Закон Гаусса помог ограничить число магнитных монополей на Земле
Физики попытались вычислить магнитный заряд всей Земли, применив закон Гаусса к данным со спутников, измерявших ее магнитное поле. В пределах статистической погрешности они не обнаружили вклада от магнитных монополей, что позволило установить верхнюю границу их числа на нашей планете. Работа опубликована в Physical Review Letters.
Магнитные монополи — это гипотетические объекты, которые можно назвать магнитной «версией» привычных электрических зарядов. Иными словами, магнитные монополи, подобно своим электрическим аналогам, способны создавать потенциальное магнитное поле. При этом в классической электродинамике магнитное поле считается всегда только вихревым, а магнитные заряды полностью отсутствуют. По этой причине закон Гаусса для магнитной индукции формулируется таким образом, что поток ее вектора через любую замкнутую поверхность всегда равен нулю.
Вместе с тем магнитные монополи появляются в квантовой теории поля, а в некоторых из ее версий их существование обязательно. Этот факт подстегнул активные поиски магнитных зарядов, как в лабораторных экспериментах, так и в космосе. В первом случае, например, ученые пытались обнаружить их с помощью скачка магнитного потока, проходящего через сверхпроводящий контур, или по излучению Черенкова, которое релятивистские монополи оставляли бы, двигаясь в детекторе IceCube. Во втором случае их пытались найти по аннигиляции в недрах звезд и планет. Однако во всех случаях ни одного магнитного монополя достоверно обнаружено не было.