磁单极-为什么没有磁单极

视界困难是指

按照标准大爆炸模型，宇宙膨胀的某一阶段速度会大于光速。因为信号不能以超光速传播，所以宇宙中相隔很远的地方无法相互通信，因此，宇宙应是各向异性的，但实际的宇宙却是各向同性的。

磁单极困难是指

按照标准大爆炸模型，宇宙的极早期温度很高，因此应形成很多磁单极粒子。而且磁单极很稳定，现在应能探测到很多磁单极。但实际上一个磁单极也没有发现。

这两个问题已被暴涨模型解决。

这是一种到目前为止还基本上只是存在于理论之中的物质，如果找到了它们，不仅现有的电磁理论要作重大修改，而且物理学和天文学的许多基础理论也都将得到重大发展。

电磁疑云

电磁，电磁，在许多人的印象里，电和磁就像是一对相生相成、形影不离的孪生兄弟，也像是一对亲密无间、夫唱妻随的美满佳偶。说到电，必然也会说到磁；提到磁，自然也离不开电。如充满宇宙中的电磁波，它们对于我们来说简直就是如雷贯耳，因为它们对宇宙天体和生命物质发挥着极为重要的作用，它们就是电性和磁性的统一体。

电和磁确实有许多相似之处：带电体周围有电场，磁体周围也有磁场；同种电荷相斥，同名磁极也相斥；异种电荷相吸，异名磁极也相吸；变化的电场能激发磁场，变化的磁场也能激发电场；用摩擦的方法能使物体带上电，如果用磁铁的一极在一根铁棒上沿同一方向摩擦几次，也能使铁棒磁化——物理学家法拉第和麦克斯韦为此创立了“电生磁、磁生电”的电磁场理论。

但是，实际上，就像再美满恩爱的夫妻也会有性格上的差异和其它方面的不谐调，磁和电这对佳偶也并非是完全对称的，这种不对称性不论从宏观还是微观上都有所反映。在宏观上，从地球、月球、行星到恒星、银河系和河外星系，不可胜数的天体以及辽阔无垠的星际空间，都具有磁场，磁场对天体的起源、结构和演化都有着举足轻重的影响；可是电场在宇宙空间几乎无声无息，对丰富多彩的天文学似乎毫无建树。

而从微观上看：在磁与电的关系中，磁性是更为本质的东西，我们可以用磁来制约电，却不能用电来制约磁用电产生磁，例如电磁铁，则是另外一回事。在电现象里，带电体可分割成单独带有正电荷和负电荷的粒子，正、负电荷可以单独存在；而磁体的两极总是成对出现，无论磁针被分割成多少部分，无论把它分割得多么小，新得到的每一段小磁铁总有两个磁极，长久以来，人们从来没有发现过单独存在的磁极——磁单极子。

多少年来，人们一直对电、磁这种宏观和微观上的不对称感到困惑不解，特别是为什么正、负电荷能够单独存在，而单个磁极却不能单独存在，对此人们更是充满了诸多的疑问。

那么，磁单极子到底存不存在呢？年，著名的英国物理学家狄拉克首先从理论上用极精美的数学物理公式预言，磁单极子是可以独立存在的。他认为，既然电有基本电荷——电子存在，磁也应有基本磁荷——磁单极子存在，这样，电磁现象的完全对称性就可以得到保证。因此，他根据电动力学和量子力学的合理推演，前所未有地把磁单极子作为一种新粒子提出来。以前，狄拉克曾经预言过正电子的存在，并已经为实验所证实；这一次他的磁单极子假设同样震惊了科学界。

把一根磁棒截成两段，可以得到两根新磁棒，它们都有南极和北极。事实上，不管你怎样切割，新得到的每一段小磁铁总有两个磁极。因此，人们认为磁体的两极总是成对的出现，自然界中不会存在单个磁极。

然而，磁和电有很多相似之处。例如，同种电荷互相推斥，异种电荷互相吸引；同名磁极也互相推斥，异名磁极也互相吸引。用摩擦的方法能使物体带上电；如果用磁铁的一极在一根钢棒上沿同一方向摩擦几次，也能使钢棒磁化。但是，为什么正、负电荷能够单独存在，而单个磁极却不能单独存在呢？多年来，人们百思而不得其解。

年，著名的英国物理学家狄拉克，从理论上预言磁单极是可以独立存在的。他认为：“既然电有基本电荷——电子存在，磁也应该有基本磁荷——磁单极子存在。”他的这一预见吸引了不少物理学家用各种方法去寻找磁单极子。人们在各种物质中，如矿物、火山灰、陨石、月球土壤中寻找磁单极子；也在加速器产生的粒子中寻找过磁单极子，用最先进的方法和最精密的仪器，但都一无所获。渐渐地，人们认为磁单极子可能根本不存在。

但是，在年，美国科学家在高空气球上探测宇宙射线时，意外地发现了一条单轨迹。经分析，认为这条轨迹是磁单极子留下的痕迹。然而这并不能说明真正找到了磁单极子。年2月14日，美国斯坦福大学的物理学家布拉斯·卡布雷拉宣布，他利用超导线圈发现了一个磁单极子，不过后来再没有找到新的磁单极子。科学实验必须能经得起多次的重复，所以，仅有这一事例还不能证实磁单极子的存在。

目前，寻找磁单极子的工作仍在继续进行，科学家们不断改进实验方法，提高探测仪器的精度。实现理想也许要经过好几代人的努力，这是一项长期而艰巨的任务。