣起作用而不是顆粒的聚集。
他們使用一個rubidium原子來模仿電子，然後通過調整數百萬其他rubidium原子的對齊方式來創建單極的磁場，每個rubidium原子的比對本質上的作用像是以略有不同方式指向的微小指南針。
然後，他們在與“磁場”相互作用時為“電子”拍照。
霍爾說，果然果然，當合成單極遇到電子時，它創建了一個旋轉的渦流和一個走廊區域，沒有原子在中心終止的原子，就像迪拉克所預測的那樣。
這項工作“是量子模擬的精美演示，這是一個不斷發展的領域，它使用真實的量子系統來模擬其他難以製作，計算或觀察的其他領域”，加拿大艾伯塔省大學的物理學家Lindsay Leblanc說，他寫了一篇有關新研究的新聞與觀點文章。
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