A
A
  • Angol
  • Magyar
  • 26 perc

Mágneses monopólusok és a magmatter: a jövő anyagának nyomában

A mágneses monopólusok létezése nemcsak fizikai rejtély, de egy újfajta anyag, a magmatter lehetőségét is felveti, amely radikálisan átalakíthatná a technológiánkat – ha valaha is megtaláljuk őket.

A mágneses monopólusok létezése évtizedek óta izgatja a fizikusokat, mégsem sikerült még egyetlen példányukat sem megfigyelni. Bár az elektromosság esetén külön pozitív és negatív töltésekkel találkozunk, a mágneses pólusok mindig párban jelennek meg – egy mágnes félbevágásakor is két újabb, észak-déli pólusú mágnes keletkezik. Ez az aszimmetria az elektromágnesesség elmélete szempontjából zavaró, ugyanis elméletben a monopólus jelenléte egyszerűbbé és szimmetrikusabbá tenné a természettörvényeket.

Paul Dirac híres gondolatkísérletében kiderült, hogy ha csak egyetlen mágneses monopólus is létezne az univerzumban, az magyarázatot adna az elektromos töltések kvantáltságára, vagyis arra, hogy az elemi töltés egész számú többszöröseit találjuk a részecskékben. Az újabb nagy egyesítési elméletek rendszerint maguktól értetődően jósolják a monopólusok létezését, ám ezek tömege észvesztően nagy, előállításuk pedig jóval túlmutat a jelenlegi gyorsítók képességein.

Ha mégis akadnának ilyen részecskék, valószínűleg a világegyetem korai forró időszakában születtek, és mára iszonyúan ritkává váltak – létezésüket például az inflációs elmélet is segíthet megmagyarázni. Éppen ezért viszonylag kevés monopólus lehet ma elérhető távolságban, de a keresésük továbbra is zajlik: kutatók részecskedetektorokban, kozmikus sugárzásban, ásványokban és még holdkőzetekben is kutattak már utánuk.

Mivel a mágneses monopólusokat nemcsak partikulumként, hanem anyagi építőelemként is elképzelhetjük, felmerül a kérdés: mi történne, ha léteznének, és képesek lennénk belőlük anyagot – magmattert – építeni? Az alapvető szerkezeti különbség abból fakadna, hogy ezek az anyagok nem atomi elektronburokokat, hanem közvetlen mágneses kötéssel összefonódó részecskeláncokat, rácsokat alkotnának. A kötési energia milliószorosa lehetne a vegyi vagy akár a nukleáris kötéseknek, így a magmatter soha nem látott sűrűséget és szilárdságot kínálna.

A videó feltérképezi, mit jelentene magmatterrel szerelt technológia: a csillagászati méretű űrstruktúrák, például gyűrűvilágok, Bank-féle orbitális pályák vagy szinte elpusztíthatatlan kötelek hirtelen nem is annyira sci-finek tűnnek. Ez azonban szinte felfoghatatlan veszélyeket is rejt: egy magmatter darab, ha kapcsolatba kerül normál anyaggal, akár atomi szinten is pusztító kölcsönhatásokat indíthat el. A kihívás azonban nemcsak a hihetetlen előnyökben, de a kezelhetőségben és veszélyességben is rejlik.

A gondolatmenet végül eljut oda, hogy a mágneses monopólusok és a belőlük alkotott anyagok, akár léteznek, akár nem, kitágítják a fizikai lehetőségek horizontját – s egyben felvetik azt a látomást, hogy civilizációnk milyenné válhatna, ha maga mögött hagyhatná a kémia és atomfizika által kijelölt korlátokat.